WO2018021184A1 - 着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置 - Google Patents

着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置 Download PDF

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    • G03F7/2004Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
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    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14621Colour filter arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a coloring composition.
  • the present invention relates to a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, and an image display device using a colored composition.
  • CCD charge coupled device
  • a pigment may be used as a colorant.
  • a coloring composition for producing a green color filter a coloring composition containing a green pigment and a yellow pigment is known.
  • Patent Document 1 includes (A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent.
  • the colorant contains a green pigment of Pigment Green 7
  • the alkali-soluble resin contains a first resin containing an epoxy group and an acid functional group capable of reacting with the epoxy group, and a second resin having an acid value of 170 to 300 mgKOH / g. Things are listed.
  • Patent Document 2 includes (A) a halogenated zinc phthalocyanine pigment, (B) a yellow pigment, (C) a polymerizable compound, (D) a binder resin, and (E) a photopolymerization initiator.
  • the polymerizable compound includes (C-1) a polymerizable compound having two polymerizable groups in one molecule, and (C-2) a polymerizable compound having five to six polymerizable groups in one molecule.
  • (C-1) the content of the polymerizable compound having two polymerizable groups in one molecule is (C-1) a polymerizable compound having two polymerizable groups in one molecule and (C-2 )
  • a coloring composition is described that is 15 to 40% by mass based on the total amount of the polymerizable compound having 5 to 6 polymerizable groups in one molecule.
  • Patent Document 3 includes a color index (CI) pigment green 58, C.I. I.
  • CI color index
  • a coloring composition containing CI Pigment Yellow 185 or the like is described.
  • an object of the present invention is to provide a colored composition capable of producing a film having excellent light resistance, a method for producing the colored composition, a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, and an image display device. .
  • the present inventor examined a film containing a halogenated zinc phthalocyanine pigment and an isoindoline pigment, it was found that the light resistance of the film is likely to decrease. The reason for this is presumed to be that the zinc halide phthalocyanine pigment and the isoindoline pigment come into contact with each other in the film and cause the two to interact with each other. Further, according to the study by the present inventor, it has been found that the light resistance of this film is particularly likely to deteriorate in a high humidity environment. In a high humidity environment, moisture is easily taken into the film, and the components in the film are easily moved by the water present in the film.
  • the present inventor considered that if the contact between the halogenated zinc phthalocyanine pigment and the isoindoline pigment can be suppressed in the film, the interaction between the two can be suppressed and the light resistance can be improved. And as a result of earnest examination, it discovered that the film
  • the present invention provides the following.
  • Resin C has a repeating unit derived from a polymerizable compound Cm having a CLogP value of 3.0 or more, which is a calculated value of LogP, which is a common logarithm of 1-octanol / water partition coefficient P, and having a cyclic structure in the molecule.
  • ⁇ 3> The colored composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the repeating unit derived from the polymerizable compound Cm is contained in an amount of 5 to 95 mol% in all repeating units of the resin C1.
  • ⁇ 4> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the resin C1 further includes a repeating unit having an acid group.
  • the polymerizable compound Cm has at least one selected from an aliphatic ring and an aromatic hydrocarbon ring.
  • ⁇ 6> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the acid value of the resin C1 is 10 to 160 mgKOH / g.
  • ⁇ 7> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the curable compound D includes a polymerizable compound.
  • ⁇ 8> The colored composition according to ⁇ 7>, further comprising a photopolymerization initiator.
  • ⁇ 9> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the curable compound D includes a compound having an epoxy group.
  • ⁇ 10> A color filter using the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>.
  • ⁇ 11> A step of forming a colored composition layer on a support using the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, and a colored composition by a photolithography method or a dry etching method Forming a pattern on the layer.
  • ⁇ 12> A solid-state imaging device having the color filter according to ⁇ 10>.
  • ⁇ 13> An image display device having the color filter according to ⁇ 10>.
  • a coloring composition a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, and an image display device that can produce a film having excellent light resistance.
  • the notation which does not describe substitution and unsubstituted includes the group which has a substituent with the group which does not have a substituent.
  • the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • “exposure” means not only exposure using light unless otherwise specified, but also exposure using particle beam such as electron beam and ion beam is included in exposure.
  • the light used for exposure generally includes active rays or radiation such as an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, and electron beams.
  • active rays or radiation such as an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, and electron beams.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the total solid content refers to the total amount of components excluding the solvent from all the components of the composition.
  • “(meth) acrylate” represents both and / or acrylate and methacrylate
  • (meth) acryl” represents both and / or acrylic and “(meth) acrylic”.
  • Allyl represents both and / or allyl and methallyl
  • “(meth) acryloyl” represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
  • the term “process” not only means an independent process, but also if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes, include.
  • a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene conversion values measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the pigment means an insoluble compound that is difficult to dissolve in a specific solvent. Typically, it means a compound that exists in a dispersed state as particles in the composition.
  • the solvent illustrated in the column of the solvent mentioned later for example is mentioned.
  • the pigment used in the present invention is preferably an insoluble compound that is difficult to dissolve in, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • the coloring composition of the present invention contains a halogenated zinc phthalocyanine pigment A, an isoindoline pigment B, a resin C, and a curable compound D having an ethylenically unsaturated group
  • the resin C includes a resin C1 having a repeating unit derived from the polymerizable compound Cm having a CLogP value of 3.0 or more and having a cyclic structure in the molecule
  • a film having excellent light resistance can be produced by using the colored composition having the above-described configuration.
  • a film having excellent light resistance can be produced even in a high humidity environment.
  • the film obtained by the colored composition of the present invention can suppress fading of the halogenated zinc phthalocyanine pigment due to light irradiation, and can suppress the fluctuation of green spectrum, and has particularly preferable characteristics as a green color filter. Yes.
  • the mechanism by which the effects of the present invention can be obtained is presumed to be as follows.
  • a resin C1 having a ClogP value of 3.0 or more and having a repeating unit derived from the polymerizable compound Cm having a cyclic structure in the molecule is used.
  • the polymerizable compound Cm, which is a copolymerization component of the resin C1 has a CLogP value of 3.0 or more and is a highly hydrophobic material. That is, the resin C1 is a material having a highly hydrophobic structure.
  • the resin C1 having a repeating unit derived from the polymerizable compound Cm has a glass transition temperature of the film.
  • the coloring composition of the present invention can effectively suppress the intrusion of moisture from the outside into the film by including the resin C1, and even if moisture remains in the film, It is estimated that the movement of the components in the film could be effectively suppressed. For this reason, it is speculated that contact between the halogenated zinc phthalocyanine pigment A and the isoindoline pigment B can be effectively suppressed, and as a result, excellent light resistance is obtained.
  • the coloring composition of the present invention contains a halogenated zinc phthalocyanine pigment A.
  • the zinc halide phthalocyanine pigment A is a compound in which the central metal zinc is located in a region surrounded by four nitrogen atoms of the isoindole ring.
  • the halogenated zinc phthalocyanine pigment A is preferably a compound represented by the formula (A1).
  • any 8 to 16 of X 1 to X 16 represent a halogen atom, and the rest represent a hydrogen atom or a substituent.
  • halogen atom examples include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom, and a bromine atom and a chlorine atom are particularly preferable.
  • substituent the description in paragraph numbers 0025 to 0027 of JP2013-209623A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • halogenated zinc phthalocyanine pigment A for example, the following embodiments ⁇ 1> and ⁇ 2> are preferable examples.
  • ⁇ 1> A zinc halide phthalocyanine pigment having an average number of halogen atoms in one molecule of phthalocyanine of 8 to 12.
  • X 1 to X 16 preferably contain one or more chlorine atoms, bromine atoms, and hydrogen atoms.
  • X 1 to X 16 are preferably 0 to 4 chlorine atoms, 8 to 12 bromine atoms, and 0 to 4 hydrogen atoms.
  • Halogenated zinc phthalocyanine having an average number of halogen atoms in one molecule of phthalocyanine of 10 to 14, an average number of bromine atoms of 8 to 12, and an average number of chlorine atoms of 2 to 5 Pigments.
  • Specific examples include the compounds described in WO2015 / 118720.
  • the zinc halide phthalocyanine pigment A is, for example, C.I. as a compound classified as a pigment in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists). I. Pigment green 58, 59, etc. can also be used.
  • the coloring composition of the present invention contains isoindoline pigment B.
  • the isoindoline pigment B include compounds having an isoindoline skeleton.
  • the isoindoline pigment B is preferably a yellow pigment.
  • the isoindoline pigment B is preferably a compound represented by the formula (B1).
  • R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R b3 and R b4 each independently represent a substituent, and R b3 and R b4 may be bonded to form a ring.
  • R b5 represents a substituent, and n represents an integer of 0 to 4. When n is 2 or more, the plurality of R b5 may be the same or different.
  • Examples of the substituent represented by R b1 to R b5 include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an aralkyl group, —OR Z 1 , —COR Z 1 , —COOR Z 1 , — OCOR Z 1 , —NR Z 1 R Z 2 , —NHCOR Z 1 , —CONR Z 1 R Z 2 , —NHCONR Z 1 R Z 2 , —NHCOOR Z 1 , —SR Z 1 , —SO 2 R Z 1 , -SO 2 OR Z 1 , -NHSO 2 R Z 1 and -SO 2 NR Z 1 R Z 2 .
  • R Z 1 and R Z 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or an aralkyl group, and R Z 1 and R Z 2 are bonded to each other to form a ring. Also good.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl part of the aralkyl group is the same as the above alkyl group.
  • the aryl part of the aralkyl group is the same as the above aryl group.
  • the aralkyl group preferably has 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms.
  • the heterocyclic group is preferably a single ring or a condensed ring, more preferably a single ring or a condensed ring having 2 to 8 condensations, and more preferably a single ring or a condensed ring having 2 to 4 condensations.
  • the number of heteroatoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 1 to 3.
  • the hetero atom constituting the ring of the heterocyclic group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the heterocyclic group is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 3 to 20, more preferably 3 to 18, and more preferably 3 to 12.
  • the alkyl group, aralkyl group, aryl group and heterocyclic group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the above-described substituents. For example, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom, etc. are mentioned.
  • Examples of the ring formed by combining R b3 and R b4 include an aliphatic ring, an aromatic hydrocarbon ring, a heterocyclic ring, and the like, and a heterocyclic ring is preferable.
  • a heterocyclic ring is preferable.
  • an imide ring is preferable, and barbituric acid is more preferable.
  • R b1 and R b2 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
  • n is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
  • one of R b3 and R b4 represents a cyano group, and the other represents —CONR Z 1 R Z 2 , or R b3 and R b4 are bonded to form a ring. It is preferable.
  • the isoindoline pigment B is preferably a compound represented by the formula (B1-1) or the formula (B1-2), and more preferably a compound represented by the formula (B1-2).
  • R b11 to R b14 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • R b15 represents a substituent, and n represents an integer of 0 to 4.
  • the plurality of R b15 may be the same or different.
  • R b11 and R b12 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R b15 and R b16 each represents a substituent, and n represents an integer of 0 to 4. When n is 2 or more, the plurality of R b15 may be the same or different.
  • R b11 to R b16 examples include the substituents described in the above-described formula (B).
  • R b11 to R b14 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
  • R b16 is preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably an alkyl group.
  • n is preferably 0 or 1, more preferably 0.
  • Isoindoline pigment B is C.I. I. Pigment Yellow 139, 185 and the like can also be used. Among these, C.I. is preferable because it is easy to produce a film excellent in light resistance. I. Pigment Yellow 185 is preferable.
  • the ratio of the mass of the zinc halide phthalocyanine pigment A to the mass of the isoindoline pigment B is in the above range, a film excellent in light resistance can be produced as shown in Examples described later.
  • the content of the halogenated zinc phthalocyanine pigment A is preferably 10 to 80% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 18% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 65% by mass or less.
  • the content of isoindoline pigment B is preferably 3 to 41% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 4% by mass or more, and still more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 36% by mass or less, and still more preferably 32% by mass or less.
  • the total content of the halogenated zinc phthalocyanine pigment A and the isoindoline pigment B is preferably 20 to 90% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 35% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 75% by mass or less.
  • Each of the halogenated zinc phthalocyanine pigment A and the isoindoline pigment B may be one kind or a combination of two or more kinds.
  • the total of these is preferably in the above range.
  • the coloring composition of the present invention can further use a coloring agent (other coloring agent) other than the halogenated zinc phthalocyanine pigment A and the isoindoline pigment B.
  • the other colorant may be either a dye or a pigment, or a combination of both.
  • the pigment include conventionally known various inorganic pigments or organic pigments. Further, considering that it is preferable to have a high transmittance, whether it is an inorganic pigment or an organic pigment, it is preferable to use a pigment having an average particle size as small as possible, and considering the handling properties, the average particle size of the pigment is 0.01 to 0.1 ⁇ m is preferable, and 0.01 to 0.05 ⁇ m is more preferable.
  • inorganic pigments include metal compounds such as metal oxides and metal complex salts. Also, mention may be made of black pigments such as carbon black and titanium black, oxides of metals such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc and antimony, and composite oxides of the above metals. You can also.
  • organic pigment examples include the following organic pigments.
  • the aluminum phthalocyanine compound which has a phosphorus atom can also be used as a blue pigment.
  • Specific examples include compounds described in paragraph numbers 0022 to 0030 of JP2012-247491A and paragraph number 0047 of JP2011-157478A.
  • Examples of the dye include JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, JP 2592207, and US Pat. No. 4,808,501.
  • Dyes disclosed in US Pat. No. 5,667,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-194828, and the like can be used. .
  • pyrazole azo compounds When classified as a chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triarylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used.
  • a dye multimer may be used as another colorant.
  • the dye multimer is preferably a dye used by being dissolved in a solvent, but may form particles.
  • the dye multimer is a particle, the dye multimer is dispersed in a solvent or the like.
  • the dye multimer in the particle state can be obtained, for example, by emulsion polymerization. Examples of the dye multimer in the particle state include compounds described in JP-A-2015-214682. Further, as the dye multimer, compounds described in JP2011-213925A, JP2013-041097A, JP2015-028144A, JP2015-030742A, and the like can also be used. .
  • quinophthalone compounds described in paragraph numbers 0011 to 0034 of JP2013-54339A, quinophthalone compounds described in paragraph numbers 0013 to 0058 of JP2014-26228A, or the like may be used. it can.
  • the content of the other colorant is preferably 3 to 50% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the upper limit is preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. 1 type may be sufficient as another colorant, and 2 or more types may be sufficient as it. When 2 or more types are included, the total is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention contains resin C.
  • Resin C is blended, for example, for the purpose of dispersing particles such as pigments in the composition and the use of a binder.
  • a resin that is mainly used for dispersing particles such as pigment is also referred to as a dispersant.
  • a dispersant such use of the resin is an example, and the resin can be used for purposes other than such use.
  • the colored composition of the present invention contains, as the resin C, a resin having a CLogP value of 3.0 or more and a repeating unit derived from the polymerizable compound Cm having a cyclic structure in the molecule (hereinafter also referred to as a resin C1). .
  • the CLogP value is a calculated value of LogP, which is a common logarithm of 1-octanol / water partition coefficient P. It means that it is a hydrophobic material, so that the value of CLogP of material is large. Therefore, the above-mentioned polymerizable compound Cm means a highly hydrophobic compound. Moreover, the resin C1 containing a repeating unit derived from the above-described polymerizable compound Cm means a resin having a highly hydrophobic repeating unit.
  • the CLogP value is the value of Daylight Chemical Information System, Inc. It is a value calculated by the program “CLOGP” available from This program provides the value of “Calculation LogP” calculated by Hansch, Leo's fragment approach (see literature below).
  • the fragment approach is based on the chemical structure of a compound, which divides the chemical structure into partial structures (fragments) and estimates the LogP value of the compound by summing the LogP contributions assigned to that fragment.
  • Fragment database ver. 23 Biobyte
  • Examples of calculation software include Bio Room ver 1.5.
  • the polymerizable compound Cm constituting the resin C1 will be described.
  • the CLogP value of the polymerizable compound Cm is 3.0 or more, preferably 3.2 or more, more preferably 3.5 or more, still more preferably 3.8 or more, and particularly preferably 4.0 or more.
  • the upper limit is preferably 10.0 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 5.0 or less.
  • the CLogP value of the polymerizable compound Cm is 3.0 or more, a film excellent in light resistance can be formed.
  • the CLogP value of the polymerizable compound Cm is not more than the above upper limit value, the developer can be satisfactorily penetrated, development residue can hardly be generated, and excellent lithographic properties can be obtained.
  • Examples of the polymerizable group that the polymerizable compound Cm has include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group, and a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group are preferable.
  • the number of polymerizable groups possessed by the polymerizable compound Cm is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1.
  • Examples of the cyclic structure of the polymerizable compound Cm include an aliphatic ring, an aromatic hydrocarbon ring, and a heterocyclic ring.
  • An aliphatic ring and an aromatic hydrocarbon ring are preferable, and an aliphatic ring is more preferable because a film excellent in light resistance can be easily produced.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the aliphatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, and still more preferably 5 to 15.
  • the aliphatic ring is preferably a saturated aliphatic ring.
  • the aliphatic ring may be a single ring or a condensed ring.
  • the aliphatic ring may have a crosslinked structure. Note that a condensed aliphatic ring having no crosslinked structure is also referred to as an aliphatic condensed ring.
  • a monocyclic aliphatic ring having a crosslinked structure is also referred to as an aliphatic crosslinked ring.
  • a condensed aliphatic ring having a crosslinked structure is also referred to as an aliphatic crosslinked condensed ring.
  • the aliphatic ring is preferably an aliphatic crosslinked condensed ring because the Tg of the film is increased and the migration of the pigment can be suppressed.
  • aliphatic ring examples include cyclohexane, pinane, bornane, norpinane, norbornane, bicyclooctane (bicyclo [2.2.2] octane, bicyclo [3.2.1] octane, etc.), homobredan, adamantane, tricyclo [ 5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecane, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene and the like.
  • the aromatic hydrocarbon ring may be a single ring or a condensed ring.
  • the aromatic hydrocarbon ring is preferably a condensed ring.
  • the number of condensed rings is preferably 2 to 8, and more preferably 2 to 4.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the aromatic hydrocarbon ring is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 10.
  • the aromatic hydrocarbon ring is preferably a naphthalene ring.
  • the heterocycle may be a single ring or a condensed ring.
  • the heterocyclic ring is preferably a condensed ring.
  • the number of condensed rings is preferably 2 to 8, and more preferably 2 to 4.
  • the number of heteroatoms constituting the heterocyclic ring is preferably 1 to 3.
  • the hetero atom constituting the heterocyclic ring is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the heterocyclic ring is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the number of carbon atoms constituting the heterocyclic ring is preferably 3 to 20, more preferably 3 to 18, and more preferably 3 to 12.
  • the polymerizable compound Cm is preferably a compound represented by the formula (Cm-100).
  • Z 100 represents a polymerizable group
  • L 100 represents a single bond or a (n + m) -valent linking group
  • a 100 represents an aliphatic ring, an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring
  • n is 1 or more.
  • M represents an integer of 1 or more
  • n and n are 1 when L 100 is a single bond.
  • Polymerizable group Z 100 represents a vinyl group, (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group, (meth) allyl group, (meth) acryloyl group is preferred.
  • the details of the aliphatic ring, aromatic hydrocarbon ring and heterocyclic ring represented by A 100 are the same as those described above.
  • a 100 is preferably an aliphatic ring, and more preferably a saturated aliphatic ring.
  • a 100 is particularly preferably an aliphatic bridged condensed ring.
  • L 100 represents a single bond or a (n + m) -valent linking group.
  • (N + m) -valent linking groups include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. Examples include groups consisting of atoms.
  • n represents an integer of 1 or more
  • m represents an integer of 1 or more.
  • n is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and still more preferably 1.
  • m is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and still more preferably 1.
  • the polymerizable compound Cm is preferably a compound represented by the formula (Cm1) to the formula (Cm4), more preferably a compound represented by the formula (Cm1), the formula (Cm3) or the formula (Cm4). Or the compound represented by a formula (Cm4) is still more preferable, and the compound represented by a formula (Cm4) is especially preferable.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • Z 1 represents a polymerizable group.
