JP6891265B2 - 着色膜及びその製造方法、固体撮像素子 - Google Patents

Description

本発明は、着色膜及びその製造方法、並びに、固体撮像素子に関する。

従来、遮光膜に代表される着色膜は、種々の用途に適用されている。例えば、固体撮像素子では、ノイズ発生防止、及び、画質の向上等を目的として、遮光膜がその内部に配置される。
着色膜に関しては、種々の検討がなされている。例えば、特許文献１では、表面反射の抑制を目的として、表面に凹凸構造を有する遮光膜が開示されている。

国際公開第２０１５／１３３４３１号

一方で、近年、着色膜に求められる要求性能はより一層高くなっている。例えば、着色膜に関しては、低反射化と共に、長時間光が照射される条件下であっても、反射率が増加しないこと（以後、この特性を「耐光性」ともいう）が求められている。つまり、低反射性及び耐光性に優れる着色膜が求められている。
本発明者らは、特許文献１に記載された着色膜（遮光膜）について検討を行ったところ、低反射性及び耐光性の両立について、更なる改良が必要であった。

そこで、本発明は、優れた低反射性及び耐光性を示す着色膜を提供することを課題とする。
また、本発明は、着色膜の製造方法、及び、固体撮像素子を提供することも課題とする。

本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。

［１］ 表面に凹凸構造を有する着色膜であって、
凹凸構造中の隣接する凸部間の平均距離が１５００ｎｍ以下であり、
隣接する凸部間の距離の標準偏差が１０〜３００ｎｍであり、
凸部のうち９５．０％以上が、式（１）を満たす、着色膜。
式（１） ３ｈ／Ｄ≧１．０
ｈは、凸部の高さを表し、Ｄは隣接する凸部間の平均距離を表す。
［２］ 波長４００〜７００ｎｍの範囲において、厚み１．０μｍあたりの光学濃度が０．５以上となる波長がある、［１］に記載の着色膜。
［３］ 隣接する凸部間の平均距離が、２００〜１５００ｎｍである、［１］又は［２］に記載の着色膜。
［４］ 凹凸構造が、式（１）の要件を満たさない凸部を含有し、
式（１）の要件を満たさない凸部の密度が、０．０１〜１０個／ｃｍ^２である、［１］〜［３］のいずれかに記載の着色膜。
［５］ 隣接する凸部間の距離の標準偏差が１５〜３００ｎｍである、［１］〜［４］のいずれかに記載の着色膜。
［６］ 隣接する凸部間の距離の標準偏差が３０〜３００ｎｍである、［１］〜［５］のいずれかに記載の着色膜。
［７］ 凸部の３ｈ／Ｄの平均値が１．３以上である、［１］〜［６］のいずれかに記載の着色膜。
［８］ 凸部の形状が、先端に向かって縮径する形状である、［１］〜［７］のいずれかに記載の着色膜。
［９］ 光センサ上の遮光膜として用いられる、［１］〜［８］のいずれかに記載の着色膜。
［１０］ ［１］〜［８］のいずれかに記載の着色膜の製造方法であって、
ナノインプリント法又はフォトリソグラフィー法によって着色膜を形成する、着色膜の製造方法。
［１１］ フォトリソグラフィー法によって着色膜を形成する際に、ポジ型の着色膜形成用組成物を用いる、［１０］に記載の着色膜の製造方法。
［１２］ フォトリソグラフィー法によって着色膜を形成する際に、開口部がヘキサゴナル状に配置されたマスクを介して露光を行う、［１０］に記載の着色膜の製造方法。
［１３］ ［１］〜［８］のいずれかに記載の着色膜を含有する固体撮像素子。

本発明によれば、優れた低反射性及び耐光性を示す着色膜を提供できる。
また、本発明によれば、着色膜の製造方法、及び、固体撮像素子を提供できる。

着色膜の一実施形態の断面図である。 着色膜の一例の上面図である。 着色膜の一例の上面図である。 着色膜の一例の上面図である。 固体撮像装置の構成例を示す概略断面図である。 図５の撮像部を拡大して示す概略断面図である。 赤外線センサの構成例を示す概略断面図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含有する範囲を意味する。
また、本明細書における基（原子団）の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を含有しない基と共に置換基を含有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を含有しないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を含有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。
また、本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、遠紫外線、極紫外線（ＥＵＶ：Extreme ultraviolet）、Ｘ線、及び、電子線等を意味する。また、本明細書において「光」とは、活性光線及び放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、遠紫外線、Ｘ線、及びＥＵＶ等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画も包含する。
また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」はアクリレート及びメタアクリレートを表す。また、本明細書において、「（メタ）アクリル」はアクリル及びメタアクリルを表す。また、本明細書において、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。また、本明細書において、「（メタ）アクリルアミド」は、アクリルアミド及びメタアクリルアミドを表す。また、本明細書中において、「単量体」と「モノマー」とは同義である。単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、重量平均分子量が２，０００以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を含有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基をいう。

本発明の着色膜は、その表面に所定の凹凸構造を有するため低反射性及び耐光性の両立が可能となる。その理由は以下のように推測される。
まず、凹凸構造の隣接する凸部間の平均距離が１５００ｎｍ以下であり、かつ、式（１）を満たす凸部が全凸部のうちの９５．０％以上であることにより、低反射性が達成される。また、凸部間の距離の標準偏差が１０〜３００ｎｍであることにより、低反射性を低下させることなく、耐光性が向上する。特に、耐光性に関しては、標準偏差が所定の範囲内であることにより、長時間の光照射の際に着色膜の形状変化が起こった際にも反射率の変動が起きにくく、優れた耐光性が得られると考えられる。標準偏差が１０ｎｍ以上であると、着色膜のわずかな形状変化により反射率の変動が起こりにくく、耐光性に優れ、標準偏差が３００ｎｍ以下であると、反射率をより低く抑えることができる。

＜着色膜及びその製造方法＞
本発明の着色膜は、表面に凹凸構造を有する着色膜であって、凹凸構造中の隣接する凸部間の平均距離が１５００ｎｍ以下であり、隣接する凸部間の距離の標準偏差が１０〜３００ｎｍであり、凸部のうち９５．０％以上が、式（１）を満たす、着色膜である。
式（１） ３ｈ／Ｄ≧１．０
（ｈは、凸部の高さを表し、Ｄは隣接する凸部間の平均距離を表す。）

図１は、着色膜の一実施態様の断面図である。着色膜１０は、基板２０上に配置される。なお、基板２０は、任意の部材であり、無くともよい。基板の詳細については、後段で詳述する。
着色膜の表面（基板２０とは反対側の表面）は、凹凸構造を有し、隣接する凸部１２間の距離をＤ、凸部１２の高さをｈとする。
着色膜１０においては、複数の凸部１２が二次元状に配置されることにより凹凸構造がその表面に形成される。凸部の配置例は、後述するが、所定の周期で規則的に配置されていることが好ましい。
また、図１では、凹凸構造は着色膜の一方の表面（主面）に形成されているが、両面に形成されていてもよい。

図１には、凸部１２は９つのみが記載されているが、その数は図１の態様に限定されない。通常、凸部１２の数は、１．０×１０⁵〜１．０×１０¹⁵個／ｃｍ²が好ましく、１．０×１０⁷〜１．０×１０¹¹個／ｃｍ²がより好ましい。

凹凸構造中の隣接する凸部間の平均距離は、１５００ｎｍ以下である。中でも、低反射性及び／又は耐光性がより優れる点（以下、単に「本発明の効果がより優れる点」とも称する）で、２００〜１５００ｎｍが好ましく、２００〜９００ｎｍがより好ましい。
なお、上記平均距離は、走査型電子顕微鏡を用いて隣接する凸部間の距離を１００点以上測定し、それらを算術平均した値である。なお、後述する隣接する凸部間の距離のばらつきを示す標準偏差σも合わせて算出される。
また、隣接する凸部間の距離とは、一の凸部と最も隣接する他の凸部との間の距離を意図する。
また、隣接する凸部間の距離とは、より具体的には、隣接する凸部間の頂点間距離を意図する。つまり、一の凸部の頂点と、最も隣接する他の凸部の頂点との距離を意図する。なお、凸部の頂点とは、凸部内で最も高くなっている点である。ただし、凸部が台形状になるなど凸部の上部が平面状である場合は、着色膜の法線方向から凸部を観察し、凸部断面の多角形状の上面（基板２０とは反対側の表面）の外心を頂点とする。

隣接する凸部間の距離の標準偏差は、１０〜３００ｎｍであり、１５〜３００ｎｍが好ましく、３０〜３００ｎｍがより好ましい。

凸部のうち９５．０％以上が、式（１）を満たす。つまり、式（１）を満たす凸部の割合が、全凸部数に対して、９５．０％以上である。
式（１） ３ｈ／Ｄ≧１．０
ｈは、凸部の高さを表し、Ｄは隣接する凸部間の平均距離を表す。
式（１）を満たす凸部が大部分を占めることにより、所望の効果が得られる。
なお、上記凸部の割合の算出方法としては、走査型電子顕微鏡を用いて着色膜を観察し、任意に１０００個以上の凸部を選択し、それぞれの凸部の高さを求めて、各凸部が上記式（１）を満たすかどうかを確認して、選択した凸部のうちの式（１）を満たす凸部の割合（％）を算出する。
式（１）を満たす凸部の割合は、９７．０％以上が好ましく、９９．０％超が好ましい。上限は特に制限されないが、１００％が挙げられ、１００％未満の場合が多い。
また、３ｈ／Ｄの平均値は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、１．０以上が好ましく、１．３以上がより好ましく、１．５以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、１０．０以下が好ましく、５．０以下がより好ましい。
３ｈ／Ｄの平均値とは、走査型電子顕微鏡を用いて着色膜を観察し、任意に１０００個以上の凸部を選択し、それぞれの凸部の３ｈ／Ｄを求めて、それらを算術平均した値である。