  • the divalent linking group represented by L 1 include an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms), —NH—, —SO—, —SO 2 —, —CO—, —O—, —COO. -, OCO-, -S-, and a group formed by combining two or more of these.
  • L 1 is preferably a single bond or —O—.
  • Examples of the polymerizable group represented by Z 1 include a vinyl group, a (meth) allyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is more preferable. .
  • polymerizable compound Cm examples include the following compounds.
  • the numerical value of CLogP added to the following structural formula is a CLogP value of the same compound.
  • the resin C1 preferably contains 5 to 95 mol% of repeating units derived from the polymerizable compound Cm (hereinafter also referred to as repeating units Cm) in all the repeating units of the resin C1.
  • the lower limit is preferably 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, further preferably 23 mol% or more, and particularly preferably 25 mol% or more.
  • the upper limit is preferably 90 mol% or less, and more preferably 85 mol% or less.
  • the resin C1 preferably further has a repeating unit having an acid group.
  • the acid group include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group.
  • a carboxyl group or a sulfo group is preferable, and a carboxyl group is more preferable.
  • the resin C1 further has a repeating unit having an acid group, it can be preferably used as an alkali-soluble resin.
  • the resin C1 can also be used as a dispersant or a binder.
  • the resin C1 has a repeating unit having an acid group
  • the lower limit is preferably 10 mol% or more, and more preferably 15 mol% or more.
  • the upper limit is preferably 55 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 45 mol% or less, and particularly preferably 40 mol% or less. If content of the repeating unit which has an acid group is the said range, it will be easy to manufacture the film
  • the acid value of the resin C1 is preferably 10 to 220 mgKOH / g, more preferably 10 to 200 mgKOH / g, still more preferably 10 to 180 mgKOH / g, and particularly preferably 10 to 160 mgKOH / g.
  • the lower limit is preferably 20 mgKOH / g or more, more preferably 30 mgKOH / g or more, still more preferably 40 mgKOH / g or more, and particularly preferably 50 mgKOH / g or more. If the acid value of resin C1 is the said range, it will be easy to manufacture the film
  • the resin C1 preferably further has a repeating unit having a polymerizable group.
  • a polymerizable group examples thereof include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group, and a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group are preferable.
  • the light resistance and the like can be further improved.
  • the polymerizable group may be contained in the above-described repeating unit having an acid group, or may be contained in a repeating unit different from the above-described repeating unit having an acid group. Moreover, only one polymerizable group may be included in one repeating unit, or two or more polymerizable groups may be included.
  • the resin C1 may have a repeating unit derived from a maleimide compound.
  • the maleimide compound include N alkylmaleimide and N phenylmaleimide.
  • the repeating unit derived from the maleimide compound include a repeating unit represented by the formula (C-mi).
  • Rmi represents an alkyl group or an aryl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and still more preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • Rmi is preferably an aryl group. Examples of the repeating unit represented by the formula (C-mi) include the following repeating units.
  • Resin C1 may contain a repeating unit derived from the compound represented by the formula (ED1) described in the section of the alkali-soluble resin described later and a repeating unit derived from the compound represented by the formula (X).
  • the weight average molecular weight of the resin C1 is preferably 1000 to 50000, more preferably 3000 to 30000, and further preferably 3000 to 25000. If the weight average molecular weight of resin C1 is the said range, it will be easy to manufacture the film
  • resin C1 examples include the following resins.
  • the numbers attached to the main chain are molar ratios. In C-12, x is 10 or 40, y is 30, and z is 30 or 60. In C-13, x is 20, y is 30, and z is 50.
  • Resin C1 can also use a commercial item.
  • SPC-1110, SPC-1200, SPC-1210, SPC-1310, SPC-3100, SPC-3400, SPC-3500, SPC-3610, SPC are resins containing repeating units derived from dicyclopentanyl acrylate. -3700 (above, Showa Denko KK). The ClogP value of dicyclopentanyl acrylate is 4.3.
  • the content of the resin C is preferably 1 to 80% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less.
  • it is preferable to contain 5 mass% or more of resin C1 in the whole quantity of resin C It is more preferable to contain 10 mass% or more, It is further more preferable to contain 20 mass% or more, 40 mass% or more is contained. It is even more preferable that it is contained in an amount of 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
  • the upper limit can be 100% by mass.
  • the coloring composition of the present invention can contain a dispersant as the resin C.
  • the dispersant include an acidic dispersant (acidic resin) and a basic dispersant (basic resin).
  • the resin C1 mentioned above can also be used as a dispersing agent.
  • the acidic dispersant represents a resin in which the amount of acid groups is larger than the amount of basic groups.
  • the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a resin in which the amount of acid groups occupies 70 mol% or more when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol%. A resin consisting only of acid groups is more preferred.
  • the acid group possessed by the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxyl group.
  • the acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 10 to 105 mgKOH / g.
  • the basic dispersant (basic resin) represents a resin in which the amount of basic groups is larger than the amount of acid groups.
  • the basic dispersant (basic resin) is preferably a resin in which the amount of basic groups exceeds 50 mol% when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol%.
  • the basic group possessed by the basic dispersant is preferably an amino group.
  • the dispersant examples include a polymer dispersant [for example, polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (meth). Acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate], polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkylamine, alkanolamine and the like.
  • a polymer dispersant for example, polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (meth).
  • Acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate] polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkylamine, alkanolamine and the like.
  • Polymer dispersants can be further classified into linear polymers, terminal-modified polymers, graft polymers, and block polymers based on their structures.
  • the polymer dispersant acts to adsorb on the surface of the pigment and prevent reaggregation. Therefore, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer having an anchor site to the pigment surface can be cited as preferred structures.
  • a dispersant described in paragraph numbers 0028 to 0124 of JP2011-070156A and a dispersant described in JP2007-277514A are also preferably used. These contents are incorporated herein.
  • a graft copolymer may be used as the resin (dispersant). Details of the graft copolymer can be referred to the descriptions in paragraphs 0025 to 0094 of JP2012-255128A, the contents of which are incorporated herein. Further, there are resins described in JP-A-2012-255128, paragraphs 0072 to 0094, the contents of which are incorporated herein. Also, the following resins can be used.
  • an oligoimine dispersant containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain can be used.
  • the oligoimine-based dispersant has a repeating unit having a partial structure X having a functional group of pKa14 or less and a side chain containing a side chain Y having 40 to 10,000 atoms, and has a main chain and a side chain.
  • a resin having at least one basic nitrogen atom is preferred.
  • the basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a basic nitrogen atom.
  • oligoimine-based dispersant the description in paragraphs 0102 to 0174 of JP 2012-255128 A can be referred to, and the above contents are incorporated in this specification.
  • Specific examples of the oligoimine dispersant include resins described in paragraph numbers 0168 to 0174 of JP 2012-255128 A, for example.
  • the dispersant is also available as a commercial product. Specific examples of such a dispersant include “Disperbyk-101 (polyamidoamine phosphate), 107 (carboxylic acid ester), 110 (copolymer containing an acid group) manufactured by BYK Chemie.
  • Phthalocyanine derivatives 22000 (azo pigment derivatives), 13240 (polyesteramine), 3000, 12000, 17000, 20000, 27000 (polymers having a functional part at the end), 24000, 28000, 32000, 38500 (graft type polymers) ”,“ Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate) ”manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.,“ Hinoact T-8000E ”manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical "Organosiloxane polymer KP341" manufactured by Gaku Kogyo Co., Ltd., "EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450" manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd
  • the content of the dispersing agent is preferably 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
  • the lower limit is preferably 5 parts by mass or more, and more preferably 10 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 150 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or less.
  • the colored composition of the present invention can contain an alkali-soluble resin as the resin C.
  • an alkali-soluble resin By containing an alkali-soluble resin, developability and pattern formability are improved.
  • resin C1 mentioned above can also be used as alkali-soluble resin.
  • the alkali-soluble resin can be appropriately selected from resins having a group that promotes alkali dissolution.
  • the group that promotes alkali dissolution include a carboxyl group, a phosphate group, a sulfo group, and a phenolic hydroxyl group, and a carboxyl group is preferable. Only one type of acid group may be included in the alkali-soluble resin, or two or more types may be used.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 5000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the alkali-soluble resin is preferably 1000 to 20,000.
  • the alkali-soluble resin is preferably a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin, or an acrylic / acrylamide copolymer resin from the viewpoint of heat resistance. From the viewpoint of control of developability, acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable.
  • the alkali-soluble resin is preferably a polymer having a carboxyl group in the side chain.
  • a copolymer having a repeating unit derived from a monomer such as methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, partially esterified maleic acid examples thereof include alkali-soluble phenol resins such as novolac resins, acidic cellulose derivatives having a carboxyl group in the side chain, and polymers obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group.
  • a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith is suitable as the alkali-soluble resin.
  • examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds.
  • alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, Hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.
  • Examples of the vinyl compound include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, and the like.
  • Examples of the other monomers include N-substituted maleimide monomers described in JP-A-10-300922, such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. Only one kind of these other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid may be used, or two or more kinds may be used.
  • alkali-soluble resin examples include benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer, and benzyl (meth) acrylate.
  • a multi-component copolymer composed of / (meth) acrylic acid / other monomers can be preferably used.
  • an alkali-soluble resin having a polymerizable group can also be used.
  • the polymerizable group include a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group.
  • the alkali-soluble resin having a polymerizable group an alkali-soluble resin having a polymerizable group in the side chain is useful.
  • Commercially available alkali-soluble resins having a polymerizable group include Dianal NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Photomer 6173 (carboxyl group-containing polyurethane acrylate oligomer, manufactured by Diamond Shamrock Co., Ltd.), Biscort R-264.
  • KS resist 106 both manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.
  • Cyclomer P series for example, ACA230AA
  • Plaxel CF200 series both manufactured by Daicel Corporation
  • Ebecryl 3800 manufactured by Daicel UCB Corporation
  • ACRYCURE RD-F8 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
  • DP-1305 manufactured by Fuji Fine Chemicals Co., Ltd.
  • the alkali-soluble resin includes at least one compound selected from the compound represented by the following formula (ED1) and the compound represented by the formula (1) in JP 2010-168539 A (hereinafter referred to as “ether dimer”). It is also preferable to include a polymer obtained by polymerizing a monomer component including “.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • ether dimer for example, paragraph number 0317 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Only one type of ether dimer may be used, or two or more types may be used.
  • Examples of the polymer obtained by polymerizing a monomer component containing an ether dimer include polymers having the following structure.
  • the alkali-soluble resin may contain a repeating unit derived from the compound represented by the following formula (X).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • R 3 has 1 to 20 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a benzene ring.
  • n represents an integer of 1 to 15.
  • the alkylene group of R 2 preferably has 2 to 3 carbon atoms.
  • the carbon number of the alkyl group of R 3 is preferably 1-10.
  • the alkyl group of R 3 may include a benzene ring.
  • Examples of the alkyl group containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 500 mgKOH / g.
  • the lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and still more preferably 70 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is more preferably 400 mgKOH / g or less, still more preferably 200 mgKOH / g or less, still more preferably 150 mgKOH / g or less, and particularly preferably 120 mgKOH / g or less.
  • the content of the alkali-soluble resin is preferably 1 to 80% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the lower limit is more preferably 2% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble resin, or may contain two or more kinds. When two or more types are included, the total is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention contains a curable compound D.
  • a curable compound D a known compound that can be crosslinked by a radical, an acid, or heat can be used.
  • examples of the curable compound D include a polymerizable compound and a compound having an epoxy group.
  • examples of the polymerizable compound include compounds having an ethylenically unsaturated bond group such as a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the polymerizable compound is more preferably a radical polymerizable compound.
  • hardenable compound D contains the compound which has an epoxy group.
  • the content of the curable compound D is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • One curable compound may be used alone, or two or more curable compounds may be used in combination. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the polymerizable compound may be in any of chemical forms such as a monomer, a prepolymer, and an oligomer, but is preferably a monomer.
  • the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 100 to 3000.
  • the upper limit is more preferably 2000 or less, and even more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is more preferably 150 or more, and further preferably 250 or more.
  • the polymerizable compound is preferably a 3 to 15 functional (meth) acrylate compound, more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylate compound. Specific examples of these compounds include those described in paragraph Nos.
  • Polymerizable compounds include dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as a commercial product; Nippon Kayaku Co., Ltd.) Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd.) Co., Ltd., A-DPH-12E; Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and structures in which these (meth) acryloyl groups are bonded via ethylene glycol and / or propylene glycol residues (for example, Sartomer) (SR454, SR499, commercially available
  • oligomer types can also be used.
  • trimethylolpropane tri (meth) acrylate trimethylolpropane propyleneoxy modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethyleneoxy modified tri (meth) acrylate, isocyanuric acid ethyleneoxy modified tri (meth) acrylate
  • a trifunctional (meth) acrylate compound such as pentaerythritol tri (meth) acrylate.
  • Commercially available products of trifunctional (meth) acrylate compounds include Aronix M-309, M-310, M-321, M-350, M-360, M-313, M-315, M-306, M-305.
  • M-303, M-452, M-450 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • a polymerizable compound having an acid group can also be used as the polymerizable compound.
  • the polymerizable compound having an acid group By using the polymerizable compound having an acid group, the unexposed portion of the polymerizable compound is easily removed during development, and the generation of development residues can be suppressed.
  • the acid group include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphate group, and a carboxyl group is preferable.
  • Examples of commercially available polymerizable compounds having an acid group include Aronix M-510 and M-520 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • the preferred acid value of the polymerizable compound having an acid group is 0.1 to 40 mgKOH / g, more preferably 5 to 30 mgKOH / g. If the acid value of the polymerizable compound is 0.1 mgKOH / g or more, the solubility in the developer is good, and if it is 40 mgKOH / g or less, it is advantageous in production and handling. Furthermore, it is excellent in curability.
  • a polymerizable compound having a caprolactone structure can also be used as the polymerizable compound.
  • the polymeric compound which has an alkyleneoxy group can also be used as a polymeric compound.
  • the polymerizable compound having an alkyleneoxy group is preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group and / or a propyleneoxy group, more preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group, and 3 to 4 having 4 to 20 ethyleneoxy groups. More preferred are hexafunctional (meth) acrylate compounds.
  • Examples of commercially available polymerizable compounds having an alkyleneoxy group include SR-494, which is a tetrafunctional (meth) acrylate having four ethyleneoxy groups manufactured by Sartomer, and a trifunctional (meth) having three isobutyleneoxy groups. Examples thereof include KAYARAD TPA-330 which is an acrylate.
  • Examples of the polymerizable compound include urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, and JP-B-58.
  • Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-A-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable.
  • addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. Is also preferable.
  • urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • polymerizable compound D1 a polymerizable compound having a CLogP value of 4.0 or more (hereinafter also referred to as polymerizable compound D1) can be used as the polymerizable compound. According to this aspect, it is easy to produce a film with more excellent light resistance.
  • the polymerizable compound D1 is preferably a compound having a cyclic structure. Among these, a compound having an aromatic ring is more preferable, and a compound having an aromatic hydrocarbon ring is still more preferable because the light resistance of the resulting film can be further improved.
  • the aromatic hydrocarbon ring is preferably a condensed ring, and more preferably a fluorene ring.
  • the polymerizable compound D1 is particularly preferably a compound having a fluorene ring.
  • the CLogP value of the polymerizable compound D1 is preferably 4.0 to 15.0.
  • the lower limit is preferably 4.5 or more, more preferably 5.0 or more, still more preferably 5.5 or more, particularly preferably 6.0 or more, and most preferably 6.5 or more.
  • the upper limit is preferably 13.0 or less, and more preferably 12.0 or less.
  • the CLogP value of the polymerizable compound D1 is in the above range, it is easy to produce a film having excellent light resistance.
  • the CLogP value of the polymerizable compound D1 is equal to or less than the above-described upper limit value, the developer can be soaked in, the development residue can hardly be generated, and excellent lithography can be obtained.
  • the hydroxyl value of the polymerizable compound D1 is preferably 400 mgKOH / g or less, more preferably 300 mgKOH / g or less, and further preferably 200 mgKOH / g or less.
  • the hydroxyl value is a value representing the mass (mg) of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated.
  • the polymerizable compound D1 is preferably a compound containing an alkyleneoxy group, and more preferably a compound having a group containing two or more alkyleneoxy groups as repeating units (hereinafter also referred to as an alkyleneoxy chain).
  • an alkyleneoxy group preferably an alkyleneoxy chain
  • good lithographic properties are easily obtained.
  • the reason why such an effect can be obtained is considered that the alkyleneoxy chain and the developer are hydrogen-bonded and the penetration of the developer is improved.
  • the number of carbon atoms of the alkyleneoxy group is preferably 2 or more, more preferably 2 to 10, still more preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 or 3.
  • the alkyleneoxy group may be linear or branched.
  • the number of repeating units of the alkyleneoxy group in the alkyleneoxy chain is preferably 2-30.
  • the lower limit is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more.
  • the upper limit is preferably 25 or less, and more preferably 20 or less.
  • the content of the polymerizable compound D1 in the total mass of the polymerizable compound is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, further preferably 50% by mass or more, particularly preferably 70% by mass or more, and 75% by mass. % Or more is most preferable.
  • An upper limit can be 100 mass%, for example.
  • the aspect comprised only by polymeric compound D1 may be sufficient as a polymeric compound.
  • polymerizable compound D1 examples include the following compounds.
  • the numerical value of CLogP added to the following structural formula is the CLogP value of the same compound.
  • a commercial item can also be used for the polymeric compound D1.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • One type of polymerizable compound may be used alone, or two or more types may be used in combination. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the colored composition of the present invention may contain a compound having an epoxy group.
  • the colored composition of the present invention is a compound having an epoxy group, the mechanical strength of the film can be improved.
  • the compound having an epoxy group a compound having two or more epoxy groups in one molecule is preferable. It is preferable to have 2 to 100 epoxy groups in one molecule.
  • the upper limit may be 10 or less, and may be 5 or less.
  • the compound having an epoxy group preferably has a structure having an aromatic ring and / or an aliphatic ring, and more preferably has a structure having an aliphatic ring.
  • the epoxy group is preferably bonded to the aromatic ring and / or the aliphatic ring via a single bond or a linking group.
  • the linking group an alkylene group, an arylene group, —NR ′ — (R ′ represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. Atom is preferred), —SO 2 —, —CO—, —COO—, —OCO—, —O—, —S—, and a combination thereof.
  • the epoxy group is preferably a compound formed by directly bonding (single bond) to the aliphatic ring.
  • the epoxy group is preferably a compound formed by bonding to an aromatic ring via a linking group.
  • the linking group is preferably an alkylene group or a group comprising a combination of an alkylene group and —O—.
  • the compound which has an epoxy group can also use the compound which has a structure which two or more aromatic rings connected with the hydrocarbon group.
  • the hydrocarbon group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. It is preferable that the epoxy group is connected via the connecting group.
  • the compound having an epoxy group may be either a low molecular compound (for example, a molecular weight of less than 1000) or a high molecular compound (for example, a molecular weight of 1000 or more, and in the case of a polymer, the weight average molecular weight is 1000 or more).
  • the molecular weight of the compound having an epoxy group is preferably from 200 to 100,000, more preferably from 500 to 50,000.
  • the upper limit of the molecular weight (in the case of a polymer, the weight average molecular weight) is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, and even more preferably 1500 or less.
  • bisphenol A type epoxy resin jER825, jER827, jER828, jER834, jER1001, jER1002, jER1003, jER1055, jER1007, jER1009, jER1010 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON860, EPICLON1050 , EPICLON1051, EPICLON1055 (manufactured by DIC Corporation), etc.
  • bisphenol F-type epoxy resins include jER806, jER807, jER4004, jER4005, jER4007, jER4010 (above, Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON830, EPICLON835.
  • Cresol novolac type epoxy resins include EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N-670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-690, EPICLON N-695 (or more DIC Co., Ltd.), EOCN-1020 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc., and aliphatic epoxy resins are ADEKA RESIN EP-4080S, EP-4085S, etc.
  • P-4088S (above, manufactured by ADEKA Corporation), Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, EHPE3150, EPOLEEAD PB 3600, PB 4700 (above, manufactured by Daicel Corporation), Denacol EX-212L, EX -214L, EX-216L, EX-321L, EX-850L (manufactured by Nagase ChemteX Corporation).
  • ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, EP-4010S, EP-4011S (above, manufactured by ADEKA Corporation), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502 (above, manufactured by ADEKA Corporation), jER1031S (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the like.
  • the content of the compound having an epoxy group is preferably 0.1 to 40% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.
  • the compound which has an epoxy group may be single 1 type, and may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the coloring composition of the present invention may contain a phthalimide compound.
  • a phthalimide compound By containing the phthalimide compound, the generation of needle-like crystals can be suppressed.
  • the phthalimide compound is preferably a compound represented by the following general formula (PI).
  • a 1 to A 4 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group.
  • the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and a fluorine atom, and a chlorine atom or a fluorine atom is preferable.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched, more preferably linear.
  • At least one of A 1 to A 4 is preferably selected from a chlorine atom and a bromine atom, and more preferably a bromine atom.
  • all of the A 1 ⁇ A 4 is a chlorine atom and, more preferably selected from a bromine atom, all of A 1 ⁇ A 4 is more preferably a bromine atom.
  • the content of the phthalimide compound is preferably 0.01 to 5% by mass, and preferably 0.1 to 4% by mass with respect to the total solid content in the colored composition. Is more preferable, and 0.5 to 3.5% by mass is even more preferable.
  • the phthalimide compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the zinc halide phthalocyanine pigment A.
  • the phthalimide compound may be one type or two or more types. When 2 or more types are included, the total is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a solvent.
  • the solvent is preferably an organic solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as the solubility of each component and the coating property of the coloring composition are satisfied.
  • organic solvents include the following organic solvents.
  • esters include ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, cyclohexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, alkyloxyalkyl acetate (Eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)), alkyl 3-alkyloxypropionate Esters (eg, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-alkyloxypropionate,
  • ethers include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate (ethyl Carbitol acetate), diethylene glycol monobutyl ether acetate (butyl carbitol acetate), propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl Pills ether acetate and the like.
  • ketones examples include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, and 3-heptanone.
  • aromatic hydrocarbons include toluene and xylene.
  • aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, etc.) as a solvent may be better reduced for environmental reasons (for example, 50 ppm by weight per part of organic solvent). million) or less, 10 mass ppm or less, or 1 mass ppm or less).
  • Organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • two or more organic solvents are used in combination, 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, diethylene glycol monoethyl ether acetate (ethyl carbitol acetate), diethylene glycol monobutyl ether acetate (butyl carbitol acetate), propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate It is a mixed solution.
  • the organic solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and more preferably contains substantially no peroxide. Further, it is preferable to use an organic solvent having a low metal content.
  • the metal content of the organic solvent is preferably 10 mass ppb (parts per billion) or less. If necessary, an organic solvent having a metal content of mass ppt (parts per trill) level may be used.
  • Such a high-purity solvent is provided, for example, by Toyo Gosei Co., Ltd. (Chemical Industry Daily, 2015) November 13).
  • the content of the solvent is preferably such that the total solid content of the colored composition is 5 to 80% by mass.
  • the lower limit is preferably such that the total solid content of the colored composition is 10% by mass or more.
  • the upper limit is preferably such that the total solid content of the colored composition is 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of a polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators.
  • a compound having photosensitivity to light in the ultraviolet region to the visible region is preferable.
  • action with a photoexcited sensitizer may be sufficient.
  • the photopolymerization initiator examples include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, compounds having a triazine skeleton and compounds having an oxadiazole skeleton), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazoles, oxime derivatives, and the like. Oxime compounds, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenone compounds, and the like.
  • halogenated hydrocarbon derivatives for example, compounds having a triazine skeleton and compounds having an oxadiazole skeleton
  • acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazoles, oxime derivatives, and the like.
  • trihalomethyltriazine compounds trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, oniums
  • the photopolymerization initiator for example, the description of paragraph numbers 0265 to 0268 in JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • hydroxyacetophenone compounds As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used.
  • aminoacetophenone compounds described in JP-A-10-291969 and acylphosphine compounds described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • As the hydroxyacetophenone compound IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone compounds commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone compound a compound described in JP-A No. 2009-191179 whose absorption wavelength is matched with a light source of 365 nm or 405 nm can also be used.
  • acylphosphine compound commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.
  • the photopolymerization initiator include oxime compounds.
  • the colored composition of the present invention is used for the production of a color filter, it is necessary to form a fine pattern with a sharp shape, so it is important that the unexposed area is developed with no residue as well as curability. It is. From such a viewpoint, it is preferable to use an oxime compound as the photopolymerization initiator.
  • oxime compound for example, compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166 can be used.
  • Specific examples of the oxime compound include, for example, 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, 2-acetoxyiminopentane-3- ON, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, and 2-ethoxy And carbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one.
  • Oxime compounds include J. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660, J.A. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995, pp. 202-232), JP 2000-66385 A, JP 2000-80068 A, JP 2004-534797 A, JP 2006-342166 A.
  • the compounds described in the publication can also be used.
  • IRGACURE-OXE01, IRGACURE-OXE02, IRGACURE-OXE03, IRGACURE-OXE04 are preferably used.
  • TRONLY TR-PBG-304, TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305 (manufactured by CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD), Adeka Arcs NCI-30 Adekaoptomer N-1919 (photopolymerization initiator 2 of JP2012-14052A) (manufactured by ADEKA Co., Ltd.) can be used.
  • oxime compounds other than the above compounds described in JP-A-2009-519904 in which an oxime is linked to the N-position of the carbazole ring, and compounds described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety A nitro group introduced into the dye moiety, a compound described in JP 2010-15025 A and US Patent Publication No. 2009-292039, a ketoxime compound described in International Publication WO 2009/131189, and a triazine skeleton identical to an oxime skeleton A compound described in US Pat. No.
  • the compound represented by the formula (OX-1) may be an (E) oxime compound in which the oxime N—O bond may be an (E) oxime compound, or (E) ) Body and (Z) body may be used.
  • R and B each independently represent a monovalent substituent
  • A represents a divalent organic group
  • Ar represents an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetallic atomic group.
  • the monovalent nonmetallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group.
  • these groups may have one or more substituents.
  • the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
  • the substituent examples include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by B is preferably an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • the divalent organic group represented by A is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alkynylene group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • an oxime compound having a fluorene ring can also be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include compounds described in JP-A-2014-137466. This content is incorporated herein.
  • an oxime compound having a benzofuran skeleton can also be used as a photopolymerization initiator. Specific examples include compounds OE-01 to OE-75 described in International Publication No. WO2015 / 036910.
  • an oxime compound having a fluorine atom can also be used as a photopolymerization initiator.
  • the oxime compound containing a fluorine atom is preferably a compound represented by the formula (1).
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent
  • R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group or an aryl group. Wherein at least one of R 1 to R 3 , Ar 1 and Ar 2 has a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
  • the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar 1 and Ar 2 may be a single ring or a condensed ring.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the aromatic hydrocarbon ring is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 10.
  • the aromatic hydrocarbon ring is preferably a benzene ring or a naphthalene ring.
  • Ar 1 and Ar 2 are a benzene ring and the other is a naphthalene ring.
  • Ar 1 is more preferably a benzene ring.
  • Ar 2 is preferably a benzene ring or a naphthalene ring, and more preferably a naphthalene ring.
  • Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar 1 and Ar 2 may have include an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, —OR X1 , —SR X1 , —COR X1 , —COOR X1 , —OCOR X1 , —NR X1 R X2 , —NHCOR X1 , —CONR X1 R X2 , —NHCONR X1 R X2 , —NHCOOR X1 , —SO 2 R X1 , —SO 2 OR X1 -NHSO 2 R X1 and the like.
  • R X1 and R X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
  • the alkyl group as a substituent and the alkyl group represented by R X1 and R X2 preferably have 1 to 30 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched.
  • part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom).
  • part or all of the hydrogen atoms may be substituted with the above substituents.
  • the number of carbon atoms of the aryl group as a substituent and the aryl group represented by R X1 and R X2 is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 15, and still more preferably 6 to 10.
  • the aryl group may be a single ring or a condensed ring.
  • part or all of the hydrogen atoms may be substituted with the above substituents.
  • the heterocyclic group as a substituent and the heterocyclic group represented by R X1 and R X2 are preferably 5-membered or 6-membered rings.
  • the heterocyclic group may be a single ring or a condensed ring.
  • the number of carbon atoms constituting the heterocyclic group is preferably 3 to 30, more preferably 3 to 18, and more preferably 3 to 12.
  • the number of heteroatoms constituting the heterocyclic group is preferably 1 to 3.
  • the hetero atom constituting the heterocyclic group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. In the heterocyclic group, part or all of the hydrogen atoms may be substituted with the above substituents.
  • the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar 2 preferably has a substituent.
  • —COR X1 is preferable.
  • R X1 is preferably an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and more preferably an aryl group.
  • the aryl group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
  • R 1 is preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably an aryl group.
  • R 2 and R 3 are preferably each independently an alkyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the alkyl group may be unsubstituted or may have a substituent.
  • the aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and still more preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • the aryl group may be a single ring or a condensed ring. Further, it may be unsubstituted or may have a substituent.
  • At least one of R 1 to R 3 , Ar 1 and Ar 2 has a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
  • the group containing a fluorine atom is preferably an alkyl group having a fluorine atom (hereinafter also referred to as a fluorine-containing alkyl group) or a group containing an alkyl group having a fluorine atom (hereinafter also referred to as a fluorine-containing group).
  • fluorine-containing group examples include —OR X11 , —SR X11 , —COR X11 , —COOR X11 , —OCOR X11 , —NR X11 R X12 , —NHCOR X11 , —CONR X11 R X12 , —NHCONR X11 R X12 , —NHCOOR At least one group selected from X11 , —SO 2 R X11 , —SO 2 OR X11, and —NHSO 2 R X11 is preferable.
  • R X11 represents a fluorine-containing alkyl group
  • R X12 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • the fluorine-containing group is more preferably —OR X11 .
  • Group containing a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, and, -OR X11 is preferable.
  • the group containing a fluorine atom preferably has a terminal structure represented by the following formula (F1) or formula (F2). * In the formula represents a connecting hand. * -CHF 2 (F1) * -CF 3 (F2)
  • the fluorine-containing alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, still more preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched.
  • the fluorine-containing alkyl group preferably has a fluorine atom substitution rate of 40 to 100%, more preferably 50 to 100%, and still more preferably 60 to 100%.
  • the substitution rate of the fluorine atom in a fluorine-containing alkyl group is the value which represented the ratio by which the hydrogen atom of the alkyl group was substituted by the fluorine atom in percentage.
  • R 1 is preferably an aryl group having a group containing a fluorine atom.
  • the group containing a fluorine atom include the above-described alkyl group having a fluorine atom (fluorine-containing alkyl group) and a group containing an alkyl group having a fluorine atom (fluorine-containing group). The preferable range is also the same.
  • the content of the oxime compound containing fluorine atoms (preferably the compound represented by the above formula (1)) in the total amount of the photopolymerization initiator is preferably 20 to 70% by mass.
  • oxime compound having a fluorine atom examples include compounds described in JP 2010-262028 A, compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and JP-A 2013-164471. Compound (C-3). These contents are incorporated herein.
  • an oxime compound having a nitro group can be used as a photopolymerization initiator.
  • the oxime compound having a nitro group is also preferably a dimer.
  • Specific examples of the oxime compound having a nitro group include compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP 2013-114249 A, paragraphs 0008 to 0012 and 0070 to 0079 of JP 2014-137466 A, and patent 4223071. And the compounds described in paragraph Nos. 0007 to 0025 of the publication, Adeka Arcles NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation), and the like.
  • oxime compounds that are preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the oxime compound is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength region of 350 nm to 500 nm, and more preferably a compound having an absorption wavelength in the wavelength region of 360 nm to 480 nm.
  • the oxime compound is preferably a compound having high absorbance at 365 nm and 405 nm.
  • the molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, and more preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of sensitivity. 000 is particularly preferred.
  • the molar extinction coefficient of the compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian) using an ethyl acetate solvent at a concentration of 0.01 g / L. You may use a photoinitiator in combination of 2 or more type as needed.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, and still more preferably 1 to 20% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the content of the photopolymerization initiator is within the above range, good sensitivity and good pattern formability can be obtained.
  • the colored composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more photopolymerization initiators are included, the total amount is preferably within the above range.
  • a curing accelerator may be added for the purpose of promoting the reaction of the polymerizable compound or lowering the curing temperature.
  • the curing accelerator include polyfunctional thiol compounds having two or more mercapto groups in the molecule.
  • the polyfunctional thiol compound may be added for the purpose of improving stability, odor, resolution, developability, adhesion and the like.
  • the polyfunctional thiol compound is preferably a secondary alkanethiol, and more preferably a compound having a structure represented by the formula (T1).
  • T1 In the formula (T1), n represents an integer of 2 to 4, and L represents a divalent to tetravalent linking group.
  • the linking group L is preferably an aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably n is 2 and L is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.
  • Specific examples of the polyfunctional thiol compound include compounds represented by the following structural formulas (T2) to (T4), and a compound represented by the formula (T2) is particularly preferable. These polyfunctional thiol compounds can be used alone or in combination.
  • Curing accelerators include methylol compounds (for example, compounds exemplified as a crosslinking agent in paragraph No. 0246 of JP-A-2015-34963), amines, phosphonium salts, amidine salts, amide compounds (for example, JP-A-2013-41165, curing agent described in paragraph No. 0186), base generator (for example, ionic compound described in JP-A-2014-55114), cyanate compound (for example, JP-A-2012-150180) A compound described in paragraph No.
  • an alkoxysilane compound for example, an alkoxysilane compound having an epoxy group described in JP2011-255304A
  • an onium salt compound for example, JP2015-34963A
  • Compound exemplified as acid generator in paragraph 0216 Compounds described in JP-A-2009-180949) or the like can be used.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.3 to 8.9% by mass, and preferably 0.8 to 6% based on the total solid content of the colored composition. More preferably, 4% by mass.
  • the colored composition of the present invention preferably contains a pigment derivative.
  • the pigment derivative include a compound having a structure in which a part of the chromophore is substituted with an acidic group, a basic group, or a phthalimidomethyl group.
  • the acid group include a sulfo group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium base thereof.
  • the basic group include an amino group.
  • the pigment derivative is preferably a pigment derivative having a basic group, more preferably a pigment derivative having an amino group, and even more preferably a pigment derivative having a tertiary amino group because the effect of the present invention is easily obtained.
  • the chromophores constituting the pigment derivatives include quinoline skeleton, benzimidazolone skeleton, diketopyrrolopyrrole skeleton, azo skeleton, phthalocyanine skeleton, anthraquinone skeleton, quinacridone skeleton, dioxazine skeleton, perinone skeleton, perylene skeleton, thioindigo skeleton, isoindoline. Skeleton, isoindolinone skeleton, quinophthalone skeleton, selenium skeleton, metal complex skeleton, etc.
  • quinoline skeleton, benzimidazolone skeleton, diketopyrrolopyrrole skeleton, azo skeleton, quinophthalone skeleton, isoindolin skeleton and phthalocyanine skeleton are preferable, An azo skeleton and a benzimidazolone skeleton are more preferable.
  • the pigment derivative for example, the following compounds can be used. Details of the pigment derivative can be referred to the description of paragraph numbers 0162 to 0183 of JP2011-252065A, the contents of which are incorporated herein.
  • the content of the pigment derivative in the colored composition of the present invention is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, based on the total mass of the pigment. Only one pigment derivative may be used, or two or more pigment derivatives may be used in combination.
  • the colored composition of the present invention may contain various surfactants from the viewpoint of further improving coatability.
  • 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.
  • liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are improved, and the uniformity of coating thickness and liquid-saving properties are further improved. be able to. That is, when a film is formed using a coating liquid to which a coloring composition containing a fluorosurfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid is reduced, and the wettability to the surface to be coated is reduced. Is improved, and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • the fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within the above range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in a colored composition.
  • fluorosurfactant examples include Megafac F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780 (and above, DIC Corporation).
  • fluorine-based surfactant compounds described in paragraph numbers 0015 to 0158 of JP-A No. 2015-117327 and compounds described in paragraph numbers of 0117 to 0132 of JP-A No. 2011-132503 can also be used.
  • a block polymer can also be used as the fluorosurfactant, and specific examples thereof include compounds described in JP-A-2011-89090.
  • the fluorine-based surfactant has a molecular structure having a functional group containing a fluorine atom, and an acrylic compound in which the fluorine atom is volatilized by cleavage of the functional group containing the fluorine atom when heat is applied can be suitably used.
  • a fluorosurfactant include Megafac DS series manufactured by DIC Corporation (Chemical Industry Daily, February 22, 2016) (Nikkei Sangyo Shimbun, February 23, 2016). -21.
  • the fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy group or propyleneoxy group) (meta).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
  • % indicating the ratio of repeating units is mol%.
  • the weight average molecular weight of the above compound is preferably 3,000 to 50,000, for example, 14,000.
  • a fluoropolymer having an ethylenically unsaturated bond group in the side chain can also be used. Specific examples thereof include the compounds described in paragraph numbers 0050 to 0090 and paragraph numbers 0289 to 0295 of JP2010-164965A. Examples of commercially available products include Megafac RS-101, RS-102, RS-718-K, and RS-72-K manufactured by DIC Corporation.
  • Nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and their ethoxylates and propoxylates (eg, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester, Pluronic L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2 (BASF ), Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 (BAS) Solsperse 20000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), NCW-101, NCW-1001, NCW-1002 (manufactured by Wako Pure
  • cationic surfactants examples include organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
  • anionic surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • silicone-based surfactants include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torresilicone SH21PA, Torree Silicone SH28PA, Torree Silicone SH29PA, Torree Silicone SH30PA, Torree Silicone SH8400 (above, Toray Dow Corning Co., Ltd.) )), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4442 (above, manufactured by Momentive Performance Materials), KP341, KF6001, KF6002 (above, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) , BYK307, BYK323, BYK330 (above, manufactured by BYK Chemie) and the like. Moreover, the following compound can be used for a silicone type surfactant.
  • the coloring composition of the present invention can contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent is preferably a silane compound having at least two different functional groups in one molecule.
  • the silane coupling agent includes a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryl group, an amino group, an isocyanate.
  • a silane compound having at least one group selected from a nurate group, a ureido group, a mercapto group, a sulfide group, and an isocyanate group and an alkoxy group is preferable.