凸部の平均高さは特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、１００〜３０００ｎｍが好ましく、２００〜１５００ｎｍがより好ましい。
凸部の平均高さとは、走査型電子顕微鏡を用いて着色膜を観察し、任意に１０００個以上の凸部を選択し、それぞれの凸部の高さｈを求め、これらを算術平均した値である。

凸部の形状は特に制限されず、例えば、多角柱状、多角錐形状、円錐形状、又は、楕円錐形状が挙げられる。中でも、本発明の効果がより優れる点で、凸部は先端に向かって縮径する形状が好ましく、具体的には、多角錐形状、円錐形状、又は、楕円錐形状が好ましい。

本発明の効果がより優れる点で、凹凸構造が式（１）の要件を満たさない凸部を含有し、かつ、式（１）の要件を満たさない凸部の密度は、０．０１〜１０個／ｃｍ^２であることが好ましく、１〜１０個／ｃｍ^２であることがより好ましく、２〜１０個／ｃｍ^２であることが更に好ましい。
なお、上記式（１）の要件を満たさない凸部の密度の算出方法としては、走査型電子顕微鏡を用いて着色膜を観察し、任意の１ｃｍ×１ｃｍの観察面を５つ選択し、各観察面における式（１）の要件を満たさない凸部の数を算出し、それらを算術平均することにより上記凸部の密度を算出する。

着色膜の凹凸構造中における凸部の配置パターンは上記要件を満たしていれば特に制限されないが、例えば、図２に示すように、凸部１２ａがヘキサゴナル状に配置された態様、図３に示すように、凸部１２ｂが市松模様状に配置された態様、及び、図４に示すように、凸部１２ｃが島状（アイランド状。好ましくは、四角格子状。）に配置された態様が挙げられる。
なお、図２〜４は着色膜の上面図であり、いずれの図においても凸部は四角形状であるが、この態様には限定されず、着色膜の法線方向から観察した際に、凸部は円形状であっても、楕円形状であってもよい。

着色膜の平均厚みは特に制限されず、本発明の効果がより優れる点で、０．２〜３．０μｍが好ましく、０．６〜１．５μｍがより好ましい。
なお、着色膜の厚みは、図１のＴとして示すように、凸部の頂点から、着色膜の凹凸構造がある側の表面とは反対側の表面までの間の距離を意図する。また、上記平均厚みは、着色膜の任意の１０点以上の厚みを測定し、それらを算術平均して算出する。

本発明の効果がより優れる点で、着色膜においては、波長４００〜７００ｎｍの範囲において、厚み１．０μｍあたりの光学濃度が０．５以上（好ましくは、１．０以上）となる波長があることが好ましい。なお、上限値は特に制限されないが、１０以下が好ましい。
また、本発明の効果がより優れる点で、波長４００〜７００ｎｍの全ての波長において、厚み１．０μｍあたりの光学濃度が０．５以上であることが好ましく、１．０以上であることがより好ましい。なお、上限値は特に制限されないが、１０以下が好ましい。

着色膜の製造方法は特に制限されず、公知の方法が挙げられる。中でも、製造適性がより優れる点で、ナノインプリント法又はフォトリソグラフィー法によって着色膜を形成する方法が好ましい。

ナノインプリント法とは、所定の凹凸構造が形成されたモールドを、着色膜形成用組成物膜に押し付けた状態で、光及び熱等で着色膜形成用組成物膜を硬化し、モールドの凹凸構造を着色膜形成用組成物膜に転写することで、着色膜を製造する方法である。
モールドの凹凸構造の作製方法は、公知の方法を採用できる。
また、着色膜形成用組成物膜を硬化した後、必要に応じて、着色膜に対して現像処理を実施してもよい。
着色膜形成用組成物膜を形成する方法としては、後述するフォトリソグラフィー法にて説明する着色膜形成用組成物膜形成工程で述べる方法が挙げられる。
現像処理の方法としては、後述するフォトリソグラフィー法にて説明する現像処理の方法が挙げられる。

フォトリソグラフィー法としては、基板上に着色膜形成用組成物膜を形成して、着色膜形成用組成物膜に対して露光処理を施し、露光処理が施された着色膜形成用組成物膜に対して現像処理を施す方法が挙げられる。
以下、各工程の手順について詳述する。

（着色膜形成用組成物膜形成工程）
着色膜形成用組成物膜形成工程は、後述する着色膜形成用組成物を用いて、着色膜形成用組成物膜を形成する工程である。本工程の方法としては、例えば、基板上に、着色膜形成用組成物を塗布して、着色膜形成用組成物膜を形成する方法が挙げられる。
本工程で使用される着色膜形成用組成物に関しては、後段で詳述するが、いわゆるポジ型及びネガ型のいずれの組成物であってもよい。
基板の種類は特に制限されないが、着色膜を固体撮像素子に適用する場合は、例えば、シリコン基板が挙げられ、カラーフィルタ（固体撮像素子用カラーフィルタを含有する）として用いる場合には、ガラス基板（ガラスウェハ）等が挙げられる。
基板上への着色膜形成用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、スリット塗布法、インクジェット法、スプレー塗布法、回転塗布法、流延塗布法、ロール塗布法、及び、スクリーン印刷法等が挙げられる。
基板上に塗布された着色膜形成用組成物膜は、通常、７０〜１５０℃で１〜４分間程度の条件下で乾燥される。

（露光工程）
露光工程では、形成された着色膜形成用組成物膜に、パターン状の開口部を備えるフォトマスクを介して、活性光線又は放射線を照射して露光する工程である。露光は、放射線の照射により行うことが好ましく、ｇ線、ｈ線、及び、ｉ線等の紫外線を用いることが好ましい。また、光源としては高圧水銀灯が好ましい。照射強度は特に制限されないが、一般に５〜２５００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、５〜１５００ｍＪ／ｃｍ^２がより好ましく、１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２が更に好ましい。
なお、マスクの種類を変えることにより、凸部の配置位置を調整できる。例えば、開口部がヘキサゴナル状に配置されたマスクを用いて着色膜形成用組成物膜に露光処理を施すことにより、ヘキサゴナル状に配置された凸部を有する着色膜を製造できる。

（現像工程）
現像工程は、露光された着色膜形成用組成物膜に現像液を用いた現像処理を施す工程である。着色膜形成用組成物がネガ型である場合、露光部が硬化して後述する現像処理において未露光部が除去される。また、着色膜形成用組成物がポジ型である場合、後述する現像処理において露光部が除去される。
現像液の種類は特に制限されないが、例えば、アルカリ現像液、及び、有機溶剤を含有する現像液が挙げられる。
現像条件は特に制限されないが、現像温度は２０〜４０℃が好ましく、現像時間は２０〜１８０秒間が好ましい。
アルカリ現像液（アルカリ水溶液）は特に制限されないが、例えば、無機アルカリ現像液に含有されるアルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、及び、メタ硅酸ナトリウム等が挙げられる。
無機アルカリ水溶液中における上記化合物の含有量は特に制限されないが、アルカリ水溶液の全質量に対して、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００５〜０．５質量％がより好ましい。
また、有機アルカリ現像液に含有されるアルカリ性化合物としては、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、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、コリン、ピロール、ピペリジン、及び、１，８−ジアザビシクロ−［５，４，０］−７−ウンデセン等が挙げられる。
有機アルカリ水溶液中における上記化合物の含有量は特に制限されないが、アルカリ水溶液の全質量に対して、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００５〜０．５質量％がより好ましい。

アルカリ水溶液には、例えば、メタノール、及び、エタノール等の水溶性有機溶剤が含有されていてもよい。また、アルカリ水溶液には、界面活性剤が含有されていてもよい。
なお、このようなアルカリ水溶液を現像液として使用した場合には、現像後に着色膜を純水で洗浄（リンス）することが好ましい。

なお、フォトリソグラフィー法による着色膜の製造方法は、その他の工程を含有してもよい。
その他の工程としては、例えば、基材の表面処理工程、前加熱工程（プリベーク工程）、及び、後加熱工程（ポストベーク工程）等が挙げられる。
上記前加熱工程及び後加熱工程における加熱温度としては、８０〜３００℃が好ましい。前加熱工程及び後加熱工程における加熱時間としては、３０〜３００秒が好ましい。

上記では着色膜の製造方法として、ナノインプリント法及びフォトリソグラフィー法について述べたが、着色膜は他の方法で製造されてもよい。例えば、後述する着色膜形成用組成物のベタ膜を形成して、ベタ膜に対して所定のマスクを介したエッチング処理を施すことにより、所定の凹凸構造を有する着色膜を形成することもできる。

＜着色膜形成用組成物＞
（着色剤）
着色膜形成用組成物は、通常、着色剤を含有する。
着色剤は、顔料、及び、染料からなる群から選択される少なくとも１種である。
上記着色剤の含有量は、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。上限値は特に制限されないが、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、８０質量％以下が好ましい。