  • silane coupling agent examples include, for example, N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM-602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropyltri Methoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., KBM-603), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., KBE-602), ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical) Industrial company KBM-903), ⁇ -aminopropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., KBE-903), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., KBM-503), 3- And gly
  • the content of the silane coupling agent is preferably 0.001 to 20% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition, 0.01 to 10% by mass is more preferable, and 0.1% by mass to 5% by mass is particularly preferable.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one type of silane coupling agent, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.
  • Polymerization inhibitors 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-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine salt (ammonium salt, primary cerium salt, etc.) and the like.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber.
  • the ultraviolet absorber is preferably a conjugated diene compound.
  • Examples of commercially available ultraviolet absorbers include UV-503 (manufactured by Daito Chemical Co., Ltd.).
  • an aminodiene compound, a salicylate compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, an acrylonitrile compound, a triazine compound, or the like can be used. Specific examples thereof include compounds described in JP2013-68814A.
  • a benzotriazole compound you may use the MYUA series (Chemical Industry Daily, February 1, 2016) made from Miyoshi oil and fat.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.1 to 10% by mass, and preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the total solid content of the colored composition. % Is more preferable, and 0.1 to 3% by mass is particularly preferable. Moreover, only 1 type may be used for an ultraviolet absorber and 2 or more types may be used for it. When using 2 or more types, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • additives for example, fillers, adhesion promoters, antioxidants, anti-aggregation agents, and the like can be blended with the colored composition of the present invention as necessary.
  • additives include additives described in JP-A-2004-295116, paragraphs 0155 to 0156, the contents of which are incorporated herein.
  • antioxidant for example, phenol compounds, phosphorus compounds (for example, compounds described in paragraph No. 0042 of JP2011-90147A), thioether compounds, and the like can be used.
  • antioxidants include, for example, Adeka Stub series (AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-50F, AO-60, AO-60G, AO- manufactured by ADEKA Corporation) 80, AO-330, etc.). Only one type of antioxidant may be used, or two or more types may be used.
  • the coloring composition of the present invention can contain a sensitizer and a light stabilizer described in paragraph No. 0078 of JP-A No. 2004-295116 and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph No. 0081 of the publication.
  • the colored composition may contain a metal element, but from the viewpoint of suppressing the occurrence of defects, the content of the Group 2 elements (calcium, magnesium, etc.) in the colored composition is 50 ppm by mass ( pers per million), and more preferably 0.01 to 10 ppm by mass. Further, the total amount of the inorganic metal salt in the coloring composition is preferably 100 ppm by mass or less, and more preferably 0.5 to 50 ppm by mass.
  • the coloring composition of the present invention can be prepared by mixing the aforementioned components.
  • the respective components may be blended together, or may be blended sequentially after each component is dissolved and / or dispersed in a solvent.
  • the composition may be prepared by dissolving and / or dispersing all the components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be appropriately used as two or more solutions or dispersions at the time of use (application). May be prepared by mixing them.
  • any filter can be used without particular limitation as long as it is a filter that has been conventionally used for filtration.
  • fluororesins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide resins such as nylon (eg nylon-6, nylon-6,6), polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (PP) (high density and / or super
  • a filter using a material such as a high molecular weight polyolefin resin.
  • polypropylene including high density polypropylene
  • nylon are preferable.
  • the pore size of the filter is suitably about 0.01 to 7.0 ⁇ m, preferably about 0.01 to 3.0 ⁇ m, more preferably about 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • a filter using a fiber-like filter medium as the filter.
  • the fiber-shaped filter medium include polypropylene fiber, nylon fiber, and glass fiber.
  • the filter using the fiber-shaped filter medium include filter cartridges of SBP type series (SBP008 etc.), TPR type series (TPR002, TPR005 etc.) and SHPX type series (SHPX003 etc.) manufactured by Loki Techno Co., Ltd.
  • filters When using filters, different filters may be combined. In that case, filtration with each filter may be performed only once or may be performed twice or more. For example, you may combine the filter of a different hole diameter within the range mentioned above.
  • the pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer.
  • a commercially available filter for example, select from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd. (DFA4201NXEY, etc.), Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Integris Co., Ltd. (formerly Nihon Microlith Co., Ltd.) can do.
  • filtration with a 1st filter may be performed only with a dispersion liquid, and may filter with a 2nd filter, after mixing another component.
  • a filter formed of the same material as the first filter can be used.
  • the colored composition of the present invention can be used by adjusting the viscosity for the purpose of adjusting the film surface state (flatness and the like) and the film thickness.
  • the value of the viscosity can be appropriately selected as necessary. For example, at 25 ° C., 0.3 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s is preferable, and 0.5 mPa ⁇ s to 20 mPa ⁇ s is more preferable.
  • a viscometer RE85L rotor: 1 ° 34 ′ ⁇ R24, measurement range 0.6 to 1200 mPa ⁇ s
  • Toki Sangyo Co., Ltd. is used, and the temperature is adjusted to 25 ° C. Can be measured.
  • the water content of the colored composition of the present invention is usually 3% by mass or less, preferably 0.01 to 1.5% by mass, and more preferably 0.1 to 1.0% by mass.
  • the water content of the colored composition is preferably small, but the colored composition may slightly contain water from the viewpoint of the liquid stability of the colored composition, production suitability, and the like.
  • the water content can be measured by the Karl Fischer method.
  • the colored composition of the present invention can form a film excellent in light resistance, it is preferably used for forming a colored layer of a color filter.
  • the colored composition of the present invention is a colored pattern such as a color filter used in a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or an image display device such as a liquid crystal display device. It can be suitably used for forming. Furthermore, it can also be suitably used for applications such as printing ink, inkjet ink, and paint. Especially, it can use suitably for manufacture of the color filter for solid-state image sensors, such as CCD and CMOS.
  • the color filter of the present invention is formed using the above-described colored composition of the present invention.
  • the film thickness of the color filter of the present invention can be appropriately adjusted according to the purpose.
  • the film thickness is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the film thickness is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, and further preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the color filter of the present invention can be used for solid-state imaging devices such as CCD (charge coupled device) and CMOS (complementary metal oxide semiconductor), image display devices, and the like.
  • the voltage holding ratio of the liquid crystal display element provided with the color filter is preferably 70% or more, and more preferably 90% or more.
  • Known means for obtaining a high voltage holding ratio can be appropriately incorporated. Typical examples include the use of high-purity materials (for example, reduction of ionic impurities) and control of the amount of acidic functional groups in the composition. Is mentioned.
  • the voltage holding ratio can be measured, for example, by the method described in paragraph 0243 of JP2011-008004A and paragraphs 0123 to 0129 of JP2012-224847A.
  • the pattern forming method of the present invention includes a step of forming a colored composition layer on a support using the colored composition of the present invention, and a pattern is formed on the colored composition layer by a photolithography method or a dry etching method. And a step of performing.
  • Pattern formation by the photolithography method includes a step of forming a colored composition layer on a support using a colored composition, a step of exposing the colored composition layer in a pattern, and developing and removing an unexposed portion. Forming the step. If necessary, a step of baking the colored composition layer (pre-bake step) and a step of baking the developed pattern (post-bake step) may be provided.
  • pattern formation by the dry etching method includes forming a colored composition layer on a support using a colored composition and curing to form a cured product layer, and forming a photoresist layer on the cured product layer.
  • a step of patterning the photoresist layer by exposure and development to obtain a resist pattern and a step of forming a pattern by dry etching the cured product layer using the resist pattern as an etching mask.
  • Step of Forming Colored Composition Layer In the step of forming the colored composition layer, the colored composition layer is formed on the support using the colored composition.
  • the support is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application. Examples thereof include a glass substrate, a substrate for a solid-state image sensor provided with a solid-state image sensor (light receiving element) such as a CCD or CMOS, a silicon substrate, and the like.
  • a solid-state image sensor light receiving element
  • an undercoat layer may be provided on these base materials, if necessary, in order to improve adhesion to the upper layer, prevent diffusion of substances, or flatten the surface.
  • various methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing can be used.
  • the colored composition layer formed on the support may be dried (prebaked).
  • pre-baking may not be performed.
  • the prebaking temperature is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower.
  • the lower limit may be 50 ° C. or higher, and may be 80 ° C. or higher.
  • the prebake time is preferably 10 seconds to 300 seconds, more preferably 40 to 250 seconds, and even more preferably 80 to 220 seconds. Drying can be performed with a hot plate, oven, or the like.
  • Exposure process When forming a pattern by photolithography, ⁇ Exposure process >> Next, the colored composition layer is exposed in a pattern (exposure process).
  • pattern exposure can be performed by exposing the coloring composition layer through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, an exposed part can be hardened.
  • radiation (light) that can be used for exposure ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferable (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose (exposure dose) for example, preferably 0.03 ⁇ 2.5J / cm 2, more preferably 0.05 ⁇ 1.0J / cm 2.
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected.
  • the exposure illuminance can be set as appropriate, and can usually be selected from the range of 1000 W / m 2 to 100,000 W / m 2 (eg, 5000 W / m 2 , 15000 W / m 2 , 35000 W / m 2 ). .
  • Oxygen concentration and exposure illuminance may appropriately combined conditions, for example, illuminance 10000 W / m 2 at an oxygen concentration of 10 vol%, oxygen concentration of 35 vol% can be such illuminance 20000W / m 2.
  • the unexposed portion is developed and removed to form a pattern.
  • the development removal of the unexposed portion can be performed using a developer.
  • the coloring composition layer of the unexposed part in an exposure process elutes in a developing solution, and only the photocured part remains.
  • the developer an organic alkali developer that does not damage the underlying solid-state imaging device or circuit is desirable.
  • the temperature of the developer is preferably 20 to 30 ° C., for example.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds.
  • the process of shaking off the developer every 60 seconds and supplying a new developer may be repeated several times.
  • an alkaline aqueous solution obtained by diluting an alkaline agent with pure water is preferably used.
  • the alkaline agent include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxyamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxy.
  • Organic alkaline compounds such as water, benzyltrimethylammonium hydroxide, dimethylbis (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, water Inorganic acids such as sodium oxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium silicate, sodium metasilicate Potassium compounds may be mentioned.
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the developer may further contain a surfactant.
  • the surfactant examples include the surfactant described in the above-described coloring composition, and a nonionic surfactant is preferable.
  • the developing solution which consists of such alkaline aqueous solution it is preferable to wash
  • Post-baking is a heat treatment after development for complete film curing.
  • the post-baking temperature is preferably 100 to 240 ° C., for example. From the viewpoint of film curing, 200 to 230 ° C. is more preferable.
  • the Young's modulus of the film after post-baking is preferably 0.5 to 20 GPa, more preferably 2.5 to 15 GPa.
  • the post-bake temperature is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower.
  • Post-baking is a continuous or batch process using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so that the film after development (cured film) satisfies the above conditions. It can be carried out. Further, when a pattern is formed by a low temperature process, post baking is not necessary.
  • the cured film preferably has high flatness.
  • the surface roughness Ra is preferably 100 nm or less, more preferably 40 nm or less, and even more preferably 15 nm or less. Although a minimum is not prescribed
  • the surface roughness can be measured using, for example, AFM (Atomic Force Microscope) Dimension 3100 manufactured by Veeco.
  • the contact angle of water on the cured film can be appropriately set to a preferable value, but is typically in the range of 50 to 110 °. The contact angle can be measured using, for example, a contact angle meter CV-DT • A type (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the volume resistance value of each pattern (pixel) is high.
  • the volume resistance value of the pixel is preferably 10 9 ⁇ ⁇ cm or more, and more preferably 10 11 ⁇ ⁇ cm or more.
  • the upper limit is not defined, for example, preferably not more than 10 14 ⁇ ⁇ cm.
  • the volume resistance value of the pixel can be measured using, for example, an ultrahigh resistance meter 5410 (manufactured by Advantest).
  • the pattern formation by the dry etching method is performed by curing the colorant composition layer formed on the support to obtain a cured product layer, and then using the patterned photoresist layer as a mask to etch the obtained cured product layer. Can be used.
  • the photoresist layer is preferably formed by applying a positive-type or negative-type radiation-sensitive composition on the cured product layer and drying it.
  • a positive radiation-sensitive composition is preferably used as the radiation-sensitive composition used for forming the photoresist layer.
  • the positive radiation sensitive composition includes radiation sensitive to radiation such as ultraviolet rays (g rays, h rays, i rays), far ultraviolet rays including KrF rays, ArF rays, electron rays, ion beams and X rays. Is preferred.
  • the above-mentioned positive radiation sensitive composition is preferably a radiation sensitive composition sensitive to KrF rays, ArF rays, i rays, X rays), and is sensitive to KrF rays from the viewpoint of fine workability. More preferred.
  • positive photosensitive resin composition positive resist compositions described in JP2009-237173A and JP2010-134283A are preferably used.
  • the exposure step of the radiation sensitive composition is preferably performed with KrF rays, ArF rays, i rays, X rays, etc., and more preferably with KrF rays, ArF rays, X rays, etc. More preferably, KrF line is used.
  • the solid-state imaging device of the present invention has the above-described color filter of the present invention.
  • the configuration of the solid-state imaging device of the present invention is not particularly limited as long as it is a configuration that includes the color filter of the present invention and functions as a solid-state imaging device, and examples thereof include the following configurations.
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • Device protection consisting of silicon nitride, etc., which has a light-shielding film that opens only on the photodiode and the transfer electrode on the photodiode and the transfer electrode, and is formed on the light-shielding film so as to cover the entire surface of the light-shielding film and the photodiode light-receiving part It has a film, and has a color filter on the device protective film.
  • the color filter may have a structure in which a cured film that forms each colored pixel is embedded in a space partitioned by a partition, for example, in a lattice shape.
  • the partition walls preferably have a low refractive index for each colored pixel.
  • Examples of the image pickup apparatus having such a structure include apparatuses described in JP 2012-227478 A and JP 2014-179577 A.
  • the image pickup apparatus including the solid-state image pickup device of the present invention can be used for an in-vehicle camera and a monitoring camera in addition to a digital camera and an electronic apparatus (such as a mobile phone) having an image pickup function.
  • the color filter of the present invention can be used in an image display device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence display device.
  • an image display device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence display device.
  • the liquid crystal display device is described in, for example, “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Kenkyukai 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.
  • A 56.11 ⁇ Vs ⁇ 0.1 ⁇ f / w
  • Vs Amount of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution required for titration (mL)
  • f Potency of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution
  • Pigment Green 58 (zinc halide phthalocyanine pigment)
  • G2 to G7 Zinc halide phthalocyanine pigment synthesized by the method described later
  • Pigment derivative S-1 Compound having the following structure
  • the obtained zinc halide phthalocyanine pigment G2 was found to have a halogen / hydrogen atomic ratio of 14: 2 from mass analysis and halogen content analysis by flask combustion ion chromatography.
  • Halogenated phthalocyanine pigments G3 to G7 were synthesized in the same manner as the halogenated zinc phthalocyanine pigment G2, except that the amount of bromine added was adjusted and the atomic ratio of halogen to hydrogen was changed as shown in the following table.
  • the coloring composition was prepared by mixing the raw materials described in the following composition.
  • Surfactant W-1 Compound having the following structure (weight average molecular weight: 14,000)
  • Silane coupling agent 1 Compound having the following structure (Et in the structural formula is an ethyl group)
  • OXE 01 IRGACURE OXE-01 (manufactured by BASF)
  • OXE 02 IRGACURE OXE-02 (BASF)
  • I-1 to I-3 Compounds having the following structures (Polymerizable compound)
  • TMMT Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. Trade name “NK Ester A-TMMT” D-3, D-10: Compounds having the following structures (resin) C-1 to C-11, C-12-1 to C-12-6, C-13-1 to C-13-3, C-14, C-15, C-18, C-19, C- A to CE: Resins having the following structure.
  • the numbers attached to the main chain are molar ratios.
  • the obtained cured film was measured for light transmittance (transmittance) in the range of 400 nm to 700 nm using “MCPD-3000” (trade name) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The test was performed 5 times for each sample, and the average value of 3 results excluding the maximum and minimum values was adopted.
  • Light resistance 1 An ultraviolet cut filter (KU-1000100 [trade name] manufactured by ASONE Co., Ltd.) is attached to the cured film prepared above, and 10 using a light resistance tester (Xenon Weather Meter SX75 [trade name] manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). A light resistance test was performed by irradiating 10,000 lux of light over a period of 50 hours (5 million luxh in total). The temperature of the cured film (temperature in the test apparatus) was set to 63 ° C. The relative humidity in the test apparatus was 50%. After the light resistance test, the amount of change in the transmittance of the cured film was measured, and the light resistance was evaluated according to the following criteria.
  • the test was performed 5 times for a cured film produced under the same conditions, and an average value of 3 results excluding the maximum value and the minimum value was adopted.
  • the change in transmittance is the change in the wavelength having the largest transmittance change in the wavelength range of 400 nm to 700 nm (
  • 5 The change in transmittance is 3% or less.
  • 3 The amount of change in transmittance exceeds 5% and is 7% or less. 2: The amount of change in transmittance exceeds 7% and is 10% or less.
  • Light resistance 2 The light resistance was evaluated by the same test method as the light resistance 1 except that the relative humidity in the apparatus was changed from 50% to 90% with respect to the condition of the light resistance 1.
  • Light resistance 3 On the cured film produced above, a 100 nm SiO 2 film was deposited by chemical vapor deposition (CVD). A UV cut filter (KU-1000100 [trade name] manufactured by ASONE Co., Ltd.) is attached to the obtained cured film after vapor deposition treatment, and a light resistance tester (Xenon Weather Meter SX75 [trade name] manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) A light resistance test was conducted by irradiating 100,000 lux of light over 5 hours (5 million luxh in total). The temperature of the cured film (temperature in the test apparatus) was set to 63 ° C. The relative humidity in the test apparatus was 50%.
  • the light resistance was evaluated according to the following criteria based on the change in transmittance of the cured film.
  • the test was performed 5 times for a cured film produced under the same conditions, and an average value of 3 results excluding the maximum value and the minimum value was adopted.
  • the amount of change in transmittance refers to the amount of change for the wavelength with the largest transmittance change amount in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. 5: The change in transmittance is 3% or less. 4: The change in transmittance exceeds 3% and is 5% or less. 3: The amount of change in transmittance exceeds 5% and is 7% or less. 2: The amount of change in transmittance exceeds 7% and is 10% or less. 1: The change in transmittance exceeds 10%.
  • Light resistance 4 A UV cut filter (KU-1000100 [trade name] manufactured by ASONE Co., Ltd.) is attached to the cured film produced above, and 10 using a light resistance tester (Xenon Weather Meter SX75 [trade name] manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). A light resistance test was performed by irradiating 10,000 lux of light over a period of 100 hours (cumulative 10 million luxh). The temperature of the cured film (temperature in the test apparatus) was set to 63 ° C. The relative humidity in the test apparatus was 50%. Evaluation of light resistance follows the evaluation criteria of light resistance 1. The test for light resistance 4 was carried out only for the cured films of Examples 41 to 44.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • SEM scanning electron microscope
  • the examples are “3” or more in all evaluations of light resistance 1 to 3 (Examples 41 to 44 are all evaluations of light resistance 1 to 4), and have excellent light resistance. It was. On the other hand, in the comparative example, at least one of the evaluations of the light resistances 1 to 3 was “1” or “2”, and the light resistance was inferior. [Test Example 2]
  • PGMEA 22.80 parts by mass Resin C-12-4: 1.47 parts by mass Polymerizable compound (trade name “NK Ester A-TMMT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): 0.71 parts by mass Activator W-1 (siloxane-based): 0.01 parts by mass Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol): 0.01 parts by mass Pigment dispersion described in the following table: 75.00 parts by mass (in terms of solid content) 15.00 parts by mass)
  • Example 10 Same composition as Example 31.
  • the photoresist composition described in Example 2 of paragraph 0328 of JP 2010-134283 A was applied and heated at 120 ° C. for 60 seconds to have a film thickness of 0.7 ⁇ m.
  • a photoresist layer was formed.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • etching apparatus Hitachi High Technologies, U-621
  • RF (radio frequency) power 800 W
  • antenna bias 400 W
  • wafer bias 200 W
  • chamber internal pressure 4.0 Pa
  • substrate temperature 50 ° C.
  • the first stage etching process was performed for 80 seconds with the gas type and flow rate of the mixed gas being CF 4 : 80 mL / min, O 2 : 40 mL / min, and Ar: 800 mL / min.

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Abstract

耐光性に優れた膜などを製造可能な着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供する。着色組成物は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aと、イソインドリン顔料Bと、樹脂Cと、エチレン性不飽和結合基を有する硬化性化合物Dとを含有し、樹脂Cは、1-オクタノール/水の分配係数Pの常用対数であるLogPの計算値であるCLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1を含み、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量とイソインドリン顔料Bの質量との比が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量:イソインドリン顔料Bの質量=55:45~85:15である。

Description

着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
 本発明は、着色組成物に関する。また、着色組成物を用いた、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置に関する。
 近年、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及から、電荷結合素子(CCD)イメージセンサなどの固体撮像素子の需要が大きく伸びている。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いる。
 カラーフィルタ用の着色組成物においては、着色剤として顔料を用いることがある。また、緑色のカラーフィルタを製造するための着色組成物としては、緑色顔料と黄色顔料とを含む着色組成物などが知られている。
 例えば、特許文献1には、(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)光重合性化合物、(D)光重合開始剤及び(E)溶媒を含み、
 (A)着色剤は、ピグメントグリーン7の緑色顔料を含み、
 (B)アルカリ可溶性樹脂は、エポキシ基を含む第1樹脂及びエポキシ基と反応することができる酸作用基を含有し、酸価が170~300mgKOH/gである第2樹脂を含有する、着色組成物が記載されている。
 また、特許文献2には、(A)ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、(B)黄色顔料、(C)重合性化合物、(D)バインダー樹脂、および(E)光重合開始剤を含み、(C)重合性化合物が、(C-1)1分子中に重合性基を2個有する重合性化合物と、(C-2)1分子中に重合性基を5乃至6個有する重合性化合物とを含み、且つ(C-1)1分子中に重合性基を2個有する重合性化合物の含有量が、(C-1)1分子中に重合性基を2個有する重合性化合物と(C-2)1分子中に重合性基を5乃至6個有する重合性化合物との総量に対して、15~40質量%である着色組成物が記載されている。
 また、特許文献3には、カラーインデックス(C.I.)ピグメントグリーン58と、C.I.ピグメントイエロー185などを含む着色組成物が記載されている。
特開2015-197677号公報 特開2010-097172号公報 特開2013-064999号公報
 一方、近年において、カラーフィルタは、耐光性のさらなる向上が求められている。
 よって、本発明の目的は、耐光性に優れた膜などを製造可能な着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供することにある。
 本発明者がハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料とイソインドリン顔料とを含む膜について検討したところ、この膜は耐光性が低下しやすいことが分かった。この理由は、膜中でハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料とイソインドリン顔料とが接触して、両者が相互作用を起こすためと推測される。
 また、本発明者の検討によれば、この膜は、湿度の高い環境下において、耐光性が特に低下しやすいことが分かった。湿度の高い環境下では、膜中に水分が取り込まれやすくなり、膜中に存在する水分によって膜中成分が移動しやすくなり、その結果ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料とイソインドリン顔料とがより接触しやすくなり、耐光性が低下しやすくなると推測される。
 そこで、本発明者は、膜中において、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料とイソインドリン顔料との接触を抑制できれば、両者の相互作用を抑制でき、耐光性を向上できると考えた。そして、鋭意検討した結果、後述する着色組成物を用いることで耐光性に優れた膜を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下を提供する。
<1> ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aと、イソインドリン顔料Bと、樹脂Cと、硬化性化合物Dとを含有し、
 樹脂Cは、1-オクタノール/水の分配係数Pの常用対数であるLogPの計算値であるCLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1を含み、
 ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量とイソインドリン顔料Bの質量との比が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量:イソインドリン顔料Bの質量=55:45~85:15である、着色組成物。
<2> 樹脂Cの全質量中に、樹脂C1を5質量%以上含有する、<1>に記載の着色組成物。
<3> 樹脂C1の全繰り返し単位中に、重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を5~95モル%含有する、<1>または<2>に記載の着色組成物。
<4> 樹脂C1は、更に酸基を有する繰り返し単位を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<5> 重合性化合物Cmは、脂肪族環および芳香族炭化水素環から選ばれる少なくとも1種を有する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<6> 樹脂C1の酸価が10~160mgKOH/gである、<1>~<5>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<7> 硬化性化合物Dは重合性化合物を含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<8> 更に、光重合開始剤を含む、<7>に記載の着色組成物。
<9> 硬化性化合物Dはエポキシ基を有する化合物を含む、<1>~<8>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<10> <1>~<9>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いたカラーフィルタ。
<11> <1>~<9>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法にて着色組成物層に対してパターンを形成する工程と、を有するパターン形成方法。
<12> <10>に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
<13> <10>に記載のカラーフィルタを有する画像表示装置。
 本発明によれば、耐光性に優れた膜を製造可能な着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供することが可能になった。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基を包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光を意味するのみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含まれる。また、露光に用いられる光としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
 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および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の合計量をいう。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、アリルおよびメタリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程を意味するだけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
 本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算値として定義される。
 本発明において、顔料は、特定の溶剤に対し溶解しにくい不溶性の化合物を意味する。典型的には、組成物中に粒子として分散された状態で存在する化合物を意味する。ここで、溶剤とは、例えば後述する溶剤の欄で例示する溶剤が挙げられる。本発明に用いられる顔料は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ-トに対し溶解しにくい不溶性の化合物であることが好ましい。
<着色組成物>
 本発明の着色組成物は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aと、イソインドリン顔料Bと、樹脂Cと、エチレン性不飽和基を有する硬化性化合物Dとを含有し、
 樹脂Cは、CLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1を含み、
 ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量とイソインドリン顔料Bの質量との比が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量:イソインドリン顔料Bの質量=55:45~85:15であることを特徴とする。
 上記構成の着色組成物を用いることで、耐光性に優れた膜を製造できる。特に、湿度の高い環境下においても、優れた耐光性を有した膜を製造することができる。また、本発明の着色組成物により得られる膜は、光照射によるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の退色を抑制して、緑色の分光の変動を抑制でき、緑色のカラーフィルタとして特に好ましい特性を有している。このような本発明の効果が得られるメカニズムは、以下によるものと推測する。
 本発明の着色組成物では、CLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1を用いる。樹脂C1の共重合成分である重合性化合物Cmは、CLogP値が3.0以上であり、疎水性の高い材料である。すなわち、樹脂C1は疎水性の高い構造を有する材料である。また、重合性化合物Cmは、CLogP値が3.0以上であることに加えて、更に、環状構造を有するので、重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1は、膜のガラス転移温度(Tg)を上げる効果を有している。このため、本発明の着色組成物は、樹脂C1を含むことにより、外部から膜中への水分の侵入を効果的に抑制でき、更には、膜中に水分が残留していても、水分による膜中成分の移動を効果的に抑制できたと推測する。このため、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aとイソインドリン顔料Bとの接触を効果的に抑制でき、その結果、優れた耐光性が得られたと推測する。
<<ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料A>>
 本発明の着色組成物は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aを含む。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aは、中心金属の亜鉛が、イソインドール環の4個の窒素で囲まれた領域内に位置する化合物である。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aは、式(A1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(A1)において、X~X16のうちの任意の8~16か所はハロゲン原子を表し、残りは水素原子又は置換基を表すことが好ましい。
 ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子が挙げられ、特に、臭素原子、塩素原子が好ましい。置換基としては、特開2013-209623号公報の段落番号0025~0027の記載を参照でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの具体例としては、例えば、以下の<1>、<2>に示す態様が好ましい一例として挙げられる。
<1> フタロシアニン1分子中のハロゲン原子の平均個数が8~12個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料。この態様において、X~X16は、塩素原子、臭素原子、水素原子を1個以上含むことが好ましい。また、X~X16は、塩素原子が0~4個、臭素原子が8~12個、水素原子が0~4個であることが好ましい。具体例としては、特開2007-284592号公報の段落番号0013~0039、0084~0085の記載を参酌することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<2> フタロシアニン1分子中のハロゲン原子の平均個数が10~14個であり、臭素原子の平均個数が8~12個であり、塩素原子の平均個数が2~5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料。具体例としては、WO2015/118720公報に記載の化合物が挙げられる。
 ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aは、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物として、C.I.ピグメントグリーン58,59などを用いることもできる。
<<イソインドリン顔料B>>
 本発明の着色組成物は、イソインドリン顔料Bを含む。イソインドリン顔料Bとしては、イソインドリン骨格を有する化合物が挙げられる。イソインドリン顔料Bは、黄色顔料であることが好ましい。イソインドリン顔料Bは、式(B1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(B1)において、Rb1およびRb2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表す。
b3およびRb4は、それぞれ独立して、置換基を表し、Rb3とRb4とは結合して環を形成していてもよい。Rb5は置換基を表し、nは0~4の整数を表す。nが2以上の場合は、複数のRb5は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 Rb1~Rb5が表す置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、複素環基、アラルキル基、-OR 、-COR 、-COOR 、-OCOR 、-NR 、-NHCOR 、-CONR 、-NHCONR 、-NHCOOR 、-SR 、-SO 、-SOOR 、-NHSO および-SONR が挙げられる。R およびR は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基、またはアラルキル基を表し、R とR は、互いに結合して環を形成してもよい。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~8が更に好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。
 アリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~12がより好ましい。
 アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7~20が好ましく、7~15がより好ましい。
 複素環基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環がより好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環基は、5員環または6員環が好ましい。複素環基の環を構成する炭素原子の数は3~20が好ましく、3~18がより好ましく、3~12がより好ましい。
 アルキル基、アラルキル基、アリール基および複素環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、上述した置換基が挙げられる。例えば、アルキル基、アリール基、複素環基、ハロゲン原子などが挙げられる。
 Rb3とRb4とが結合して形成する環としては、脂肪族環、芳香族炭化水素環、複素環などが挙げられ、複素環が好ましい。複素環としては、イミド環が好ましく、バルビツール酸がより好ましい。
 式(B1)において、Rb1およびRb2は、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 式(B1)において、nは、0または1が好ましく、0がより好ましい。
 式(B1)において、Rb3およびRb4の一方がシアノ基を表し、他方が-CONR を表すか、あるいは、Rb3とRb4とが結合して環を形成していることが好ましい。
 イソインドリン顔料Bは、式(B1-1)または式(B1-2)で表される化合物が好ましく、式(B1-2)で表される化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 式(B1-1)において、Rb11~Rb14は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表す。Rb15は置換基を表し、nは0~4の整数を表す。nが2以上の場合は、複数のRb15は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 式(B1-2)において、Rb11およびRb12は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表す。Rb15およびRb16は置換基を表し、nは0~4の整数を表す。nが2以上の場合は、複数のRb15は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 Rb11~Rb16が表す置換基は、上述した式(B)で説明した置換基が挙げられる。Rb11~Rb14は、それぞれ独立して水素原子またはアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。Rb16は、アルキル基またはアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。nは、0または1が好ましく、0がより好ましい。
 イソインドリン顔料Bは、C.I.ピグメントイエロー139,185などを用いることもできる。なかでも、耐光性に優れた膜を製造しやすいという理由からC.I.ピグメントイエロー185が好ましい。
 本発明の着色組成物において、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量とイソインドリン顔料Bの質量との比は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量:イソインドリン顔料Bの質量=55:45~85:15であり、60:40~85:15が好ましく、65:35~85:15がより好ましく、66:34~85:15が更に好ましく、66:34~80:20が特に好ましく、66:34~79:21が最も好ましい。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量とイソインドリン顔料Bの質量との比が上記範囲であれば、後述する実施例に示すように、耐光性に優れた膜を製造することができる。
 本発明の着色組成物において、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの含有量は、着色組成物の全固形分に対し、10~80質量%が好ましい。下限は、例えば、15質量%以上がより好ましく、18質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下が更に好ましい。
 本発明の着色組成物において、イソインドリン顔料Bの含有量は、着色組成物の全固形分に対し、3~41質量%が好ましい。下限は、例えば、4質量%以上がより好ましく、5質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、36質量%以下がより好ましく、32質量%以下が更に好ましい。
 本発明の着色組成物において、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aとイソインドリン顔料Bとの合計含有量は、着色組成物の全固形分に対し、20~90質量%が好ましい。下限は、例えば、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下が更に好ましい。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aとイソインドリン顔料Bとの合計含有量が上記範囲であれば、本発明の効果が効果的に得られる。
 ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aおよびイソインドリン顔料Bは、それぞれ1種であってもよく、2種以上を併用することもできる。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aおよび/またはイソインドリン顔料Bを2種以上含む場合は、これらの合計が上記範囲であることが好ましい。
<<他の着色剤>>
 本発明の着色組成物は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aおよびイソインドリン顔料B以外の着色剤(他の着色剤)をさらに用いることができる。他の着色剤は、染料および顔料のいずれでもよく、両者を併用してもよい。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挙げることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、平均粒子径がなるべく小さい顔料の使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、0.01~0.1μmが好ましく、0.01~0.05μmがより好ましい。
 無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等の金属化合物を挙げることができる。また、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属の酸化物、および上記金属の複合酸化物を挙げることもできる。
 有機顔料として、以下の有機顔料を挙げることができる。
 C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,187,188,193,194,199,213,214
 C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37
 C.I.ピグメントオレンジ 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73
 C.I.ピグメントレッド 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279
 C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42
 C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80
 また、青色顔料として、リン原子を有するアルミニウムフタロシアニン化合物を用いることもできる。具体例としては、特開2012-247591号公報の段落番号0022~0030、特開2011-157478号公報の段落番号0047に記載の化合物などが挙げられる。
 染料としては、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、特許第2592207号公報、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920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号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリアリールメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。
 また、他の着色剤として色素多量体を用いてもよい。色素多量体は、溶剤に溶解して用いられる染料であることが好ましいが、粒子を形成していてもよい。色素多量体が粒子である場合は、色素多量体を溶剤などに分散して用いられる。粒子状態の色素多量体は、例えば乳化重合によって得ることができる。粒子状態の色素多量体としては、例えば、特開2015-214682号公報に記載されている化合物が挙げられる。また、色素多量体として、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報、特開2015-028144号公報、特開2015-030742号公報等に記載されている化合物を用いることもできる。
 また、他の着色剤として、特開2013-54339号公報の段落番号0011~0034に記載のキノフタロン化合物、特開2014-26228号公報の段落番号0013~0058に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
 本発明の着色組成物が、他の着色剤を含有する場合、他の着色剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、3~50質量%が好ましい。上限は、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。下限は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。他の着色剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。2種以上含む場合は、合計が上記範囲となることが好ましい。
<<樹脂C>>
 本発明の着色組成物は、樹脂Cを含む。樹脂Cは、例えば、顔料などの粒子を組成物中で分散させる用途、バインダーの用途で配合される。なお、主に顔料などの粒子を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外の目的で樹脂を使用することもできる。
<<<樹脂C1>>>
 本発明の着色組成物は、樹脂Cとして、CLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂(以下、樹脂C1ともいう)を含む。
 ここで、CLogP値とは、1-オクタノール/水の分配係数Pの常用対数であるLogPの計算値である。材料のCLogPの値が大きいほど疎水的な材料であることを意味する。したがって、上述の重合性化合物Cmは、疎水性の高い化合物であることを意味する。また、上述の重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を含む樹脂C1とは、疎水性の高い繰り返し単位を有する樹脂であることを意味する。
 なお、本明細書において、CLogP値は、Daylight Chemical Information System, Inc.から入手できるプログラム「CLOGP」で計算された値である。このプログラムは、Hansch, Leoのフラグメントアプローチ(下記文献参照)により算出される「計算LogP」の値を提供する。フラグメントアプローチは化合物の化学構造に基づいており、化学構造を部分構造(フラグメント)に分割し、そのフラグメントに対して割り当てられたLogP寄与分を合計することにより化合物のLogP値を推算している。本明細書において、フラグメント値として、Fragment database ver. 23 (Biobyte社)を使用した。計算ソフトとしてはBio Loom ver 1.5などが挙げられる。
 樹脂C1を構成する重合性化合物Cmについて説明する。重合性化合物CmのCLogP値は、3.0以上であり、3.2以上が好ましく、3.5以上がより好ましく、3.8以上が更に好ましく、4.0以上が特に好ましい。上限は、10.0以下が好ましく、7.0以下がより好ましく、5.0以下が更に好ましい。重合性化合物CmのCLogP値が3.0以上であれば、耐光性に優れた膜を形成することができる。また、重合性化合物CmのCLogP値が上記の上限値以下であれば、現像液の浸みこみが良好で、現像残渣が生じにくくでき、優れたリソグラフィ性が得られる。
 重合性化合物Cmが有する重合性基は、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が好ましい。重合性化合物Cmが有する重合性基の数は、1~3個が好ましく、1または2個がより好ましく、1個が更に好ましい。
 重合性化合物Cmが有する環状構造は、脂肪族環、芳香族炭化水素環、複素環が挙げられる。耐光性に優れた膜を製造しやすいという理由から、脂肪族環および芳香族炭化水素環が好ましく、脂肪族環がより好ましい。
 脂肪族環の環を構成する炭素原子数は、5~30が好ましく、5~20がより好ましく、5~15が更に好ましい。脂肪族環は、飽和脂肪族環が好ましい。脂肪族環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。また、脂肪族環は、架橋構造を有していてもよい。なお、架橋構造を有さない縮合環の脂肪族環は、脂肪族縮合環ともいう。また、架橋構造を有する単環の脂肪族環は、脂肪族架橋環ともいう。また、架橋構造を有する縮合環の脂肪族環は、脂肪族架橋縮合環ともいう。本発明において、脂肪族環は、膜のTgが上がり、顔料の移動を抑制できるという理由から脂肪族架橋縮合環が好ましい。脂肪族環の具体例としては、シクロヘキサン、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロオクタン(ビシクロ[2.2.2]オクタン、ビシクロ[3.2.1]オクタン等)、ホモブレダン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、パーヒドロ-1,4-メタノ-5,8-メタノナフタレンなどが挙げられる。
 芳香族炭化水素環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環は縮合環が好ましい。縮合環の縮合数は、2~8が好ましく、2~4がより好ましい。芳香族炭化水素環の環を構成する炭素原子数は、6~20が好ましく、6~15がさらに好ましく、6~10が最も好ましい。芳香族炭化水素環は、ナフタレン環が好ましい。
 複素環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。複素環は縮合環が好ましい。縮合環の縮合数は、2~8が好ましく、2~4がより好ましい。複素環の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。複素環の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環は、5員環または6員環が好ましい。複素環の環を構成する炭素原子の数は3~20が好ましく、3~18がより好ましく、3~12がより好ましい。
 重合性化合物Cmは、式(Cm-100)で表される化合物が好ましい。
 (A100-L100-(Z100   ・・・(Cm-100)
 式中Z100は重合性基を表し、L100は単結合または(n+m)価の連結基を表し、A100は、脂肪族環、芳香族炭化水素環または複素環を表し、nは1以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、L100が単結合の場合nおよびnは1である。
 Z100が表す重合性基は、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
 A100が表す脂肪族環、芳香族炭化水素環および複素環の詳細は、上述した範囲と同様である。A100は脂肪族環が好ましく、飽和脂肪族環がより好ましい。また、A100は脂肪族架橋縮合環が特に好ましい。
 L100は単結合または(n+m)価の連結基を表す。(n+m)価の連結基としては、1~100個の炭素原子、0~10個の窒素原子、0~50個の酸素原子、1~200個の水素原子、および0~20個までの硫黄原子から成り立つ基が挙げられる。
 nは1以上の整数を表し、mは1以上の整数を表す。nは1~3が好ましく、1または2がより好ましく、1が更に好ましい。mは1~3が好ましく、1または2がより好ましく、1が更に好ましい。
 重合性化合物Cmは、式(Cm1)~式(Cm4)で表される化合物が好ましく、式(Cm1)、式(Cm3)または式(Cm4)で表される化合物がより好ましく、式(Cm1)または式(Cm4)で表される化合物が更に好ましく、式(Cm4)で表される化合物が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式中、Lは、単結合または、2価の連結基を表し、Zは重合性基を表す。
 Lが表す2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~10のアルキレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、OCO-、-S-およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。Lは、単結合または-O-が好ましい。
 Zが表す重合性基は、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 重合性化合物Cmの具体例としては、下記化合物が挙げられる。なお、以下の構造式に付記したCLogPの数値は、同化合物のCLogP値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 本発明において、樹脂C1は、重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位(以下、繰り返し単位Cmともいう)を、樹脂C1の全繰り返し単位中に5~95モル%含有することが好ましい。下限は、15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、23モル%以上が更に好ましく、25モル%以上が特に好ましい。上限は、90モル%以下が好ましく、85モル%以下がより好ましい。繰り返し単位Cmの含有量が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。
 本発明において、樹脂C1は、更に酸基を有する繰り返し単位を有することも好ましい。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基などが挙げられ、カルボキシル基またはスルホ基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。樹脂C1が更に酸基を有する繰り返し単位を有する場合、アルカリ可溶性樹脂として好ましく用いることができる。また、樹脂C1は分散剤やバインダーとして用いることもできる。
 樹脂C1が、酸基を有する繰り返し単位を有する場合、樹脂C1の全繰り返し単位中に、酸基を有する繰り返し単位を5~60モル%含有することが好ましい。下限は、10モル%以上が好ましく、15モル%以上がより好ましい。上限は、55モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、45モル%以下が更に好ましく、40モル%以下が特に好ましい。酸基を有する繰り返し単位の含有量が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。さらには着色組成物の現像性も優れる。
 樹脂C1の酸価は、10~220mgKOH/gが好ましく、10~200mgKOH/gがより好ましく、10~180mgKOH/gが更に好ましく、10~160mgKOH/gが特に好ましい。下限値は、20mgKOH/g以上が好ましく、30mgKOH/g以上がより好ましく、40mgKOH/g以上が更に好ましく、50mgKOH/g以上が特に好ましい。樹脂C1の酸価が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。さらには着色組成物の現像性も優れる。特に樹脂C1をアルカリ可溶性樹脂として用いる場合、樹脂C1の酸価が50~160mgKOH/gであれば、着色組成物の現像性をより向上できる。
 本発明において、樹脂C1は、更に重合性基を有する繰り返し単位を有することも好ましい。ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が好ましい。この態様によれば、耐光性などをさらに向上することができる。重合性基は、上述した酸基を有する繰り返し単位に含まれていてもよく、上述した酸基を有する繰り返し単位とは別の繰り返し単位に含まれていてもよい。また、重合性基は、一つの繰り返し単位に1個のみ有していてもよく、2個以上有していてもよい。
 樹脂C1は、マレイミド化合物に由来する繰り返し単位を有していてもよい。マレイミド化合物としては、Nアルキルマレイミド、Nフェニルマレイミドなどが挙げられる。マレイミド化合物に由来する繰り返し単位としては、式(C-mi)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(C-mi)において、Rmiはアルキル基またはアリール基を表す。アルキル基の炭素数1~20が好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれもよい。アリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10が更に好ましい。Rmiはアリール基であることが好ましい。式(C-mi)で表される繰り返し単位としては、以下に示す繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 樹脂C1は、後述するアルカリ可溶性樹脂の項で説明する式(ED1)で示される化合物に由来する繰り返し単位や、式(X)で示される化合物に由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。
 樹脂C1の重量平均分子量は、1000~50000が好ましく、3000~30000がより好ましく、3000~25000がさらに好ましい。樹脂C1の重量平均分子量が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。
 樹脂C1の具体例としては、例えば下記の樹脂が挙げられる。主鎖に付記した数値はモル比である。C-12において、xは10または40であり、yは30であり、zは30または60である。C-13において、xは20であり、yは30であり、zは50である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 樹脂C1は、市販品を用いることもできる。例えば、ジシクロペンタニルアクリレート由来の繰り返し単位を含む樹脂である、SPC-1110、SPC-1200、SPC-1210、SPC-1310、SPC-3100、SPC-3400、SPC-3500、SPC-3610、SPC-3700(以上、昭和電工(株)製)などが挙げられる。ジシクロペンタニルアクリレートのCLogP値は、4.3である。
 本発明の着色組成物において、樹脂Cの含有量は、着色組成物の全固形分に対し、1~80質量%であることが好ましい。下限は、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。上限は、70質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。
 また、樹脂Cの全量中に、樹脂C1を5質量%以上含有することが好ましく、10質量%以上含有することがより好ましく、20質量%以上含有することが更に好ましく、40質量%以上含有することがより一層に好ましく、50質量%以上含有することが更に一層好ましく、80質量%以上含有することが特に好ましい。上限は、100質量%とすることができる。
<<<分散剤>>>
 本発明の着色組成物は、樹脂Cとして分散剤を含有することができる。分散剤は、酸性分散剤(酸性樹脂)、塩基性分散剤(塩基性樹脂)が挙げられる。なお、分散剤として上述した樹脂C1を用いることもできる。
 ここで、酸性分散剤(酸性樹脂)とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性分散剤(酸性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、酸基の量が70モル%以上を占める樹脂が好ましく、実質的に酸基のみからなる樹脂がより好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)が有する酸基は、カルボキシル基が好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)の酸価は、10~105mgKOH/gが好ましい。
 また、塩基性分散剤(塩基性樹脂)とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性分散剤(塩基性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、塩基性基の量が50モル%を超える樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミノ基が好ましい。
 分散剤としては、例えば、高分子分散剤〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。
 高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。高分子分散剤は、顔料の表面に吸着し、再凝集を防止するように作用する。そのため、顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子を好ましい構造として挙げることができる。また、特開2011-070156号公報の段落番号0028~0124に記載の分散剤や特開2007-277514号公報に記載の分散剤も好ましく用いられる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 樹脂(分散剤)は、グラフト共重合体を用いることもできる。グラフト共重合体の詳細は、特開2012-255128号公報の段落番号0025~0094の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、特開2012-255128号公報の段落番号0072~0094に記載の樹脂が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、下記の樹脂を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 また、樹脂(分散剤)として、主鎖および側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むオリゴイミン系分散剤を用いることもできる。オリゴイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造Xを有する繰り返し単位と、原子数40~10,000の側鎖Yを含む側鎖とを有し、かつ主鎖および側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子は、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。
 オリゴイミン系分散剤については、特開2012-255128号公報の段落番号0102~0174の記載を参酌でき、本明細書には上記内容が組み込まれる。オリゴイミン系分散剤の具体例としては、例えば、特開2012-255128号公報の段落番号0168~0174に記載の樹脂を挙げることができる。
 分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、BYKChemie社製「Disperbyk-101(ポリアミドアミンリン酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、111(リン酸系分散剤)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、BYKChemie社製「BYK-P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)」、EFKA社製「EFKA4047、4050~4165(ポリウレタン系)、EFKA4330~4340(ブロック共重合体)、4400~4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG-710(ウレタンオリゴマー)、ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS-860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA-703-50、DA-705、DA-725、DA-7301」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN-B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、花王社製「ホモゲノールL-18(高分子ポリカルボン酸)」、花王社製「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、花王社製「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、12000、17000、20000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカルズ社製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS-IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製「ヒノアクトT-8000E」、信越化学工業(株)製「オルガノシロキサンポリマーKP341」、森下産業(株)製「EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123」、および三洋化成(株)製「イオネットS-20」等が挙げられる。
 分散剤の含有量は、顔料100質量部に対して、1~200質量部が好ましい。下限は、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましい。上限は、150質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましい。
<<<アルカリ可溶性樹脂>>>
 本発明の着色組成物は、樹脂Cとしてアルカリ可溶性樹脂を含有することができる。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、現像性やパターン形成性が向上する。なお、アルカリ可溶性樹脂として上述した樹脂C1を用いることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ溶解を促進する基を有する樹脂の中から適宜選択することができる。アルカリ溶解を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、フェノール性水酸基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。アルカリ可溶性樹脂が有する酸基の種類は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100,000が好ましい。また、アルカリ可溶性樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000~20,000が好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂としては、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い。また、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。
 アルカリ可溶性樹脂は、側鎖にカルボキシル基を有するポリマーが好ましい。例えば、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、部分エステル化マレイン酸等のモノマーに由来する繰り返し単位を有する共重合体、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂、側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたポリマーが挙げられる。特に、(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートおよびアリール(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどが挙げられる。ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N-ビニルピロリドン、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等が挙げられる。また、上記他のモノマーとして、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等の特開平10-300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマーが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 アルカリ可溶性樹脂としては、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体を好ましく用いることができる。また、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のモノマーとを共重合した共重合体、特開平7-140654号公報に記載の、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体なども好ましく用いることができる。また、市販品としては、例えばFF-426(藤倉化成社製)などを用いることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂は、重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂を用いることもできる。重合性基としては、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂は、重合性基を側鎖に有するアルカリ可溶性樹脂等が有用である。重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂の市販品としては、ダイヤナールNRシリーズ(三菱レイヨン(株)製)、Photomer6173(カルボキシル基含有ポリウレタンアクリレートオリゴマー、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)製)、サイクロマーPシリーズ(例えば、ACA230AA)、プラクセル CF200シリーズ(いずれも(株)ダイセル製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)、アクリキュアRD-F8((株)日本触媒製)、DP-1305(富士ファインケミカルズ(株)製)などが挙げられる。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記式(ED1)で示される化合物および特開2010-168539号公報の式(1)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分を重合してなるポリマーを含むことも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式(ED1)中、RおよびR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。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落番号0317を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。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。
 エーテルダイマーを含むモノマー成分を重合してなるポリマーとしては、例えば下記構造のポリマーが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示される化合物に由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