（顔料）
顔料の種類は特に制限されず、公知の無機顔料及び／又は有機顔料が挙げられる。

無機顔料の種類は特に制限されず、公知の無機顔料が挙げられる。
無機顔料としては、例えば、亜鉛華、鉛白、リトポン、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、沈降性硫酸バリウム及びバライト粉、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄（亜鉛黄１種、亜鉛黄２種）、ウルトラマリン青、プロシア青（フェロシアン化鉄カリ）ジルコングレー、プラセオジムイエロー、クロムチタンイエロー、クロムグリーン、ピーコック、ビクトリアグリーン、紺青（プルシアンブルーとは無関係）、バナジウムジルコニウム青、クロム錫ピンク、陶試紅、並びにサーモンピンク等が挙げられる。また、黒色の無機顔料としては、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素を含有する金属酸化物、金属窒素物、及び、金属酸窒化物等が挙げられる。

無機顔料としては、含有量が少なくても、高い光学濃度を有する着色膜を形成できる着色膜形成用組成物が得られる点で、カーボンブラック、チタンブラック、又は、金属顔料等（以下、これらを総称して「黒色顔料」ともいう。）が好ましい。金属顔料としては、例えば、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素を含有する金属酸化物、金属窒素物、及び、金属酸窒化物等が挙げられる。
無機顔料としては、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化ニオブ、窒化バナジウム、銀を含有する金属顔料、錫を含有する金属顔料、並びに、銀及び錫を含有する金属顔料からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化ニオブ、及び窒化バナジウムからなる群から選択される少なくとも１種がより好ましい。なお、上記窒化ニオブ及び窒化バナジウムは、酸窒化ニオブ及び酸窒化バナジウムでもよい。
なお、カーボンブラックの具体例としては、市販品である、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック ７等が挙げられる。

着色膜形成用組成物は、上述した顔料以外で赤外線吸収性を有する顔料を含有していてもよい。
赤外線吸収性を有する顔料としては、タングステン化合物又は金属ホウ化物が好ましく、中でも、赤外領域の波長における遮光性に優れる点から、タングステン化合物がより好ましい。

これらの顔料は、２種以上併用してもよく、また、後述する染料と併用してもよい。色味を調整するため、及び、所望の波長領域の遮光性を高めるため、例えば、黒色顔料又は赤外線遮光性を有する顔料に、赤色、緑色、黄色、オレンジ色、紫色、及び青色などの有彩色顔料又は後述する染料を混ぜる態様が挙げられる。黒色顔料又は赤外線遮光性を有する顔料に、赤色顔料若しくは赤色染料、又は、紫色顔料若しくは紫色染料を混合することが好ましく、黒色顔料又は赤外線遮光性を有する顔料に赤色顔料を混合することがより好ましい。
更に、上記着色膜形成用組成物には、後述する近赤外線吸収剤又は赤外線吸収剤を加えてもよい。

黒色顔料としては、チタンブラック又は酸窒化ニオブが好ましい。チタンブラックとは、チタン原子を含有する黒色粒子である。中でも、低次酸化チタン、酸窒化チタン又は窒化チタンが好ましい。チタンブラックは、分散性向上及び凝集性抑制などの目的に応じて、その表面を修飾することが可能である。具体的には、チタンブラックは、酸化珪素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は、酸化ジルコニウムで被覆されてもよい。また、チタンブラックは、特開２００７−３０２８３６号公報に表されるような撥水性物質で処理されてもよい。
チタンブラックは、典型的には、チタンブラック粒子であり、個々の粒子の一次粒子径及び平均一次粒子径のいずれもが小さいものが好ましい。酸窒化ニオブも同様である。
具体的には、平均一次粒子径で１０〜４５ｎｍの範囲のものが好ましい。

なお、顔料の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）を用いて測定できる。透過型電子顕微鏡としては、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の透過型顕微鏡ＨＴ７７００が挙げられる。
本明細書において、顔料の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡を用いて得た粒子像の最大長（Ｄｍａｘ：粒子画像の輪郭上の２点における最大長さ）、及び最大長垂直長（ＤＶ−ｍａｘ：最大長に平行な２本の直線で画像を挟んだ時、２直線間を垂直に結ぶ最短の長さ）を測長し、その相乗平均値（Ｄｍａｘ×ＤＶ−ｍａｘ）１／２を粒子径とした。この方法で１００個の粒子の粒子径を測定し、その算術平均値を意図する。

チタンブラック及び酸窒化ニオブの比表面積は特に制限されないが、チタンブラック及び酸窒化ニオブを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ， Ｅｍｍｅｔｔ， Ｔｅｌｌｅｒ）法にて測定した値は、５〜１５０ｍ²／ｇが好ましく、２０〜１２０ｍ²／ｇがより好ましい。
チタンブラックの市販品の例としては、チタンブラック１０Ｓ、１２Ｓ、１３Ｒ、１３Ｍ、１３Ｍ−Ｃ、１３Ｒ−Ｎ、１３Ｍ−Ｔ（商品名、三菱マテリアル（株）製）、ティラック（Ｔｉｌａｃｋ）Ｄ（商品名、赤穂化成（株）製）、及び、窒化チタン５０ｎｍ（商品名、和光純薬（株）製）等が挙げられる。

更に、チタンブラックを、チタンブラック及びＳｉ原子を含有する被分散体として含有することも好ましい。
この形態において、チタンブラックは、着色膜形成用組成物中において被分散体として含有されるものであり、被分散体中のＳｉ原子とＴｉ原子との含有比（Ｓｉ／Ｔｉ）が質量換算で０．０５以上が好ましく、０．０５〜０．５がより好ましく、０．０７〜０．４が更に好ましい。
ここで、上記被分散体は、チタンブラックが一次粒子の状態であるもの、凝集体（二次粒子）の状態であるものの双方を包含する。
被分散体のＳｉ／Ｔｉを変更する（例えば、０．０５以上とする）ためには、以下のような手段を用いることができる。
先ず、酸化チタンとシリカ粒子とを分散機を用いて分散することにより分散物を得て、この分散物を高温（例えば、８５０〜１０００℃）にて還元処理することにより、チタンブラック粒子を主成分とし、ＳｉとＴｉとを含有する被分散体を得ることができる。上記還元処理は、アンモニアなどの還元性ガスの雰囲気下で行うこともできる。
酸化チタンとしては、ＴＴＯ−５１Ｎ（商品名、石原産業製）などが挙げられる。
シリカ粒子の市販品としては、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）９０、１３０、１５０、２００、２５５、３００、３８０（商品名、エボニック製）などが挙げられる。
酸化チタンとシリカ粒子との分散は、分散剤を用いてもよい。分散剤としては、後述する分散剤の欄で説明するものが挙げられる。
上記の分散は溶剤中で行ってもよい。溶剤としては、水、有機溶剤が挙げられる。有機溶剤の例示としては、後述する有機溶剤の欄で説明するものが挙げられる。
Ｓｉ／Ｔｉが調整されたチタンブラックは、例えば、特開２００８−２６６０４５公報の段落０００５及び段落００１６〜００２１に記載の方法により作製できる。

チタンブラック及びＳｉ原子を含有する被分散体において、チタンブラックは、上記したものを使用できる。
また、この被分散体においては、チタンブラックと共に、分散性、着色性等を調整する目的で、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、及び、Ｎｉ等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック、並びに、アニリンブラック等から選択される黒色顔料を、１種又は２種以上組み合わせて用いてもよい。
この場合、全被分散体中の５０質量％以上をチタンブラックからなる被分散体が占めることが好ましい。
また、この被分散体においては、遮光性の調整等を目的として、本発明の効果を損なわない限りにおいて、チタンブラックと共に、他の着色剤（有機顔料及び／又は染料など）を所望により併用してもよい。
以下、被分散体にＳｉ原子を導入する際に用いられる材料について述べる。被分散体にＳｉ原子を導入する際には、シリカなどのＳｉ含有物質を用いればよい。
用いうるシリカとしては、沈降シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、及び、合成シリカなどが挙げられる。
更に、シリカ粒子の粒子径が着色膜を形成した際に膜厚よりも小さい粒子径であると遮光性がより優れるため、シリカ粒子として微粒子タイプのシリカを用いることが好ましい。なお、微粒子タイプのシリカの例としては、例えば、特開２０１３−２４９４１７号公報の段落００３９に記載のシリカが挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

また、顔料としては、タングステン化合物及び金属ホウ化物も使用できる。
以下に、タングステン化合物及び金属ホウ化物について詳述する。
タングステン化合物及び金属ホウ化物は、赤外線（波長が約８００〜１２００ｎｍの光）に対しては吸収が高く（すなわち、赤外線に対する遮光性（遮蔽性）が高く）、可視光に対しては吸収が低い赤外線遮蔽材である。このため、着色膜形成用組成物は、タングステン化合物、及び／又は、金属ホウ化物を含有することで、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高い着色膜を形成できる。
また、タングステン化合物及び金属ホウ化物は、画像形成の際の、高圧水銀灯、ＫｒＦ、及び、ＡｒＦなどの露光に用いられる、可視域より短波の光に対しても吸収が小さい。

タングステン化合物としては、酸化タングステン系化合物、ホウ化タングステン系化合物、及び、硫化タングステン系化合物等が挙げられ、下記式（組成式）（Ｉ）で表される酸化タングステン系化合物が好ましい。
Ｍ_ｘＷ_ｙＯ_ｚ・・・（Ｉ）
式中、Ｍは金属、Ｗはタングステン、Ｏは酸素を表す。ｘ、ｙ及びｚは、
０．００１≦ｘ／ｙ≦１．１
２．２≦ｚ／ｙ≦３．０
を満たす。

Ｍの金属としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、及び、Ｂｉ等が挙げられ、アルカリ金属が好ましい。Ｍの金属は１種でも２種以上でもよい。

Ｍは、アルカリ金属であることが好ましく、Ｒｂ又はＣｓであることがより好ましく、Ｃｓであることが更に好ましい。

ｘ／ｙが０．００１以上であることにより、赤外線を十分に遮蔽でき、１．１以下であることにより、タングステン化合物中に不純物相が生成されることをより確実に回避できる。
ｚ／ｙが２．２以上であることにより、材料としての化学的安定性をより向上させることができ、３．０以下であることにより赤外線を十分に遮蔽できる。

上記式（Ｉ）で表される酸化タングステン系化合物の具体例としては、Ｃｓ_０．３３ＷＯ_３、Ｒｂ_０．３３ＷＯ_３、Ｋ_０．３３ＷＯ_３、及び、Ｂａ_０．３３ＷＯ_３等が挙げられ、Ｃｓ_０．３３ＷＯ_３又はＲｂ_０．３３ＷＯ_３が好ましく、Ｃｓ_０．３３ＷＯ_３がより好ましい。

タングステン化合物は微粒子であることが好ましい。タングステン微粒子の平均一次粒子径は、８００ｎｍ以下であることが好ましく、４００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが更に好ましい。平均一次粒子径がこのような範囲であることによって、タングステン微粒子が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより高くできる。光散乱を回避する観点からは、平均一次粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、タングステン微粒子の平均一次粒子径は、通常、１ｎｍ以上である。
また、タングステン化合物は２種以上を使用することが可能である。

タングステン化合物は市販品として入手可能であるが、例えば、酸化タングステン系化合物は、タングステン化合物を不活性ガス雰囲気又は還元性ガス雰囲気中で熱処理する方法により得ることができる（特許第４０９６２０５号公報を参照）。
また、酸化タングステン系化合物は、例えば、住友金属鉱山株式会社製のＹＭＦ−０２などのタングステン微粒子の分散物としても、入手可能である。

また、金属ホウ化物としては、ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）、ホウ化プラセオジウム（ＰｒＢ_６）、ホウ化ネオジウム（ＮｄＢ_６）、ホウ化セリウム（ＣｅＢ_６）、ホウ化イットリウム（ＹＢ_６）、ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ_２）、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ_２）、ホウ化バナジウム（ＶＢ_２）、ホウ化タンタル（ＴａＢ_２）、ホウ化クロム（ＣｒＢ、ＣｒＢ_２）、ホウ化モリブデン（ＭｏＢ_２、Ｍｏ_２Ｂ_５、ＭｏＢ）、及び、ホウ化タングステン（Ｗ_２Ｂ_５）等の１種又は２種以上が挙げられ、ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）が好ましい。

金属ホウ化物は微粒子であることが好ましい。金属ホウ化物微粒子の平均一次粒子径は、８００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることが更に好ましい。平均一次粒子径がこのような範囲であることによって、金属ホウ化物微粒子が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより高くできる。光散乱を回避する観点からは、平均一次粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、金属ホウ化物微粒子の平均一次粒子径は、通常、１ｎｍ以上である。
また、金属ホウ化物は２種以上を使用することが可能である。
金属ホウ化物は市販品として入手可能であり、例えば、住友金属鉱山株式会社製のＫＨＦ−７等の金属ホウ化物微粒子の分散物としても、入手可能である。

また、無機顔料としては、Ｆｅ原子を含有するチタン窒化物含有粒子を用いることもできる。チタン窒化物含有粒子の製造には、通常、気相反応法が用いられ、具体的には電気炉法及び熱プラズマ法等が挙げられる。これらの製法の中でも、不純物の混入が少ない点、粒子径が揃いやすい点、及び、生産性が高い点などの理由から、熱プラズマ法が好ましい。
熱プラズマの発生方法としては、直流アーク放電、多相アーク放電、高周波（ＲＦ）プラズマ、及び、ハイブリッドプラズマ等が挙げられ、電極からの不純物の混入が少ない高周波プラズマが好ましい。熱プラズマ法によるチタン窒化物含有粒子の具体的な製造方法としては、例えば、チタン粉末を高周波熱プラズマにより蒸発させ、窒素をキャリアガスとして装置内に導入し、冷却過程にてチタン粉末を窒化させ、チタン窒化物含有粒子を合成する方法等が挙げられる。なお、熱プラズマ法は、上記に限定されるものではない。

チタン窒化物含有粒子の製造方法としては、特に限定されないが、国際公開第２０１０／１４７０９８号の段落００３７〜００８９に記載の製造方法を参照できる。例えば、国際公開第２０１０／１４７０９８号のＡｇ粉末にかえて、後述するＦｅを含有する成分及び／又はＳｉを含有する成分を用いて、これとチタン粉末材料（チタン粒子）と混合したものを原料として、着色膜形成用組成物に含まれるチタン窒化物含有粒子を製造できる。

ここで、チタン窒化物含有粒子にＦｅ原子を含有させる方法は特に限定されず、例えば、チタン窒化物含有粒子の原料として用いられるチタン粒子を得る段階において、Ｆｅ原子を導入する方法が挙げられる。より詳細には、クロール法などによりチタンを製造する際に、反応容器としてステンレス鋼などのＦｅ原子を含有する材料から構成されるものを用いたり、チタンを破砕する際のプレス機及び粉砕機の材料としてＦｅ原子を含有するものを用いたりすることによって、チタン粒子の表面にＦｅ原子を付着させることができる。
また、チタン窒化物含有粒子の製造において熱プラズマ法を用いる場合には、原料であるチタン粒子の他に、Ｆｅ粒子及びＦｅ酸化物などの成分を添加して、これらを熱プラズマ法によって窒化することによって、チタン窒化物含有粒子にＦｅ原子を含有させることができる。
なお、チタン窒化物含有粒子中に含まれているＦｅ原子は、イオン、金属化合物（錯化合物も含有する）、金属間化合物、合金、酸化物、複合酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物及び酸硫化物など、いずれの形態で含まれていてもよい。また、チタン窒化物含有粒子中に含まれているＦｅ原子は、結晶格子間位置の不純物として存在していてもよいし、結晶粒界にアモルファス状態で不純物として存在していてもよい。

チタン窒化物含有粒子中におけるＦｅ原子の含有量は、チタン窒化物含有粒子全質量に対して、０．００１質量％超０．４質量％未満が好ましく、０．０１〜０．２質量％がより好ましく、０．０２〜０．１質量％が更に好ましい。ここで、チタン窒化物含有粒子中におけるＦｅ原子の含有量は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma；高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析法により測定される。

チタン窒化物含有粒子は、更にＳｉ原子（ケイ素原子）を含有することが好ましい。これにより、着色膜のパターニング性がより向上する。
チタン窒化物含有粒子中におけるＳｉ原子の含有量は、チタン窒化物含有粒子全質量に対して、０．００２質量％超０．３質量％未満が好ましく、０．０１〜０．１５質量％がより好ましく、０．０２〜０．１質量％が更に好ましい。チタン窒化物含有粒子中におけるＳｉ原子の含有量は、上述したＦｅ原子と同様の方法によって測定される。

チタン窒化物含有粒子にＳｉ原子を含有させる方法としては、特に限定されず、例えば、チタン窒化物含有粒子の原料として用いられるチタン粒子を得る段階において、Ｓｉ原子を導入する方法が挙げられる。より詳細には、クロール法などによりチタンを製造する際に、反応容器としてＳｉ原子を含有する材料から構成されるものを用いたり、チタンを破砕する際のプレス機及び粉砕機の材料としてＳｉ原子を含有するものを用いたりすることによって、チタン粒子の表面にＳｉ原子を付着させることができる。
また、チタン窒化物含有粒子の製造において熱プラズマ法を用いる場合には、原料であるチタン粒子の他に、Ｓｉ粒子及びＳｉ酸化物などの成分を添加して、これらを熱プラズマ法によって窒化することによって、チタン窒化物含有粒子にＳｉ原子を含有させることができる。
なお、チタン窒化物含有粒子中に含まれるＳｉ原子は、イオン、金属化合物（錯化合物も含有する）、金属間化合物、合金、酸化物、複合酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物及び酸硫化物など、いずれの形態で含まれていてもよい。また、チタン窒化物含有粒子中に含まれているＳｉ原子は、結晶格子間位置の不純物として存在していてもよいし、結晶粒界にアモルファス状態で不純物として存在していてもよい。

チタン窒化物含有粒子中のチタン原子（Ｔｉ原子）の含有量は、チタン窒化物含有粒子の全質量に対して、１０〜８５質量％であることが好ましく、１５〜７５質量％であることがより好ましく、２０〜７０質量％であることが更に好ましい。チタン窒化物含有粒子中のＴｉ原子の含有量は、ＩＣＰ発光分光分析法により分析できる。
チタン窒化物含有粒子中の窒素原子（Ｎ原子）の含有量は、チタン窒化物含有粒子の全質量に対して、３〜６０質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましく、１０〜４０質量％が更に好ましい。窒素原子の含有量は不活性ガス融解−熱伝導度法により分析できる。
チタン窒化物含有粒子は主成分としてチタン窒化物（ＴｉＮ）を含有し、通常、その合成時に酸素が混入する場合、及び、粒子径が小さい場合などに顕著になるが、粒子表面の酸化などにより、一部酸素原子を含有してもよい。
チタン窒化物含有粒子中の酸素原子の含有量は、チタン窒化物含有粒子の全質量に対して、１〜４０質量％が好ましく、１〜３５質量％がより好ましく、５〜３０質量％が更に好ましい。酸素原子の含有量は、不活性ガス融解−赤外線吸収法により分析できる。