 式(X)において、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を表し、Rは、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。nは1~15の整数を表す。
 上記式(X)において、Rのアルキレン基の炭素数は、2~3が好ましい。また、Rのアルキル基の炭素数は1~10が好ましい。Rのアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。Rで表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
 アルカリ可溶性樹脂は、特開2012-208494号公報の段落番号0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の段落番号0685~0700)の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、特開2012-32767号公報の段落番号0029~0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012-208474号公報の段落番号0088~0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-137531号公報の段落番号0022~0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013-024934号公報の段落番号0132~0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011-242752号公報の段落番号0092~0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-032770号公報の段落番号0030~0072に記載のバインダー樹脂を用いることもできる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30~500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上がより好ましく、70mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下が更に好ましく、150mgKOH/g以下が一層好ましく、120mgKOH/g以下が特に好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、1~80質量%が好ましい。下限は、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。上限は、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。本発明の着色組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計が上記範囲となることが好ましい。
<<硬化性化合物D>>
 本発明の着色組成物は、硬化性化合物Dを含有する。硬化性化合物Dとしては、ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の化合物を用いることができる。
 本発明において、硬化性化合物Dは、例えば、重合性化合物、エポキシ基を有する化合物などが挙げられる。重合性化合物としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などのエチレン性不飽和結合基を有する化合物が挙げられる。重合性化合物は、ラジカル重合性化合物であることがより好ましい。また、硬化性化合物Dはエポキシ基を有する化合物を含むことも好ましい。
 本発明の着色組成物において、硬化性化合物Dの含有量は、着色組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。硬化性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
(重合性化合物)
 重合性化合物は、モノマー、プレポリマー、オリゴマーなどの化学的形態のいずれであってもよいが、モノマーが好ましい。重合性化合物の分子量は、100~3000が好ましい。上限は、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。下限は、150以上がより好ましく、250以上が更に好ましい。
 重合性化合物は、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号0095~0108、特開2013-29760号公報の段落0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 重合性化合物は、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A-DPH-12E;新中村化学工業(株)製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコールおよび/またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
 また、重合性化合物として、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。3官能の(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、アロニックスM-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(東亞合成(株)製)、NKエステル A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT、A-TMMT(新中村化学工業(株)製)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
 重合性化合物として、酸基を有する重合性化合物を用いることもできる。酸基を有する重合性化合物を用いることで、現像時に未露光部の重合性化合物が除去されやすく、現像残渣の発生を抑制できる。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。酸基を有する重合性化合物の市販品としては、アロニックスM-510、M-520(東亞合成(株)製)等が挙げられる。
 酸基を有する重合性化合物の好ましい酸価としては、0.1~40mgKOH/gであり、より好ましくは5~30mgKOH/gである。重合性化合物の酸価が0.1mgKOH/g以上であれば、現像液に対する溶解性が良好であり、40mgKOH/g以下であれば、製造や取扱い上、有利である。さらには、硬化性に優れる。
 重合性化合物として、カプロラクトン構造を有する重合性化合物を用いることもできる。また、重合性化合物として、アルキレンオキシ基を有する重合性化合物を用いることもできる。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物は、エチレンオキシ基および/またはプロピレンオキシ基を有する重合性化合物が好ましく、エチレンオキシ基を有する重合性化合物がより好ましく、エチレンオキシ基を4~20個有する3~6官能(メタ)アクリレート化合物がさらに好ましい。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ基を4個有する4官能(メタ)アクリレートであるSR-494、イソブチレンオキシ基を3個有する3官能(メタ)アクリレートであるKAYARAD TPA-330などが挙げられる。
 重合性化合物として、特公昭48-41708号公報、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号公報に記載されているエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。また、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平1-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることも好ましい。
 市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ社製)、UA-7200(新中村化学工業(株)製)、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社化学(株)製)などが挙げられる。
 本発明において、重合性化合物として、CLogP値が4.0以上の重合性化合物(以下、重合性化合物D1ともいう)を用いることもできる。この態様によれば、より耐光性に優れた膜を製造しやすい。
 重合性化合物D1は、環状構造を有する化合物であることが好ましい。なかでも、得られる膜の耐光性をより向上できるという理由から、芳香族環を有する化合物であることがより好ましく、芳香族炭化水素環を有する化合物であることが更に好ましい。また、芳香族炭化水素環は、縮合環が好ましく、フルオレン環がより好ましい。重合性化合物D1は、フルオレン環を有する化合物であることが特に好ましい。
 重合性化合物D1のCLogP値は、4.0~15.0が好ましい。下限値は4.5以上が好ましく、5.0以上がより好ましく、5.5以上が更に好ましく、6.0以上が特に好ましく、6.5以上が最も好ましい。上限値は、13.0以下が好ましく、12.0以下がより好ましい。重合性化合物D1のCLogP値が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。また、重合性化合物D1のCLogP値が上述した上限値以下であれば、現像液の浸みこみが良好で、現像残渣が生じにくくでき、優れたリソグラフィ性が得られる。
 重合性化合物D1の水酸基価は、400mgKOH/g以下であることが好ましく、300mgKOH/g以下であることがより好ましく、200mgKOH/g以下であることが更に好ましい。重合性化合物D1の水酸基価が上記範囲であれば、耐光性に優れた膜を製造しやすい。なお、水酸基価とは、試料1gをアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムの質量(mg)を表す値である。
 重合性化合物D1は、アルキレンオキシ基を含む化合物であることが好ましく、アルキレンオキシ基を繰り返し単位として2以上含む基(以下、アルキレンオキシ鎖ともいう)を有する化合物であることがより好ましい。重合性化合物D1がアルキレンオキシ基(好ましくは、アルキレンオキシ鎖)を有することで、良好なリソグラフィ性が得られやすい。このような効果が得られる理由としては、アルキレンオキシ鎖と現像液が水素結合し、現像液の染み込みが良化するためと考えられる。アルキレンオキシ基の炭素数は、2以上が好ましく、2~10がより好ましく、2~4が更に好ましく、2または3が特に好ましい。アルキレンオキシ基は、直鎖、分岐のいずれであってもよい。アルキレンオキシ鎖における、アルキレンオキシ基の繰り返し単位数は、2~30であることが好ましい。下限は、3以上が好ましく、5以上がより好ましい。上限は、25以下が好ましく、20以下が更に好ましい。
 重合性化合物の全質量中における重合性化合物D1の含有量は、10質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましく、70質量%以上が特に好ましく、75質量%以上が最も好ましい。上限は、例えば、100質量%とすることができる。重合性化合物は、重合性化合物D1のみで構成されている態様であってもよい。
 重合性化合物D1の具体例としては、例えば下記の化合物が挙げられる。以下の構造式に付記したCLogPの数値は、同化合物のCLogP値である。また、重合性化合物D1は、市販品を用いることもできる。市販品としては、KAYARAD DPCA-20(日本化薬(株)製、CLogP値=5.4)、NKオリゴEA-1020(新中村化学工業(株)製、CLogP値=4.2)、NKエステルA-BPEF(新中村化学工業(株)製、フルオレン環を有する重合性化合物、CLogP値=8.0)などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 重合性化合物の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。重合性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
(エポキシ基を有する化合物)
 本発明の着色組成物は、エポキシ基を有する化合物を含有していてもよい。本発明の着色組成物がエポキシ基を有する化合物する場合、膜の機械強度などを向上できる。エポキシ基を有する化合物としては、1分子内にエポキシ基を2つ以上有する化合物が好ましい。エポキシ基は、1分子内に2~100個有することが好ましい。上限は、例えば、10個以下とすることもでき、5個以下とすることもできる。
 本発明においてエポキシ基を有する化合物は、芳香族環および/または脂肪族環を有する構造が好ましく、脂肪族環を有する構造が更に好ましい。エポキシ基は、単結合または、連結基を介して、芳香族環および/または脂肪族環に結合していることが好ましい。連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-NR’-(R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、水素原子が好ましい)、-SO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-、-S-およびこれらを組み合わせてなる基が挙げられる。
 脂肪族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、脂肪族環に直接結合(単結合)してなる化合物が好ましい。芳香族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、芳香族環に、連結基を介して結合してなる化合物が好ましい。連結基は、アルキレン基、または、アルキレン基と-O-との組み合わせからなる基が好ましい。
 また、エポキシ基を有する化合物は、2以上の芳香族環が炭化水素基で連結した構造を有する化合物を用いることもできる。炭化水素基は、炭素数1~6のアルキレン基が好ましい。エポキシ基は、上記連結基を介して連結していることが好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、エポキシ当量(=エポキシ基を有する化合物の分子量/エポキシ基の数)が500g/eq以下であることが好ましく、100~400g/eqであることがより好ましく、100~300g/eqであることがさらに好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、低分子化合物(例えば、分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)のいずれでもよい。エポキシ基を有する化合物の分子量(ポリマーの場合は、重量平均分子量)は、200~100000が好ましく、500~50000がより好ましい。分子量(ポリマーの場合は、重量平均分子量)の上限は、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、特開2013-011869号公報の段落番号0034~0036、特開2014-043556号公報の段落番号0147~0156、特開2014-089408号公報の段落番号0085~0092に記載された化合物を用いることもできる。これらの内容は、本明細書に組み込まれる。市販品としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1007、jER1009、jER1010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、jER806、jER807、jER4004、jER4005、jER4007、jER4010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE-21、RE-602S(以上、日本化薬(株)製)等であり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、jER152、jER154、jER157S70、jER157S65(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上、DIC(株)製)等であり、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上、DIC(株)製)、EOCN-1020(日本化薬(株)製)等であり、脂肪族エポキシ樹脂としては、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、(株)ダイセル製)、デナコール EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)等である。その他にも、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、jER1031S(三菱化学(株)製)等が挙げられる。
 本発明の着色組成物がエポキシ基を有する化合物を含有する場合、エポキシ基を有する化合物の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、0.1~40質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。エポキシ基を有する化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
 また、重合性化合物と、エポキシ基を有する化合物との質量比は、重合性化合物Dの質量:エポキシ基を有する化合物の質量=100:1~100:400が好ましく、100:1~100:100がより好ましく、100:1~100:50がさらに好ましい。
<<フタルイミド化合物>>
 本発明の着色組成物は、フタルイミド化合物を含んでいてもよい。フタルイミド化合物を含有することで、針状結晶の発生などを抑制することができる。
 フタルイミド化合物は、下記一般式(PI)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

 式(PI)において、A~Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または、アルキル基を表す。
 ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子が挙げられ、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
 アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。
 A~Aの少なくとも一つは、塩素原子、および、臭素原子から選ばれることが好ましく、臭素原子であることがより好ましい。また、A~Aの全てが、塩素原子、および、臭素原子から選ばれることがより好ましく、A~Aの全てが、臭素原子であることがより好ましい。
 本発明の着色組成物がフタルイミド化合物を含有する場合、フタルイミド化合物の含有量は、着色組成物中の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.1~4質量%がより好ましく、0.5~3.5質量%がさらに好ましい。
 また、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの100質量部に対し、フタルイミド化合物を0.1~10質量部含有することが好ましく、1~5質量部含有することがより好ましい。
 フタルイミド化合物は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。2種以上含む場合は、合計が上記範囲となることが好ましい。
<<溶剤>>
 本発明の着色組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は有機溶剤が好ましい。溶剤は、各成分の溶解性や着色組成物の塗布性を満足すれば特に制限はない。
 有機溶剤の例としては、例えば、以下の有機溶剤が挙げられる。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、酢酸シクロヘキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、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、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、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))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、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))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、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))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、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)、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。エーテル類として、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(エチルカルビトールアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(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、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、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、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。ただし溶剤としての芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある(例えば、有機溶剤全量に対して、50質量ppm(parts per million)以下、10質量ppm以下、あるいは1質量ppm以下とすることができる)。
 有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。有機溶剤を2種以上組み合わせて用いる場合、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(エチルカルビトールアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(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から選択される2種以上で構成される混合溶液である。
 本発明において、有機溶剤は、過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。また、金属含有量の少ない有機溶剤を用いることが好ましく、例えば有機溶剤の金属含有量は、10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて有機溶剤の金属含有量が質量ppt(parts per trillion)レベルのものを用いてもよく、そのような高純度溶剤は例えば東洋合成社が提供している(化学工業日報、2015年11月13日)。
 溶剤の含有量は、着色組成物の全固形分が5~80質量%となる量が好ましい。下限は、着色組成物の全固形分が10質量%以上となる量が好ましい。上限は、着色組成物の全固形分が60質量%以下となる量が好ましく、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
<<光重合開始剤>>
 本発明の着色組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する化合物が好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する化合物であってもよい。
 光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン化合物などが挙げられる。また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。光重合開始剤の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落番号0265~0268の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤は、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン化合物、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィン化合物も用いることができる。ヒドロキシアセトフェノン化合物としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン化合物としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、および、IRGACURE-379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン化合物として、365nmまたは405nm等の光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン化合物としては市販品であるIRGACURE-819やDAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。本発明の着色組成物をカラーフィルタの作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、光重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが好ましい。
 オキシム化合物としては、例えば、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-80068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物を用いることができる。オキシム化合物の具体例としては、例えば、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、および2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
 オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)、特開2000-66385号公報、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報に記載された化合物等を用いることもできる。市販品ではIRGACURE-OXE01、IRGACURE-OXE02、IRGACURE-OXE03、IRGACURE-OXE04(以上、BASF社製)が好適に用いられる。また、TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、アデカアークルズNCI-930、アデカオプトマーN-1919(特開2012-14052号公報の光重合開始剤2)(以上、(株)ADEKA製)を用いることができる。
 また上記以外のオキシム化合物として、カルバゾール環のN位にオキシムが連結した特表2009-519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010-15025号公報および米国特許公開2009-292039号に記載の化合物、国際公開WO2009/131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有し、g線光源に対して良好な感度を有する特開2009-221114号公報に記載の化合物などを用いてもよい。好ましくは、例えば、特開2013-29760号公報の段落番号0274~0306を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 オキシム化合物としては、下記式(OX-1)で表される化合物が好ましい。なお、式(OX-1)で表される化合物は、オキシムのN-O結合が(E)体のオキシム化合物であってもよく、(Z)体のオキシム化合物であってもよく、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 一般式(OX-1)中、RおよびBは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。
 一般式(OX-1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、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、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
 一般式(OX-1)中、Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 一般式(OX-1)中、Aで表される二価の有機基としては、炭素数1~12のアルキレン基、アルキニレン基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 本発明は、光重合開始剤として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明は、光重合開始剤として、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開WO2015/036910号公報に記載の化合物OE-01~OE-75が挙げられる。
 本発明は、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を含むオキシム化合物は、式(1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