分散安定性及び遮光性の観点から、チタン窒化物含有粒子の比表面積は５〜１００ｍ^２／ｇが好ましく、１０〜６０ｍ^２／ｇがより好ましい。比表面積はＢＥＴ（Brunauer，Emmett，Teller）法により求めることができる。

チタン窒化物含有粒子は、チタン窒化物粒子と金属微粒子とからなる複合微粒子であってもよい。
複合微粒子とは、チタン窒化物粒子と金属微粒子とが複合化しているか、高度に分散した状態にある粒子のことをいう。ここで、「複合化している」とは、チタン窒化物と金属との両成分によって粒子が構成されていることを意味し、「高度に分散した状態」とは、チタン窒化物粒子と金属粒子とがそれぞれ個別で存在し、かつ少量成分の粒子が凝集せず均一、一様に分散していることを意味する。
金属微粒子は特に限定されず、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、カルシウム、チタン、ビスマス、アンチモン及び鉛、並びにこれらの合金、から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。中でも、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム及びイリジウム、並びにこれらの合金から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、銅、銀、金、白金及び錫、並びにこれらの合金から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。耐湿性により優れる観点から、銀であることが好ましい。
チタン窒化物含有粒子における金属微粒子の含有量は、チタン窒化物含有粒子の全質量に対して、５〜５０質量％が好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。

有機顔料としては、例えば、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ピグメントイエロー １，２，３，４，５，６，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，２０，２４，３１，３２，３４，３５，３５：１，３６，３６：１，３７，３７：１，４０，４２，４３，５３，５５，６０，６１，６２，６３，６５，７３，７４，７７，８１，８３，８６，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２３，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３７，１３８，１３９，１４７，１４８，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１６１，１６２，１６４，１６６，１６７，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７９，１８０，１８１，１８２，１８５，１８７，１８８，１９３，１９４，１９９，２１３，２１４等、
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等、
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等、
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ７，１０，３６，３７，５８，５９等、
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット １，１９，２３，２７，３２，３７，４２等、
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等、
が挙げられる。なお、有機顔料は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

（染料）
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、特登２５９２２０７号、米国特許４８０８５０１号明細書、米国特許５６６７９２０号明細書、米国特許５０５９５０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染料を使用できる。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、トリフェニルメタン化合物、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、及び、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等が挙げられる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開２０１１−２１３９２５号公報、特開２０１３−０４１０９７号公報に記載されている化合物が挙げられる。また、分子内に重合性を有する重合性染料を用いてもよく、市販品としては、例えば、和光純薬株式会社製ＲＤＷシリーズが挙げられる。

（重合性化合物）
着色膜形成用組成物は重合性化合物を含有していてもよい。特に、着色膜形成用組成物がネガ型の組成物である場合、着色膜形成用組成物は重合性化合物を含有することが好ましい。また、ナノインプリント法を実施する際にも、着色膜形成用組成物は重合性化合物を含有することが好ましい。
本明細書において重合性化合物とは、重合性基を含有する化合物を意図し、後述する樹脂（分散剤、及び、アルカリ可溶性樹脂）とは異なる成分を意図する。

着色膜形成用組成物中における重合性化合物の含有量は特に制限されないが、一般に、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、５〜５０質量％が好ましい。重合性化合物は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の重合性化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

重合性化合物は、エチレン性不飽和結合を含有する基を１個以上含有することが好ましく、２個以上含有することがより好ましく、３個以上含有することが更に好ましく、５個以上含有することが特に好ましい。上限は、例えば、１５個以下である。エチレン性不飽和結合を含有する基としては、例えば、ビニル基、（メタ）アリル基、及び、（メタ）アクリロイル基等が挙げられる。

重合性化合物としては、例えば、特開２００８−２６０９２７号公報の段落００５０、及び、特開２０１５−６８８９３号公報の段落００４０に記載されている化合物を用いることができ、上記の内容は本明細書に組み込まれる。

重合性化合物としては、例えば、モノマー、プレポリマー、オリゴマー、及び、これらの混合物、並びに、これらの多量体等の化学的形態のいずれであってもよい。
重合性化合物は、３〜１５官能の（メタ）アクリレート化合物が好ましく、５〜１５官能の（メタ）アクリレート化合物がより好ましい。

重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を含有する基を１個以上含有する、常圧下で沸点が１００℃以上の化合物が好ましい。例えば、特開２０１３−２９７６０号公報の段落０２２７、特開２００８−２９２９７０号公報の段落０２５４〜０２５７に記載の化合物を用いることができ、この内容は本明細書に組み込まれる。

重合性化合物としては、例えば、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；日本化薬社製）、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；日本化薬社製）、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；日本化薬社製）、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」（ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートとの混合物、日本化薬社製））、「Ａ−ＤＰＨ−１２Ｅ」（新中村化学工業社製）、及びこれらの（メタ）アクリロイル基がエチレングリコール残基又はプロピレングリコール残基を介している構造（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を用いることもできる。また、ＮＫエステルＡ−ＴＭＭＴ（ペンタエリスリトールテトラアクリレート、新中村化学工業社製）、及び、ＫＡＹＡＲＡＤ ＲＰ−１０４０（日本化薬社製）等が挙げられる。

重合性化合物は、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基等の酸基を含有していてもよい。酸基を含有する重合性化合物としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応の水酸基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を含有させた重合性化合物がより好ましく、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及び／又はジペンタエリスリトールである化合物が更に好ましい。
上記重合性化合物の市販品としては、例えば、東亜合成社製のアロニックスＴＯ−２３４９、Ｍ−３０５、Ｍ−５１０、及び、Ｍ−５２０等が挙げられる。

酸基を含有する重合性化合物の酸価としては、０．１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましい。重合性化合物の酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると、着色膜形成用組成物は、より優れた現像性（アルカリ現像液により溶解しやすい特性）を有し、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、重合性化合物の製造及び／又は取扱い上、有利であり、かつ、より優れた光重合性を有する。

重合性化合物としては、カプロラクトン構造を含有する化合物が好ましい。
カプロラクトン構造を含有する化合物としては、分子内にカプロラクトン構造を含有する化合物であれば、特に制限されず、公知の化合物が挙げられる。
カプロラクトン構造を含有する化合物としては、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、及び、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、（メタ）アクリル酸及びε−カプロラクトンとをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能（メタ）アクリレートが挙げられる。

また、重合性化合物は、カルド骨格を含有してもよい。
カルド骨格を含有する重合性化合物としては、９，９−ビスアリールフルオレン骨格を含有する重合性化合物が好ましい。
カルド骨格を含有する重合性化合物は特に制限されないが、例えば、オンコートＥＸシリーズ（長瀬産業社製）及びオグソール（大阪ガスケミカル社製）等が挙げられる。

（重合開始剤）
着色膜形成用組成物は、重合開始剤を含有していてもよい。
重合開始剤の種類は特に制限されず、公知の重合開始剤が挙げられる。重合開始剤としては、光重合開始剤、及び、熱重合開始剤等が挙げられ、光重合開始剤が好ましい。重合開始剤は、着色性が無い重合開始剤、及び、高退色性である重合開始剤から選択されることも好ましい。なお、重合開始剤としては、いわゆるラジカル重合開始剤が好ましい。
着色膜形成用組成物中における重合開始剤の含有量は特に制限されないが、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、０．５〜２０質量％が好ましい。重合開始剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の重合開始剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

熱重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、３−カルボキシプロピオニトリル、アゾビスマレノニトリル、及び、ジメチル−（２，２’）−アゾビス（２−メチルプロピオネート）［Ｖ−６０１］等のアゾ化合物、並びに、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、及び、過硫酸カリウム等の有機過酸化物が挙げられる。
熱重合開始剤としては、例えば、加藤清視著「紫外線硬化システム」（株式会社総合技術センター発行：平成元年）の第６５〜１４８頁に記載されている化合物等が挙げられる。

上記着色膜形成用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ことができれば特に制限されず、公知の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤としては、例えば、紫外線領域から可視光領域に対して感光性を有するものが好ましい。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活性剤であってもよく、重合性化合物の種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、着色膜形成用組成物は、約３００〜８００ｎｍ（３３０〜５００ｎｍがより好ましい。）の範囲内に少なくとも約５０のモル吸光係数を有する化合物を、光重合開始剤として少なくとも１種含有していることが好ましい。

着色膜形成用組成物中における光重合開始剤の含有量としては特に制限されないが、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、０．１〜２０質量％が好ましい。光重合開始剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の光重合開始剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

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、トリアジン骨格を含有するもの、及び、オキサジアゾール骨格を含有するもの等）、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、アミノアセトフェノン化合物、及び、ヒドロキシアセトフェノン等が挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、特開２０１３−２９７６０号公報の段落０２６５〜０２６８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。

光重合開始剤としては、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系開始剤、及び、特許第４２２５８９８号公報に記載のアシルホスフィン系開始剤を用いることができ、上記内容は本明細書に組み込まれる。
ヒドロキシアセトフェノン化合物としては、例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１８４、ＤＡＲＯＣＵＲ−１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−５００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−２９５９、及びＩＲＧＡＣＵＲＥ−１２７（商品名、いずれもＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
アミノアセトフェノン化合物としては、例えば、市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３６９、及び、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９ＥＧ（商品名、いずれもＢＡＳＦ社製）が挙げられる。アミノアセトフェノン化合物としては、３６５ｎｍ又は４０５ｎｍ等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開２００９−１９１１７９公報に記載の化合物も用いることもでき、上記内容は本明細書に組み込まれる。
アシルホスフィン化合物としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９、及び、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＴＰＯ（商品名、いずれもＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。

光重合開始剤としては、オキシムエステル系重合開始剤（オキシムエステル化合物、以下、「オキシム化合物」ともいう。）が好ましい。オキシム化合物はより優れた感度、及び、重合効率を有するため、結果として、オキシム化合物を含有する着色膜形成用組成物は顔料の含有量が多い場合であっても、よりすぐれた硬化性を有する。

オキシム化合物としては、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、及び、特開２００６−３４２１６６号公報に記載の化合物を用いることができ、上記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、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−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−ベンゾイロキシイミノ−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、及び、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−オン等が挙げられる。
また、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号公報記載の化合物、特開２０００−８００６８号公報、特表２００４−５３４７９７号公報、及び特開２００６−３４２１６６号公報に記載の化合物等も挙げられ、上記内容は本明細書に組み込まれる。

オキシム化合物の市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０３（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０４（ＢＡＳＦ社製）、ＴＲ−ＰＢＧ−３０４（常州強力電子新材料有限公司製）、アデカアークルズＮＣＩ−８３１及びアデカアークルズＮＣＩ−９３０（ＡＤＥＫＡ社製）、Ｎ−１９１９（カルバゾール・オキシムエステル骨格含有光開始剤（ＡＤＥＫＡ社製））、並びに、ＮＣＩ−７３０（ＡＤＥＫＡ社製）等が挙げられる。

また上記記載以外のオキシム化合物としては、カルバゾール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号公報及び米国特許出願公開２００９／０２９２０３９号明細書に記載の化合物；国際公開特許２００９−１３１１８９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；等が挙げられる。
また、特開２０１３−２９７６０号公報の段落０２７４〜０２７５に記載の化合物を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。

オキシム化合物は、３５０〜５００ｎｍの波長領域に極大吸収波長を有するものが好ましく、３６０〜４８０ｎｍの波長領域に極大吸収波長を有するものがより好ましく、３６５ｎｍ及び４０５ｎｍの吸光度が高いものが更に好ましい。
オキシム化合物の３６５ｎｍ又は４０５ｎｍにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、１，０００〜３００，０００が好ましく、２，０００〜３００，０００がより好ましく、５，０００〜２００，０００が更に好ましい。
オキシム化合物のモル吸光係数は、公知の方法で測定できるが、例えば、紫外可視分光光度計（Ｖａｒｉａｎ社製Ｃａｒｙ−５ ｓｐｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）にて、酢酸エチルを用い、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よい。

また、光重合開始剤としては、特開第２００８−２６０９２７号公報の００５２段落、特開第２０１０−９７２１０号公報の段落００３３〜００３７、特開第２０１５−６８８９３号公報の段落００４４に記載の化合物を用いることもでき、上記の内容は本明細書に組み込まれる。

（酸分解性基含有樹脂）
着色膜形成用組成物は、酸分解性基含有樹脂を含有していてもよい。
酸分解性基含有樹脂は、酸の作用により分解して極性が増大する基（以下、「酸分解性基」とも言う）を有する樹脂（以下、「酸分解性基含有樹脂」又は「樹脂（Ａ）」ともいう）を含有することが好ましい。
着色膜形成用組成物がポジ型である場合、酸分解性基含有樹脂を含有することが好ましい。

樹脂（Ａ）は、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
樹脂（Ａ）としては、公知の樹脂が挙げられる。例えば、米国特許出願公開２０１６／０２７４４５８Ａ１号明細書の段落００５５〜０１９１、米国特許出願公開２０１５／０００４５４４Ａ１号明細書の段落００３５〜００８５、及び、米国特許出願公開２０１６／０１４７１５０Ａ１号明細書の段落００４５〜００９０に開示された公知の樹脂を樹脂（Ａ）として好適に使用できる。

酸分解性基は、極性基が酸の作用により分解して脱離する基（脱離基）で保護された構造を有することが好ましい。
極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）メチレン基、（アルキルスルホニル）（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルカルボニル）メチレン基、ビス（アルキルカルボニル）イミド基、ビス（アルキルスルホニル）メチレン基、ビス（アルキルスルホニル）イミド基、トリス（アルキルカルボニル）メチレン基、及びトリス（アルキルスルホニル）メチレン基等の酸性基（２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中で解離する基）、並びにアルコール性水酸基等が挙げられる。

なお、アルコール性水酸基とは、炭化水素基に結合した水酸基であって、芳香環上に直接結合した水酸基（フェノール性水酸基）以外の水酸基をいい、水酸基としてα位がフッ素原子等の電子求引性基で置換された脂肪族アルコール（例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基等）は除く。アルコール性水酸基としては、ｐＫａ（酸解離定数）が１２以上２０以下の水酸基であることが好ましい。

好ましい極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基（好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基）、及びスルホン酸基が挙げられる。

酸分解性基として、上記の極性基の水素原子を酸の作用により脱離する基（脱離基）で置換した基が好ましい。
酸の作用により脱離する基（脱離基）としては、例えば、−Ｃ（Ｒ_３６）（Ｒ_３７）（Ｒ_３８）、−Ｃ（Ｒ_３６）（Ｒ_３７）（ＯＲ_３９）、及び−Ｃ（Ｒ_０１）（Ｒ_０２）（ＯＲ_３９）等が挙げられる。
式中、Ｒ_３６〜Ｒ_３９は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。Ｒ_３６とＲ_３７とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ_０１及びＲ_０２は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。

Ｒ_３６〜Ｒ_３９、Ｒ_０１及びＲ_０２のアルキル基は、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられる。
Ｒ_３６〜Ｒ_３９、Ｒ_０１及びＲ_０２のシクロアルキル基は、単環でも、多環でもよい。単環のシクロアルキル基としては、炭素数３〜８のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数６〜２０のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも１つの炭素原子が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
Ｒ_３６〜Ｒ_３９、Ｒ_０１及びＲ_０２のアリール基は、炭素数６〜１４のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Ｒ_３６〜Ｒ_３９、Ｒ_０１及びＲ_０２のアラルキル基は、炭素数７〜１２のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及びナフチルメチル基等が挙げられる。
Ｒ_３６〜Ｒ_３９、Ｒ_０１及びＲ_０２のアルケニル基は、炭素数２〜８のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及びシクロへキセニル基等が挙げられる。
Ｒ_３６とＲ_３７とが互いに結合して形成される環としては、シクロアルキル基（単環又は多環）であることが好ましい。シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。

酸分解性基としては、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、又は第３級のアルキルエステル基等が好ましく、アセタール基、又は第３級アルキルエステル基がより好ましい。

（光酸発生剤）
着色膜形成用組成物は、光酸発生剤を含有していてもよい。
光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。
光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及びｏ−ニトロベンジルスルホネート化合物が挙げられる。

光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用できる。例えば、米国特許出願公開２０１６／００７０１６７Ａ１号明細書の段落０１２５〜０３１９、米国特許出願公開２０１５／０００４５４４Ａ１号明細書の段落００８６〜００９４、及び、米国特許出願公開２０１６／０２３７１９０Ａ１号明細書の段落０３２３〜０４０２に開示された公知の化合物を光酸発生剤として好適に使用できる。

（他の成分）
上記着色膜形成用組成物は、上述した成分以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、樹脂、重合禁止剤、溶剤、及び、界面活性剤等が挙げられる。以下では、着色膜形成用組成物中に含有される他の成分について詳述する。

着色膜形成用組成物は樹脂を含有することが好ましい。樹脂としては、例えば、分散剤、及び、アルカリ可溶性樹脂等が挙げられる。
着色膜形成用組成物中における樹脂の含有量は特に制限されないが、着色膜形成用組成物がより優れたパターニング性を有する点で、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、５〜４５質量％が好ましい。
樹脂は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の樹脂を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

上記着色膜形成用組成物は分散剤（樹脂に該当する）を含有することが好ましい。なお、本明細書において、分散剤とは、後述するアルカリ可溶性樹脂とは異なる化合物を意図する。
着色膜形成用組成物中における分散剤の含有量としては特に制限されないが、着色膜形成用組成物が、より優れた経時安定性、及び、より優れたパターニング性を有する点で、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、５〜４０質量％が好ましい。
分散剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の分散剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

分散剤としては、特に制限されず、公知の分散剤を用いることができる。
分散剤としては、例えば、高分子分散剤が挙げられる。高分子分散剤としては、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、及び、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等が挙げられる。
また、分散剤としては、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、及び、顔料誘導体等も挙げられる。
中でも、分散剤としては、高分子化合物が好ましい。高分子化合物は、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、及びブロック型高分子に分類できる。

（高分子化合物）
高分子化合物は、顔料の表面に吸着し、顔料の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含有する、末端変性型高分子、グラフト型（高分子鎖を含有する）高分子、及び、ブロック型高分子が好ましい。

高分子化合物は、グラフト鎖を含有する構造単位を含有することが好ましい。なお、本明細書において、「構造単位」とは「繰り返し単位」と同義である。
このようなグラフト鎖を含有する構造単位を含有する高分子化合物は、溶剤とのより優れた親和性を有する。グラフト鎖を含有する構造単位を含有する高分子化合物は、溶剤とのより優れた親和性を有するため、顔料等をより分散させやすく、かつ、顔料等を分散させた後に時間が経過しても当初の分散状態がより変化しにくい。また、グラフト鎖を含有する構造単位を含有する高分子化合物は、グラフト鎖を含有するため、後述する重合性化合物、及び／又は、その他の成分等とのより優れた親和性を有する。その結果、グラフト鎖を含有する構造単位を含有する高分子化合物は後述するアルカリ現像時に、未反応の重合性化合物等に起因する残渣を生じにくくなる。
グラフト鎖が長くなる（式量が大きくなる）と立体反発効果が高くなり顔料等の分散性は向上する。一方、グラフト鎖が長すぎると顔料等への吸着力が低下して、顔料等の分散性は低下する傾向となる。このため、グラフト鎖の原子数（水素原子を除く）としては、は、４０〜１００００が好ましく、５０〜２０００がより好ましく、６０〜５００が更に好ましい。
ここで、グラフト鎖とは、高分子化合物の主鎖の根元（主鎖から枝分かれしている基において主鎖に結合する原子）から、主鎖から枝分かれしている基の末端までを意図する。