 式(1)において、ArおよびArは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香族炭化水素環を表し、R~Rは、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す;ただし、R~R、ArおよびArの少なくとも一つが、フッ素原子またはフッ素原子を有する基を有する。
 ArおよびArが表す芳香族炭化水素環は、単環でもよく、縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環の環を構成する炭素原子数は、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10が特に好ましい。芳香族炭化水素環は、ベンゼン環およびナフタレン環が好ましい。なかでも、ArおよびArの少なくとも一方がベンゼン環で、他方がナフタレン環であることが好ましい。また、Arはベンゼン環であることがより好ましい。Arは、ベンゼン環またはナフタレン環が好ましく、ナフタレン環がより好ましい。
 ArおよびArが表す芳香族炭化水素環が有してもよい置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、-ORX1、-SRX1、-CORX1、-COORX1、-OCORX1、-NRX1X2、-NHCORX1、-CONRX1X2、-NHCONRX1X2、-NHCOORX1、-SOX1、-SOORX1、-NHSOX1などが挙げられる。RX1およびRX2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表す。
 ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 置換基としてのアルキル基、ならびに、RX1およびRX2が表すアルキル基の炭素数は、1~30が好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐が好ましい。アルキル基は、水素原子の一部または全部がハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)で置換されていてもよい。また、アルキル基は、水素原子の一部または全部が、上記置換基で置換されていてもよい。
 置換基としてのアリール基、ならびに、RX1およびRX2が表すアリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10が更に好ましい。アリール基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。また、アリール基は、水素原子の一部または全部が、上記置換基で置換されていてもよい。
 置換基としてのヘテロ環基、ならびに、RX1およびRX2が表すヘテロ環基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロ環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。ヘテロ環基を構成する炭素原子の数は3~30が好ましく、3~18がより好ましく、3~12がより好ましい。ヘテロ環基を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロ環基を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。また、ヘテロ環基は、水素原子の一部または全部が、上記置換基で置換されていてもよい。
 式(1)において、Arが表す芳香族炭化水素環は置換基を有していることが好ましい。置換基としては、-CORX1が好ましい。RX1は、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基が好ましく、アリール基がより好ましい。アリール基は置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、炭素数1~10のアルキル基などが挙げられる。
 式(1)において、R~Rは、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。Rは、アルキル基またはアリール基が好ましく、アリール基であることがより好ましい。RおよびRは、それぞれ独立に、アルキル基が好ましい。
 アルキル基の炭素数は、1~30が好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。アルキル基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。
 アリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10が更に好ましい。アリール基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。また、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。
 式(1)において、R~R、ArおよびArの少なくとも一つが、フッ素原子またはフッ素原子を有する基を有する。
 フッ素原子を含む基は、フッ素原子を有するアルキル基(以下、含フッ素アルキル基ともいう)、および、フッ素原子を有するアルキル基を含む基(以下、含フッ素基ともいう)が好ましい。含フッ素基としては、-ORX11、-SRX11、-CORX11、-COORX11、-OCORX11、-NRX11X12、-NHCORX11、-CONRX11X12、-NHCONRX11X12、-NHCOORX11、-SOX11、-SOORX11および-NHSOX11から選ばれる少なくとも1種の基が好ましい。RX11は、含フッ素アルキル基を表し、RX12は、水素原子、アルキル基、含フッ素アルキル基、アリール基または複素環基を表す。含フッ素基は、-ORX11がより好ましい。
 フッ素原子を含む基は、含フッ素アルキル基、および、-ORX11が好ましい。
 フッ素原子を含む基は、下記式(F1)または式(F2)で表される末端構造を有することが好ましい。式中の*は、連結手を表す。
*-CHF   (F1)
*-CF   (F2)
 含フッ素アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~10が更に好ましく、1~4が特に好ましい。含フッ素アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐が好ましい。
 含フッ素アルキル基は、フッ素原子の置換率が、40~100%であることが好ましく、50~100%であることがより好ましく、60~100%であることが更に好ましい。なお、含フッ素アルキル基におけるフッ素原子の置換率とは、アルキル基の水素原子が、フッ素原子に置換された割合を百分率で表した値である。
 式(1)において、Rは、フッ素原子を含む基を有するアリール基であることが好ましい。フッ素原子を含む基は、上述したフッ素原子を有するアルキル基(含フッ素アルキル基)、フッ素原子を有するアルキル基を含む基(含フッ素基)が挙げられる。好ましい範囲も同様である。
 光重合開始剤の全量中におけるフッ素原子を含むオキシム化合物(好ましくは、上記式(1)で表される化合物)の含有量は、20~70質量%であることが好ましい。
 フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報に記載の化合物、特表2014-500852号公報に記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報に記載の化合物(C-3)などが挙げられる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明は、光重合開始剤として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物は、二量体とすることも好ましい。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落番号0031~0047、特開2014-137466号公報の段落番号0008~0012、0070~0079に記載の化合物、特許4223071号公報の段落番号0007~0025に記載の化合物、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)などが挙げられる。
 本発明において好ましく使用されるオキシム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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 オキシム化合物は、350nm~500nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、360nm~480nmの波長領域に吸収波長を有する化合物がより好ましい。また、オキシム化合物は、365nmおよび405nmの吸光度が高い化合物が好ましい。
 オキシム化合物の365nmまたは405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000~300,000であることが好ましく、2,000~300,000であることがより好ましく、5,000~200,000であることが特に好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
 光重合開始剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対し0.1~50質量%が好ましく、0.5~30質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。光重合開始剤の含有量が上記範囲であれば、良好な感度と良好なパターン形成性が得られる。本発明の着色組成物は、光重合開始剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。光重合開始剤を2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<硬化促進剤>>
 本発明の着色組成物は、重合性化合物の反応を促進させたり、硬化温度を下げる目的で、硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、分子内に2個以上のメルカプト基を有する多官能チオール化合物などが挙げられる。多官能チオール化合物は安定性、臭気、解像性、現像性、密着性等の改良を目的として添加してもよい。多官能チオール化合物は、2級のアルカンチオール類であることが好ましく、式(T1)で表される構造を有する化合物であることがより好ましい。
 式(T1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021

(式(T1)中、nは2~4の整数を表し、Lは2~4価の連結基を表す。)
 式(T1)において、連結基Lは炭素数2~12の脂肪族基であることが好ましく、nが2であり、Lが炭素数2~12のアルキレン基であることが特に好ましい。多官能チオール化合物の具体例としては、下記の構造式(T2)~(T4)で表される化合物が挙げられ、式(T2)で表される化合物が特に好ましい。これらの多官能チオール化合物は1種または複数組み合わせて使用することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 また、硬化促進剤は、メチロール系化合物(例えば特開2015-34963号公報の段落番号0246において、架橋剤として例示されている化合物)、アミン類、ホスホニウム塩、アミジン塩、アミド化合物(以上、例えば特開2013-41165号公報の段落番号0186に記載の硬化剤)、塩基発生剤(例えば、特開2014-55114号公報に記載のイオン性化合物)、シアネート化合物(例えば、特開2012-150180号公報の段落番号0071に記載の化合物)、アルコキシシラン化合物(例えば、特開2011-253054号公報に記載のエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物)、オニウム塩化合物(例えば、特開2015-34963号公報の段落番号0216に酸発生剤として例示されている化合物、特開2009-180949号公報に記載の化合物)などを用いることもできる。
 本発明の着色組成物が硬化促進剤を含有する場合、硬化促進剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して0.3~8.9質量%が好ましく、0.8~6.4質量%がより好ましい。
<<顔料誘導体>>
 本発明の着色組成物は、顔料誘導体を含有することが好ましい。顔料誘導体としては、発色団の一部分を、酸性基、塩基性基またはフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。酸基としては、スルホ基、カルボキシル基及びその4級アンモニウム塩基などが挙げられる。塩基性基としては、アミノ基などが挙げられる。
 顔料誘導体は、本発明の効果が得られやすいという理由から、塩基性基を有する顔料誘導体が好ましく、アミノ基を有する顔料誘導体がより好ましく、三級アミノ基を有する顔料誘導体がさらに好ましい。
 顔料誘導体を構成する発色団としては、キノリン骨格、ベンゾイミダゾロン骨格、ジケトピロロピロール骨格、アゾ骨格、フタロシアニン骨格、アントラキノン骨格、キナクリドン骨格、ジオキサジン骨格、ペリノン骨格、ペリレン骨格、チオインジゴ骨格、イソインドリン骨格、イソインドリノン骨格、キノフタロン骨格、スレン骨格、金属錯体骨格等が挙げられ、キノリン骨格、ベンゾイミダゾロン骨格、ジケトピロロピロール骨格、アゾ骨格、キノフタロン骨格、イソインドリン骨格およびフタロシアニン骨格が好ましく、アゾ骨格およびベンゾイミダゾロン骨格がより好ましい。顔料誘導体は、例えば、下記化合物を用いることができる。顔料誘導体の詳細は、特開2011-252065号公報の段落番号0162~0183の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 本発明の着色組成物における顔料誘導体の含有量は、顔料の全質量に対し、1~30質量%が好ましく、3~20質量%がさらに好ましい。顔料誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<界面活性剤>>
 本発明の着色組成物は、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を含有させてもよい。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。
 本発明の着色組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)が向上し、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が低下して、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、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好ましく、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率が上記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、着色組成物中における溶解性も良好である。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、FC431、FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落番号0015~0158に記載の化合物、特開2011-132503号公報の段落番号0117~0132に記載の化合物を用いることもできる。フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を含有する官能基を持つ分子構造で、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC(株)製のメガファックDSシリーズ(化学工業日報、2016年2月22日)(日経産業新聞、2016年2月23日)、例えばメガファックDS-21が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤としては、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位とを含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024

 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、例えば、14,000である。
 フッ素系界面活性剤として、エチレン性不飽和結合基を側鎖に有する含フッ素重合体を用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落番号0050~0090および段落番号0289~0295に記載された化合物が挙げられる。市販品としては、例えばDIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718-K、RS-72-K等が挙げられる。
 ノニオン系界面活性剤としては、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およ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、プルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF社製)、テトロニック304、701、704、901、904、150R1(BASF社製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン系界面活性剤としては、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)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤としては、W004、W005、W017(裕商(株)製)、サンデットBL(三洋化成(株)製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、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(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。また、シリコーン系界面活性剤は、下記化合物を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
<<シランカップリング剤>>
 本発明の着色組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤としては、一分子中に少なくとも2種の反応性の異なる官能基を有するシラン化合物が好ましい、シランカップリング剤は、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、および、イソシアネート基から選ばれる少なくとも1種の基と、アルコキシ基とを有するシラン化合物が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-602)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-603)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業社製、KBE-602)、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-903)、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業社製、KBE-903)、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-503)、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-403)等が挙げられる。シランカップリング剤の詳細については、特開2013-254047号公報の段落番号0155~0158の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の着色組成物がシランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、0.001~20質量%が好ましく、0.01~10質量%がより好ましく、0.1質量%~5質量%が特に好ましい。本発明の着色組成物は、シランカップリング剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の着色組成物は、重合禁止剤を含有することも好ましい。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塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)等が挙げられる。
 本発明の着色組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましい。本発明の着色組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<紫外線吸収剤>>
 本発明の着色組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤は、共役ジエン系化合物が好ましい。紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、UV-503(大東化学(株)製)などが挙げられる。また、紫外線吸収剤として、アミノジエン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、トリアジン化合物などを用いることができる。具体例としては特開2013-68814号公報に記載の化合物が挙げられる。また、ベンゾトリアゾール化合物としてはミヨシ油脂製のMYUAシリーズ(化学工業日報、2016年2月1日)を用いてもよい。
 本発明の着色組成物が紫外線吸収剤を含有する場合、紫外線吸収剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、0.1~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がより好ましく、0.1~3質量%が特に好ましい。また、紫外線吸収剤は、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。2種以上を用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他添加剤>>
 本発明の着色組成物には、必要に応じて、各種添加剤、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤としては、特開2004-295116号公報の段落番号0155~0156に記載の添加剤を挙げることができ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、酸化防止剤としては、例えばフェノール化合物、リン系化合物(例えば特開2011-90147号公報の段落番号0042に記載の化合物)、チオエーテル化合物などを用いることができる。酸化防止剤の市販品としては、例えば(株)ADEKA製のアデカスタブシリーズ(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330など)が挙げられる。酸化防止剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。本発明の着色組成物は、特開2004-295116号公報の段落番号0078に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落番号0081に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
 用いる原料等により着色組成物中に金属元素が含まれることがあるが、欠陥発生抑制等の観点で、着色組成物中の第2族元素(カルシウム、マグネシウム等)の含有量は50質量ppm(perts per million)以下であることが好ましく、0.01~10質量ppmがより好ましい。また、着色組成物中の無機金属塩の総量は100質量ppm以下であることが好ましく、0.5~50質量ppmがより好ましい。
<着色組成物の調製方法>
 本発明の着色組成物は、前述の成分を混合して調製できる。着色組成物の調製に際しては、各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に、溶解および/または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および/または分散して組成物を調製してもよいし、必要に応じて、各成分を適宜2つ以上の溶液または分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して調製してもよい。
 着色組成物の調製にあたり、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているフィルタであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ナイロン(例えばナイロン-6、ナイロン-6,6)等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度および/または超高分子量のポリオレフィン樹脂を含む)等の素材を用いたフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)およびナイロンが好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01~7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01~3.0μm程度、より好ましくは0.05~0.5μm程度である。
 また、フィルタとしては、ファイバ状のろ材を用いたフィルタを用いることも好ましい。ファイバ状のろ材としては、例えばポリプロピレンファイバ、ナイロンファイバ、グラスファイバ等が挙げられる。ファイバ状のろ材を用いたフィルタとしては、ロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)のフィルタカートリッジが挙げられる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、各フィルタでのろ過は、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。
 例えば、上述した範囲内で異なる孔径のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社(DFA4201NXEYなど)、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)または株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
 また、第1のフィルタでのろ過は、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタでろ過を行ってもよい。第2のフィルタとしては、第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
 本発明の着色組成物は、膜面状(平坦性など)の調整、膜厚の調整などを目的として粘度を調整して用いることができる。粘度の値は必要に応じて適宜選択することができるが、例えば、25℃において0.3mPa・s~50mPa・sが好ましく、0.5mPa・s~20mPa・sがより好ましい。粘度の測定方法としては、例えば、東機産業製 粘度計 RE85L(ローター:1°34’×R24、測定範囲0.6~1200mPa・s)を使用し、25℃に温度調整を施した状態で測定することができる。
 本発明の着色組成物の含水率は、通常3質量%以下であり、0.01~1.5質量%が好ましく、0.1~1.0質量%の範囲であることがより好ましい。耐光性に関しては着色組成物の含水率は、少ない方が好ましいが、着色組成物の液安定性、製造適正等の観点から、着色組成物は僅かに水を含有した方が良い場合がある。含水率は、カールフィッシャー法にて測定することができる。
<着色組成物の用途>
 本発明の着色組成物は、耐光性に優れた膜を形成することができるため、カラーフィルタの着色層を形成するために好適に用いられる。また、本発明の着色組成物は、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)などの固体撮像素子や、液晶表示装置などの画像表示装置に用いられるカラーフィルタなどの着色パターン形成用として好適に用いることができる。さらに、印刷インキ、インクジェットインキ及び塗料などの用途としても好適に用いることができる。なかでも、CCD及びCMOS等の固体撮像素子用のカラーフィルタの製造に好適に用いることができる。
<カラーフィルタ>
 次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
 本発明のカラーフィルタは、上述した本発明の着色組成物を用いてなるものである。本発明のカラーフィルタの膜厚は、目的に応じて適宜調整できる。膜厚は、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましい。膜厚の下限は、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上が更に好ましい。本発明のカラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や、画像表示装置などに用いることができる。
 本発明の着色組成物を液晶表示装置用途のカラーフィルタとして用いる場合、カラーフィルタを備えた液晶表示素子の電圧保持率は、70%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。高い電圧保持率を得るための公知の手段を適宜組み込むことができ、典型的な手段としては純度の高い素材の使用(例えばイオン性不純物の低減)や、組成物中の酸性官能基量の制御が挙げられる。電圧保持率は、例えば特開2011-008004号公報の段落0243、特開2012-224847号公報の段落0123~0129に記載の方法等で測定することができる。
<パターン形成方法>
 本発明のパターン形成方法は、本発明の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法により、着色組成物層に対してパターンを形成する工程と、を含む。
 フォトリソグラフィ法によるパターン形成は、着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、着色組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去してパターンを形成する工程と、を含むことが好ましい。必要に応じて、着色組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像されたパターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。また、ドライエッチング法によるパターン形成は、着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成し、硬化して硬化物層を形成する工程と、硬化物層上にフォトレジスト層を形成する工程と、露光および現像することによりフォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程と、レジストパターンをエッチングマスクとして硬化物層をドライエッチングしてパターンを形成する工程とを含むことが好ましい。以下、各工程について説明する。
<<着色組成物層を形成する工程>>
 着色組成物層を形成する工程では、着色組成物を用いて、支持体上に着色組成物層を形成する。
 支持体としては、特に限定は無く、用途に応じて適宜選択できる。例えば、ガラス基材、CCDやCMOS等の固体撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基材、シリコン基材等が挙げられる。また、これらの基材上には、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。
 支持体上への着色組成物の適用方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の方法を用いることができる。
 支持体上に形成した着色組成物層は、乾燥(プリベーク)してもよい。低温プロセスによりパターンを形成する場合は、プリベークを行わなくてもよい。プリベークを行う場合、プリベーク温度は、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、110℃以下が更に好ましい。下限は、例えば、50℃以上とすることができ、80℃以上とすることもできる。プリベーク温度を150℃以下で行うことにより、例えば、イメージセンサの光電変換膜を有機素材で構成した場合において、これらの特性をより効果的に維持することができる。プリベーク時間は、10秒~300秒が好ましく、40~250秒がより好ましく、80~220秒がさらに好ましい。乾燥は、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
(フォトリソグラフィ法でパターン形成する場合)
<<露光工程>>
 次に、着色組成物層をパターン状に露光する(露光工程)。例えば、着色組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cmが好ましく、0.05~1.0J/cmがより好ましい。
 露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m~100000W/m(例えば、5000W/m、15000W/m、35000W/m)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
<<現像工程>>
 次に、未露光部を現像除去してパターンを形成する。未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の着色組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
 現像液としては、下地の固体撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。
 現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
 現像液としては、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液が好ましく使用される。アルカリ剤としては、例えば、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、ジグリコールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシアミン、エチレンジアミン、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)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-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物や、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、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの無機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。また、現像液には、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。界面活性剤の例としては、上述した着色組成物で説明した界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
 なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、現像後、純水で洗浄(リンス)することが好ましい。
 現像後、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うこともできる。ポストベークは、膜の硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理である。ポストベークを行う場合、ポストベーク温度は、例えば100~240℃が好ましい。膜硬化の観点から、200~230℃がより好ましい。ポストベーク後の膜のヤング率は0.5~20GPaが好ましく、2.5~15GPaがより好ましい。また、発光光源として有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子を用いた場合や、イメージセンサの光電変換膜を有機素材で構成した場合は、ポストベーク温度は、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましく、90℃以下が特に好ましい。下限は、例えば、50℃以上とすることができる。
 ポストベークは、現像後の膜(硬化膜)を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。また、低温プロセスによりパターンを形成する場合は、ポストベークは行わなくてもよい。
 硬化膜は高い平坦性を有することが好ましい。具体的には、表面粗さRaが100nm以下であることが好ましく、40nm以下であることがより好ましく、15nm以下であることが更に好ましい。下限は規定されないが、例えば0.1nm以上であることが好ましい。表面粗さの測定は、例えばVeeco社製のAFM(原子間力顕微鏡) Dimension3100を用いて測定することができる。
 また、硬化膜上の水の接触角は適宜好ましい値に設定することができるが、典型的には、50~110°の範囲である。接触角は、例えば接触角計CV-DT・A型(協和界面科学(株)製)を用いて測定できる。
 各パターン(画素)の体積抵抗値は高いことが望まれる。具体的には、画素の体積抵抗値は10Ω・cm以上であることが好ましく、1011Ω・cm以上であることがより好ましい。上限は規定されないが、例えば1014Ω・cm以下であることが好ましい。画素の体積抵抗値は、例えば超高抵抗計5410(アドバンテスト社製)を用いて測定することができる。
(ドライエッチング法でパターン形成する場合)
 ドライエッチング法でのパターン形成は、支持体上に形成した着色剤組成物層を硬化して硬化物層とし、次いで、得られた硬化物層を、パターニングされたフォトレジスト層をマスクとしてエッチングガスを用いて行うことができる。
 フォトレジスト層は、硬化物層上にポジ型またはネガ型の感放射線性組成物を塗布し、これを乾燥させることによりフォトレジスト層を形成することが好ましい。フォトレジスト層の形成に用いる感放射線性組成物としては、ポジ型の感放射線性組成物が好ましく用いられる。ポジ型の感放射線性組成物としては、紫外線(g線、h線、i線)、KrF線、ArF線等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびX線等の放射線に感応する感放射線性組成物が好ましい。上述のポジ型の感放射線性組成物は、KrF線、ArF線、i線、X線)に感応する感放射線性組成物が好ましく、微細加工性の観点からKrF線に感応する感放射線性組成物がより好ましい。ポジ型の感光性樹脂組成物としては、特開2009-237173号公報や特開2010-134283号公報に記載のポジ型レジスト組成物が好適に用いられる。
 フォトレジスト層の形成において、感放射線性組成物の露光工程は、KrF線、ArF線、i線、X線などで行うことが好ましく、KrF線、ArF線、X線などで行うことがより好ましく、KrF線で行うことが更に好ましい。
<固体撮像素子>
 本発明の固体撮像素子は、上述した本発明のカラーフィルタを有する。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明のカラーフィルタを備え、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
 基材上に、固体撮像素子(CCD(電荷結合素子)イメージセンサ、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口した遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、カラーフィルタを有する構成である。更に、デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(基材に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。また、カラーフィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各着色画素を形成する硬化膜が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各着色画素に対して低屈折率であることが好ましい。このような構造を有する撮像装置の例としては、特開2012-227478号公報、特開2014-179577号公報に記載の装置が挙げられる。
 本発明の固体撮像素子を備えた撮像装置は、デジタルカメラや、撮像機能を有する電子機器(携帯電話等)の他、車載カメラや監視カメラ用としても用いることができる。
<画像表示装置>
 本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置の定義や各画像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。本発明が適用できる液晶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。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、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、特に断りのない限り、「部」、「%」は、質量基準である。
 また、以下においてPGMEAは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの略称である。
<重量平均分子量の測定>
 重量平均分子量は、以下の方法で測定した。
カラムの種類:TOSOH TSKgel Super HZM-Hと、TOSOH TSKgel Super HZ4000と、TOSOH TSKgel Super HZ2000とを連結したカラム展開溶媒:テトラヒドロフランカラム温度:40℃流量(サンプル注入量):1.0μL(サンプル濃度:0.1質量%)
装置名:東ソー製 HLC-8220GPC検出器:RI(屈折率)検出器検量線ベース樹脂:ポリスチレン
<酸価の測定方法>
 測定サンプルをテトラヒドロフラン/水=9/1(質量比)混合溶媒に溶解し、得られた溶液を25℃において、電位差滴定装置(商品名:AT-510、京都電子工業製)を用いて、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定した。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点として、次式により酸価を算出した。
 A=56.11×Vs×0.1×f/w
 A:酸価(mgKOH/g)
 Vs:滴定に要した0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液の使用量(mL)
 f:0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液の力価
 w:測定サンプルの質量(g)(固形分換算)
[試験例1]
<顔料分散液の製造>
 下記の表に記載の原料を混合して混合液を得た。得られた混合液を、循環型分散装置(ビーズミル)として寿工業株式会社製のウルトラアペックスミル(商品名)を用いて分散処理を行い、分散液を得た。得られた分散液の固形分は20.05質量%であった。なお、樹脂1の欄に記載の数値は固形分の値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 上記表に記載の原料は以下のとおりである。
 PY185:C.I.ピグメントイエロー185(イソインドリン顔料)
 PY139:C.I.ピグメントイエロー139(イソインドリン顔料)
 PG58:C.I.ピグメントグリーン58(ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料)
 G2~G7:後述する方法で合成したハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料
 顔料誘導体S-1:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029