グラフト鎖は、ポリマー構造を含有する高分子鎖が好ましい。高分子鎖が含有するポリマー構造としては、特に制限されないが、例えば、ポリ（メタ）アクリレート構造（例えば、ポリ（メタ）アクリル構造）、ポリエステル構造、ポリウレタン構造、ポリウレア構造、ポリアミド構造、及び、ポリエーテル構造等が挙げられる。
高分子鎖と溶剤と更に優れた親和性を有し、高分子化合物が、顔料等をより分散させやすい点で、高分子鎖は、ポリエステル構造、ポリエーテル構造及びポリ（メタ）アクリレート構造からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましく、ポリエステル構造、及び、ポリエーテル構造からなる群から選択される少なくとも１種を含有することがより好ましい。

高分子化合物が含有する高分子鎖を含有する構造単位に対応し、高分子化合物の合成に用いることができる市販のマクロモノマーとしては、例えば、ＡＡ−６、ＡＡ−１０、ＡＢ−６、ＡＳ−６、ＡＮ−６、ＡＷ−６、ＡＡ−７１４、ＡＹ−７０７、ＡＹ−７１４、ＡＫ−５、ＡＫ−３０、及び、ＡＫ−３２（以上はすべて商品名であり、東亜合成社製である。）；ブレンマーＰＰ−１００、ブレンマーＰＰ−５００、ブレンマーＰＰ−８００、ブレンマーＰＰ−１０００、ブレンマー５５−ＰＥＴ−８００、ブレンマーＰＭＥ−４０００、ブレンマーＰＳＥ−４００、ブレンマーＰＳＥ−１３００、及び、ブレンマー４３ＰＡＰＥ−６００Ｂ（以上はすべて商品名であり、日油社製である）等；等が挙げられる。

上記分散剤は、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、及び、環状又は鎖状のポリエステルからなる群より選択される少なくとも１種の構造を含有することが好ましく、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、及び、鎖状のポリエステルからなる群より選択される少なくとも１種の構造を含有することがより好ましく、ポリアクリル酸メチル構造、ポリメタクリル酸メチル構造、ポリカプロラクトン構造、及び、ポリバレロラクトン構造からなる群より選択される少なくとも１種の構造を含有することが更に好ましい。
分散剤は、分子中に上記構造を一種単独で含有してもよいし、分子中にこれらの構造を複数種類含有してもよい。
ここで、ポリカプロラクトン構造とは、ε−カプロラクトンを開環した構造を繰り返し単位として含有するものをいう。ポリバレロラクトン構造とは、δ−バレロラクトンを開環した構造を繰り返し単位として含有するものをいう。

高分子化合物は、グラフト鎖を含有する構造単位とは異なる（すなわち、グラフト鎖を含有する構造単位には相当しない）疎水性構造単位を含有することが好ましい。ただし、本明細書において、疎水性構造単位は、酸基（例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及び、フェノール性水酸基等）を含有しない構造単位である。

疎水性構造単位は、後述するＣｌｏｇＰ値が１．２以上の化合物（モノマー）に由来する（対応する）構造単位が好ましく、ＣｌｏｇＰ値が１．２〜８．０の化合物に由来する構造単位がより好ましい。

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。その詳細は以下の文献に記載されている。本発明では、プログラムＣＬＯＧＰ ｖ４．８２により計算したＣｌｏｇＰ値を用いる。
Ａ． Ｊ． Ｌｅｏ， Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｖｏｌ．４， Ｃ． Ｈａｎｓｃｈ， Ｐ． Ｇ． Ｓａｍｍｎｅｎｓ， Ｊ． Ｂ． Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄ Ｃ． Ａ． Ｒａｍｓｄｅｎ， Ｅｄｓ．， ｐ．２９５， Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ， １９９０ Ｃ． Ｈａｎｓｃｈ ＆ Ａ． Ｊ． Ｌｅｏ． ＳＵｂｓｔｉｔｕｅｎｔ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ Ｆｏｒ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ． Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ． Ａ．Ｊ． Ｌｅｏ． Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｌｏｇＰｏｃｔ ｆｒｏｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｃｈｅｍ． Ｒｅｖ．， ９３， １２８１−１３０６， １９９３．

ｌｏｇＰは、分配係数Ｐ（Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の常用対数を意味し、ある有機化合物が油（一般的には１−オクタノール）と水の２相系の平衡でどのように分配されるかを定量的な数値として表す物性値であり、以下の式で示される。
ｌｏｇＰ＝ｌｏｇ（Ｃｏｉｌ／Ｃｗａｔｅｒ）
式中、Ｃｏｉｌは油相中の化合物のモル濃度を、Ｃｗａｔｅｒは水相中の化合物のモル濃度を表す。
ｌｏｇＰの値が０をはさんでプラスに大きくなると油溶性が増し、マイナスで絶対値が大きくなると水溶性が増すことを意味し、有機化合物の水溶性と負の相関があり、有機化合物の親疎水性を見積るパラメータとして広く利用されている。

高分子化合物は、顔料等と相互作用を形成しうる官能基を含有することが好ましい。つまり、高分子化合物は、顔料等と相互作用を形成しうる官能基を含有する構造単位を更に含有することが好ましい。
この顔料等と相互作用を形成しうる官能基としては、例えば、酸基、塩基性基、配位性基、及び、反応性を有する官能基等が挙げられる。
高分子化合物が、酸基、塩基性基、配位性基、又は、反応性を有する官能基を含有する場合、それぞれ、酸基を含有する構造単位、塩基性基を含有する構造単位、配位性基を含有する構造単位、又は、反応性を有する構造単位を含有することが好ましい。
特に、高分子化合物が、更に、酸基として、カルボン酸基等のアルカリ可溶性基を含有することで、高分子化合物に、アルカリ現像によるパターン形成のための現像性を付与することができる。
すなわち、高分子化合物にアルカリ可溶性基を導入することで、着色膜形成用組成物は、顔料等の分散に寄与する分散剤としての高分子化合物が、同時にアルカリ可溶性を有する。このような高分子化合物を含有する着色膜形成用組成物は、より優れたアルカリ現像性（未露光部がアルカリ現像でより溶解しやすい）を有する。

また、酸基を含有する高分子化合物は、後述する溶剤とのより高い親和性を有する。従い、酸基を含有する高分子化合物を含有する着色膜形成用組成物はより優れた塗布性を有する。
これは、酸基を含有する構造単位における酸基が顔料等と相互作用しやすく、高分子化合物が顔料等を安定的に分散すると共に、顔料等を分散する高分子化合物の粘度がより低下し、高分子化合物自体も安定的に分散されやすいためであると推測される。

酸基としてアルカリ可溶性基を含有する構造単位は、上記のグラフト鎖を含有する構造単位と同一の構造単位であっても、異なる構造単位であってもよい。
なお、本明細書において、酸基としてアルカリ可溶性基を含有する構造単位は、上記の疎水性構造単位とは異なる構造単位を意図する（すなわち、上記の疎水性構造単位には該当しない）。

顔料等と相互作用を形成しうる官能基のうち、酸基としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及び、フェノール性水酸基等が挙げられ、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、顔料等へのより優れた吸着力を有し、かつ、より優れた分散性を有する点で、カルボン酸基がより好ましい。
すなわち、高分子化合物は、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基からなる群から選択される少なくとも１種を含有する構造単位を更に含有することが好ましい。

高分子化合物は、酸基を含有する構造単位を１種又は２種以上有してもよい。
高分子化合物は、酸基を含有する構造単位を含有してもしなくてもよい。
酸基を含有する構造単位の高分子化合物中における含有量は、高分子化合物の全質量に対して、５〜８０質量％が好ましく、アルカリ現像による画像強度のダメージがより抑制される点で、１０〜６０質量％がより好ましい。

顔料等と相互作用を形成しうる官能基のうち、塩基性基としては、例えば、第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、Ｎ原子を含有するヘテロ環、及び、アミド基等が挙げられる。中でも、顔料等へのより優れた吸着力を有し、かつ、より優れた分散性を有するで、第３級アミノ基が好ましい。高分子化合物は、塩基性基１種を単独で含有しても、２種以上を含有してもよい。高分子化合物は、塩基性基を含有する構造単位を含有してもしなくてもよい。
高分子化合物中における、塩基性基を含有する構造単位の含有量は、高分子化合物の全質量に対して、０．０１〜５０質量％が好ましく、着色膜形成用組成物がより優れた現像性（アルカリ現像がより阻害されにくい）点で、０．０１〜３０質量％がより好ましい。