 樹脂1:下記構造の樹脂の30質量%PGMEA溶液(重量平均分子量=24000、酸価=50mgKOH/g、主鎖に付記した数値はモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の繰り返し数である)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 <ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料G2の合成>
 塩化スルフリル91部、塩化アルミニウム109部、塩化ナトリウム15部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素74部を仕込んだ。130℃まで40時間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色素顔料を得た。得られた緑色素顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後、80℃の水1800部に取り出して、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料G2を得た。得られたハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料G2は、質量分析とフラスコ燃焼イオンクロマトグラフによるハロゲン含有量分析から、ハロゲンと水素の原子比は14:2であった。
 <ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料G3~G7の合成>
 添加する臭素の量を調整し、ハロゲンと水素の原子比を下記表のように変更した以外は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料G2と同様の方法でハロゲン化フタロシアニン顔料G3~G7を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
<着色組成物の調製>
 下記の組成に記載の原料を混合して、着色組成物を調製した。
 なお、実施例45~47は、重合性化合物Dとして、D-10とD-CとD-Dとを質量比で、D-10/D-C/D-D=1/0.7/0.3の割合で混合して使用し、光重合開始剤としてOXE01とI-1とを質量比でOXE01/I-1=5/3.5の割合で混合して使用した。
(組成)実施例1~44
・PGMEA:35.47質量部
・下記表に記載の樹脂C:1.67質量部
・下記表に記載の重合性化合物:2.42質量部
・界面活性剤W-1(シロキサン系):0.01質量部
・下記表に記載の光重合開始剤:0.93質量部
・エポキシ基を有する化合物((株)ダイセル製 商品名「EHPE3150」): 0.34質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.01質量部
・下記表に記載の顔料分散液:59.15質量部(固形分換算で11.83質量部)
(組成)実施例45~47
・PGMEA:25.33質量部
・下記表に記載の樹脂C:1.41質量部
・下記表に記載の重合性化合物:2.10質量部
・界面活性剤W-1(シロキサン系):0.008質量部
・下記表に記載の光重合開始剤:0.85質量部
・エポキシ基を有する化合物((株)ダイセル製 商品名「EHPE3150」):0.38質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.0011質量部
・下記表に記載の顔料分散液:69.73質量部(固形分換算で13.98質量部)
・シランカップリング剤1:0.19質量部
 界面活性剤W-1:下記構造の化合物(重量平均分子量14000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032

 シランカップリング剤1:下記構造の化合物(構造式中のEtはエチル基である)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
(光重合開始剤)
OXE 01:IRGACURE OXE-01(BASF社製)
OXE 02:IRGACURE OXE-02(BASF社製)
I-1~I-3:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036

 (重合性化合物)
 TMMT:新中村化学工業社製 商品名「NKエステルA-TMMT」
 D-3、D-10:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038

 (樹脂)
 C-1~C-11、C-12-1~C-12-6、C-13-1~C-13-3、C-14、C-15、C-18、C-19、C-A~C-E:下記構造の樹脂。主鎖に付記した数値はモル比である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
 上記表に記載の共重合成分は以下に示す化合物である。なお、以下の構造式に付記したCLogPの数値は、同化合物のCLogP値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
<分光測定用基板の作製>
 ソーダガラス(75mm×75mm正方、厚さ1.1mm)上に、各着色組成物をスピンコーター(H-360S[商品名]、ミカサ(株)製)で塗布した。次いで、ホットプレ-トを用いて、100℃で2分間プリベークして塗布膜を得た。
 得られた塗布膜について、ウシオ電機(株)製の超高圧水銀ランプ(「USH-500BY」(商品名))を用いて1000mJ/cmで露光した。続いて、露光後の塗布膜を、空気雰囲気下のホットプレートを用いて、200℃で5分加熱して、膜厚0.5μmの硬化膜を得た。
 得られた硬化膜について、大塚電子(株)製「MCPD-3000」(商品名)を用い、400nm~700nmの範囲の光透過率(透過率)を測定した。試験は各試料につき5回行い、最大値と最小値を除いた3回の結果の平均値を採用した。
<耐光性の評価試験>
(耐光性1)
 上記で作製した硬化膜に紫外線カットフィルター(アズワン社製KU-1000100[商品名])を装着し、耐光試験機(スガ試験機(株)製Xenon Weather Meter SX75[商品名])を用いて10万luxの光を50時間かけて照射(累計で500万luxh)して、耐光性試験を行った。硬化膜の温度(試験装置内温度)は63℃に設定した。試験装置内の相対湿度は50%とした。耐光性試験の後、硬化膜の透過率の変化量を測定し、以下の基準により耐光性の評価を行った。試験は、同様の条件で作製された硬化膜につき5回行い、最大値と最小値を除いた3回の結果の平均値を採用した。なお、透過率の変化量とは、波長が400nm~700nmの範囲において、もっとも透過率変化量が大きい波長についての変化量(|耐光性試験前の透過率(%)-耐光性試験後の透過率(%)|)を指す。
 5:透過率の変化量が3%以下。
 4:透過率の変化量が3%を超えて、5%以下。
 3:透過率の変化量が5%を超えて、7%以下。
 2:透過率の変化量が7%を超えて、10%以下。
 1:透過率の変化量が10%を超えている。
(耐光性2)
 上記耐光性1の条件に対し、装置内相対湿度を50%から90%に変更した以外は、耐光性1と同様の試験方法にて耐光性の評価を行った。
(耐光性3)
 上記で作製した硬化膜上に、化学蒸着(CVD)法で100nmのSiO膜を蒸着させた。得られた蒸着処理済みの硬化膜に、紫外線カットフィルター(アズワン社製KU-1000100[商品名])を装着し、耐光試験機(スガ試験機(株)製Xenon Weather Meter SX75[商品名])を用いて10万luxの光を50時間かけて照射(累計で500万luxh)して、耐光性試験を行った。硬化膜の温度(試験装置内温度)は63℃に設定した。試験装置内の相対湿度は50%とした。耐光性試験の後、硬化膜の透過率の変化量により、以下の基準により耐光性の評価を行った。試験は、同様の条件で作製された硬化膜につき5回行い、最大値と最小値を除いた3回の結果の平均値を採用した。上記同様、透過率の変化量とは、波長が400nm~700nmの範囲において、もっとも透過率変化量が大きい波長についての変化量を指す。
 5:透過率の変化量が3%以下。
 4:透過率の変化量が3%を超えて、5%以下。
 3:透過率の変化量が5%を超えて、7%以下。
 2:透過率の変化量が7%を超えて、10%以下。
 1:透過率の変化量が10%を超えている。
(耐光性4)
 上記で作製した硬化膜に紫外線カットフィルター(アズワン社製KU-1000100[商品名])を装着し、耐光試験機(スガ試験機(株)製Xenon Weather Meter SX75[商品名])を用いて10万luxの光を100時間かけて照射(累計で1000万luxh)して、耐光性試験を行った。硬化膜の温度(試験装置内温度)は63℃に設定した。試験装置内の相対湿度は50%とした。耐光性の評価は耐光性1の評価基準に準ずる。なお、耐光性4の試験は、実施例41~44の硬化膜についてのみ実施した。
<リソグラフィ性(現像性)の評価試験>
 上記で得られた各着色組成物を、塗布後の膜厚が0.7μmになるように8インチ(1インチ=2.54cm)のシリコンウェハ上に、東京エレクトロン製Act8[商品名]を用いてスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて、100℃で2分間加熱して硬化膜を得た。
 次いで、得られた硬化膜に対し、i線ステッパー露光装置「FPA-3000i5+」(商品名、Canon(株)製)を用い、2.0μm四方のパターンを有するマスクを介して露光(露光量50~1700mJ/cm)した。
 次いで、露光後の硬化膜に対し、現像装置(東京エレクトロン製Act8[商品名])を使用して現像を行った。現像液には水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間シャワー現像を行った。その後、純水を用いたスピンシャワーにてリンスを行い、パターンを得た。
 得られたパターンを走査型電子顕微鏡(SEM)(S-4800H[商品名]、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、倍率20000倍で観察した。そして、観察された画像に基づき、以下の基準にしたがってリソグラフィ性能を評価した。リソグラフィ性能の評価試験は、各着色組成物につき3回ずつ行い、その結果を総合して判定した。
 5:パターンがはっきりしており、残渣が無い。
 4:パターンがはっきりしており、残渣が少ない。
 3:パターンがややテーパー形状になっているが、残渣は少ない。
 2:パターンがテーパー形状になっており、残渣が多い。
 1:パターンが形成されていない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
 上記結果から明らかなように、実施例は、耐光性1~3の全ての評価(実施例41~44は耐光性1~4の全ての評価)において「3」以上であり、耐光性が優れていた。これに対し、比較例は、耐光性1~3の評価の少なくとも一つが「1」または「2」であり、耐光性が劣っていた。
[試験例2]
<ドライエッチング用着色組成物の調製方法>
(実施例101)
・PGMEA:22.83質量部
・樹脂C-12-4:1.47質量部
・界面活性剤W-1(シロキサン系):0.01質量部
・エポキシ基を有する化合物((株)ダイセル製 商品名「EHPE3150」): 0.69質量部
・顔料分散液1:75.00質量部(固形分換算で15.00質量部)
(実施例102)
・PGMEA:22.80質量部
・樹脂C-12-4:1.47質量部
・重合性化合物(新中村化学工業社製 商品名「NKエステルA-TMMT」):0.71質量部
・界面活性剤W-1(シロキサン系):0.01質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.01質量部
・下記表に記載の顔料分散液:75.00質量部(固形分換算で15.00質量部)
(実施例103)
・PGMEA:24.54質量部
・樹脂C-12-4:1.59質量部
・重合性化合物(新中村化学工業社製 商品名「NKエステルA-TMMT」):0.72質量部
・界面活性剤W-1(シロキサン系):0.01質量部
・光重合開始剤(IRGACURE OXE-02):0.28質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.01質量部
・顔料分散液1:72.85質量部(固形分換算で14.57質量部)
(実施例104)
 実施例31と同組成物。
<ドライエッチによるパターニング方法>
 上記で得られた各着色組成物を、塗布後の膜厚が0.7μmになるように8インチ(1インチ=2.54cm)のシリコンウェハ上に、東京エレクトロン製Act8[商品名]を用いてスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて、100℃で2分間加熱した。次いで、実施例103、104のみ、更に、i線ステッパー露光装置「FPA-3000i5+」(商品名、Canon(株)製)を用い、露光量1000mJ/cmで全面露光した。
 次いで(実施例101、102においては上記加熱後、実施例102、103においては露光後)、空気雰囲気下のホットプレートを用いて、200℃で5分加熱して、硬化膜(緑色層)を得た。
 次いで、硬化膜(緑色層)上に、特開2010-134283号公報の段落0328の実施例2に記載のフォトレジスト組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱して膜厚0.7μmのフォトレジスト層を形成した。得られたフォトレジスト層に、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製PAS5500/850C、波長248nm、NA=0.70、Sigma=0.80)を用いて、パターン露光した。照射後に130℃で60秒間加熱し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間現像した。次いで、30秒間水でリンスし、さらに110℃で1分間のポストベーク処理を実施して、膜厚が0.8μmのレジストパターンを形成した。
 次に、レジストパターンをエッチングマスクとして、上記硬化膜(緑色層)のドライエッチングを以下の手順で行った。
 ドライエッチング装置(日立ハイテクノロジーズ社製、U-621)を用い、RF(高周波)パワー:800W、アンテナバイアス:400W、ウエハバイアス:200W、チャンバーの内部圧力:4.0Pa、基板温度:50℃、混合ガスのガス種及び流量をCF:80mL/min、O:40mL/min、Ar:800mL/minとして、80秒の第1段階のエッチング処理を実施した。次いで、同一のエッチングチャンバーにて、RFパワー:600W、アンテナバイアス:100W、ウエハバイアス:250W、チャンバーの内部圧力:2.0Pa、基板温度:50℃、混合ガスのガス種及び流量をN:500mL/min、O:50mL/min、Ar:500mL/minとし(N/O/Ar=10/1/10)、エッチングトータルでのオーバーエッチング率を20%として、第2段階エッチング処理、オーバーエッチング処理を実施した。
 上記条件でドライエッチングを行った後、フォトレジスト剥離液「MS230C」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を使用して120秒間、剥離処理を実施してレジストパターンを除去し、更に純水による洗浄、スピン乾燥を実施した。その後、100℃で2分間の脱水ベーク処理を行った。以上により、緑色パターンを得た。この緑色パターンのサイズは、0.8μmであった。
 いずれの着色組成物を用いた場合においても、固体撮像素子の作製に好適な、矩形な緑色パターンを形成した。
<耐光性試験>
 実施例101~104の着色組成物を用いたパターンについて、試験例1と同様の耐光性試験を実施したところ、実施例31と同等の良好な結果が得られた。

Claims (13)

  1.  ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aと、イソインドリン顔料Bと、樹脂Cと、硬化性化合物Dを含有し、
     前記樹脂Cは、1-オクタノール/水の分配係数Pの常用対数であるLogPの計算値であるCLogP値が3.0以上でかつ分子内に環状構造を有する重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を有する樹脂C1を含み、
     前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量と前記イソインドリン顔料Bの質量との比が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料Aの質量:イソインドリン顔料Bの質量=55:45~85:15である、着色組成物。
  2.  前記樹脂Cの全質量中に、前記樹脂C1を5質量%以上含有する、請求項1に記載の着色組成物。
  3.  前記樹脂C1の全繰り返し単位中に、前記重合性化合物Cmに由来する繰り返し単位を5~95モル%含有する、請求項1または2に記載の着色組成物。
  4.  前記樹脂C1は、更に酸基を有する繰り返し単位を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の着色組成物。
  5.  前記重合性化合物Cmは、脂肪族環および芳香族炭化水素環から選ばれる少なくとも1種を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  6.  前記樹脂C1の酸価が10~160mgKOH/gである、請求項1~5のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7.  前記硬化性化合物Dは重合性化合物を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の着色組成物。
  8.  更に、光重合開始剤を含む、請求項7に記載の着色組成物。
  9.  前記硬化性化合物Dはエポキシ基を有する化合物を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の着色組成物。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載の着色組成物を用いたカラーフィルタ。
  11.  請求項1~9のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法にて着色組成物層に対してパターンを形成する工程と、を有するパターン形成方法。
  12.  請求項10に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
  13.  請求項10に記載のカラーフィルタを有する画像表示装置。
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