顔料等と相互作用を形成しうる官能基のうち、配位性基、及び、反応性を有する官能基としては、例えば、アセチルアセトキシ基、トリアルコキシシリル基、イソシアネート基、酸無水物基、及び、酸塩化物基等が挙げられる。中でも、顔料等へのより優れた吸着力を有し、顔料等をより分散させやすい点で、アセチルアセトキシ基が好ましい。高分子化合物は、配位性基、及び、反応性を有する官能基１種を単独で含有しても、２種以上を含有してもよい。高分子化合物は、配位性基を含有する構造単位、及び、反応性を有する官能基を含有する構造単位のいずれをも含有してもしなくてもよい。
高分子化合物中における、配位性基を含有する構造単位、及び、反応性を有する官能基の含有量としては、高分子化合物の全質量に対して、１０〜８０質量％が好ましく、着色膜形成用組成物がより優れた現像性（アルカリ現像がより阻害されにくい）点で、２０〜６０質量％がより好ましい。

高分子化合物中における、顔料等と相互作用を形成しうる官能基を含有する構造単位の含有量は、顔料等との相互作用、経時安定性、及び現像液への浸透性の観点から、高分子化合物の全質量に対して、０．０５〜９０質量％が好ましく、１．０〜８０質量％がより好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましい。

更に、高分子化合物は、画像強度等の諸性能を向上する目的で、本発明の効果を損なわない限りにおいて、グラフト鎖を含有する構造単位、疎水性構造単位、及び、顔料等と相互作用を形成しうる官能基を含有する構造単位とは異なる、他の構造単位（例えば、分散組成物に用いられる溶剤との親和性を有する官能基等を含有する構造単位等）を更に含有してもよい。
他の構造単位としては、例えば、アクリロニトリル類、及び、メタクリロニトリル類からなる群から選択されるラジカル重合性化合物に由来の構造単位等が挙げられる。
高分子化合物は、他の構造単位１種を単独で含有して、２種以上を含有してもよい。
高分子化合物中における他の構造単位の含有量は、高分子化合物の全質量に対して、０％〜８０質量％が好ましく、１０〜６０質量％がより好ましい。他の構造単位の含有量が０〜８０質量％であると、着色膜形成用組成物は、より優れたパターン形成性を有する。

高分子化合物の酸価は特に制限されないが、０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、１０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、２０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇが更に好ましい。
高分子化合物の酸価は、例えば、高分子化合物中における酸基の平均含有量から算出できる。また、高分子化合物中の酸基を含有する構造単位の含有量を変化させることで所望の酸価を有する高分子化合物を得ることができる。

高分子化合物の重量平均分子量は、着色膜形成用組成物がより優れた現像性を有し、かつ、得られる着色膜が、現像工程においてより剥離しにくい点で、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ゲル浸透クロマトグラフィー）法によるポリスチレン換算値として、４，０００〜３００，０００が好ましく、５，０００〜２００，０００がより好ましく、６，０００〜１００，０００が更に好ましく、１０，０００〜５０，０００が特に好ましい。
ＧＰＣ法は、ＨＬＣ−８０２０ＧＰＣ（東ソー製）を用い、カラムとしてＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｈ、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ２０００（東ソー製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる方法に基づく。なお、高分子化合物は、公知の方法に基づいて合成できる。

高分子化合物の具体例としては、楠本化成社製「ＤＡ−７３０１」、ＢＹＫＣｈｅｍｉｅ社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミドアミン燐酸塩）、１０７（カルボン酸エステル）、１１０（酸基を含有する共重合体）、１１１（リン酸系分散剤）、１３０（ポリアミド）、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１７０、１９０（高分子共重合体）」、「ＢＹＫ−Ｐ１０４、Ｐ１０５（高分子量不飽和ポリカルボン酸）」、ＥＦＫＡ社製「ＥＦＫＡ４０４７、４０５０〜４０１０〜４１６５（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」、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）」、「ホモゲノールＬ−１８（高分子ポリカルボン酸）」、「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）」、「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（末端部に機能部を含有する高分子）、２４０００、２８０００、３２０００、３８５００（グラフト共重合体）」、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アート）、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製 ヒノアクトＴ−８０００Ｅ等、信越化学工業製「オルガノシロキサンポリマーＫＰ−３４１」、裕商製「Ｗ００１：カチオン系界面活性剤」、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等のノニオン系界面活性剤、「Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７」等のアニオン系界面活性剤、森下産業製「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」等の高分子分散剤、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」、及び三洋化成製「イオネット（商品名）Ｓ−２０」等が挙げられる。また、アクリベースＦＦＳ−６７５２、アクリベースＦＦＳ−１８７、アクリキュア−ＲＤ−Ｆ８、及び、サイクロマーＰを用いることもできる。
また、ビックケミー社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１３０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２００１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０１０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０１２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０２５、ＢＹＫ−９０７６、味の素ファインテクノ社製のアジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、及び、アジスパーＰＢ８８１等を用いることもできる。
これらの高分子化合物は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

なお、高分子化合物としては、特開２０１３−２４９４１７号公報の段落０１２７〜０１２９に記載の化合物を用いることもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

また、分散剤としては、特開２０１０−１０６２６８号公報の段落００３７〜０１１５（対応するＵＳ２０１１／０１２４８２４の段落００７５〜０１３３）のグラフト共重合体を使用することもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
また、分散剤としては、特開２０１１−１５３２８３号公報の段落００２８〜００８４（対応するＵＳ２０１１／０２７９７５９の段落００７５〜０１３３）の酸性基が連結基を介して結合してなる側鎖構造を含有する構成成分を含有する高分子化合物を用いることもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
また、分散剤としては、特開２０１６−１０９７６３号公報の段落００３３〜００４９に記載された樹脂を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。

着色膜形成用組成物は、アルカリ可溶性樹脂（樹脂に該当する）を含有することが好ましい。本明細書において、アルカリ可溶性樹脂とは、アルカリ可溶性を促進する基（アルカリ可溶性基）を含有する樹脂を意図し、既に説明した分散剤とは異なる樹脂を意図する。
着色膜形成用組成物中におけるアルカリ可溶性樹脂の含有量としては特に制限されないが、着色膜形成用組成物がより優れたパターニング性を有する点で、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、０．５〜３０質量％が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上のアルカリ可溶性樹脂を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

アルカリ可溶性樹脂としては、分子中に少なくとも１つのアルカリ可溶性基を含有する樹脂が挙げられ、例えば、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリルアミド樹脂、（メタ）アクリル／（メタ）アクリルアミド共重合樹脂、エポキシ系樹脂、及び、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

アルカリ可溶性樹脂の具体例としては、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物との共重合体が挙げられる。
不飽和カルボン酸は特に制限されないが、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、及び、ビニル酢酸等のモノカルボン酸類；イタコン酸、マレイン酸、及び、フマル酸等のジカルボン酸、又は、その酸無水物；フタル酸モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）等の多価カルボン酸モノエステル類；等が挙げられる。

共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、（メタ）アクリル酸メチル等が挙げられる。また、特開２０１０−９７２１０号公報の段落００２７、及び、特開２０１５−６８８９３号公報の段落００３６〜００３７に記載の化合物を用いることもでき、上記の内容は本明細書に組み込まれる。

また、共重合可能なエチレン性不飽和化合物であって、側鎖にエチレン性不飽和基を含有する化合物を組み合わせて用いてもよい。エチレン性不飽和基としては、（メタ）アクリル酸基が好ましい。側鎖にエチレン性不飽和基を含有するアクリル樹脂は、例えば、カルボン酸基を含有するアクリル樹脂のカルボン酸基に、グリシジル基又は脂環式エポキシ基を含有するエチレン性不飽和化合物を付加反応させて得ることができる。

アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５４−９２７２３号、特開昭５９−５３８３６号、及び、特開昭５９−７１０４８号に記載されている側鎖にカルボン酸基を含有するラジカル重合体；欧州特許第９９３９６６号、欧州特許第１２０４０００号、及び、特開２００１−３１８４６３号等の各公報に記載されているアルカリ可溶性基を含有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダー樹脂；ポリビニルピロリドン；ポリエチレンオキサイド；アルコール可溶性ナイロン、及び、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−プロパンとエピクロロヒドリンとの反応物であるポリエーテル等；国際公開第２００８／１２３０９７号に記載のポリイミド樹脂；等を用いることができる。

アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、特開２０１６−７５８４５号公報の段落０２２５〜０２４５に記載の化合物を用いることもでき、上記内容は本明細書に組み込まれる。

アルカリ可溶性樹脂としては、ポリイミド前駆体を用いることもできる。ポリイミド前駆体は、酸無水物基を含有する化合物とジアミン化合物とを４０〜１００℃において付加重合反応することにより得られる樹脂を意図する。

（界面活性剤）
着色膜形成用組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有する着色膜形成用組成物はより優れた塗布性を有する。
着色膜形成用組成物中における、界面活性剤の含有量は特に制限されないが、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、０．００１〜２．０質量％が好ましい。
界面活性剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。界面活性剤を２種以上併用する場合は、合計量が上記範囲内であることが好ましい。

界面活性剤としては、例えば、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、及び、シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。

例えば、着色膜形成用組成物がフッ素系界面活性剤を含有すると、着色膜形成用組成物の液特性（特に、流動性）がより向上する。即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色膜形成用組成物を用いて基板上に着色膜形成用組成物膜を形成する場合、基板と着色膜形成用組成物との界面張力を低下させることにより、基板への濡れ性が改善され、着色膜形成用組成物の塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μｍ程度の着色膜形成用組成物膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さいより均一な厚みを有する着色膜形成用組成物膜を形成できる。

フッ素系界面活性剤中のフッ素含有量としては、特に制限されないが、３〜４０質量％が好ましく、５〜３０質量％がより好ましく、７〜２５質量％が更に好ましい。フッ素含有量が、３〜４０質量％であるフッ素系界面活性剤を含有する着色膜形成用組成物によれば、より均一な厚みを有する着色膜形成用組成物膜を形成でき、結果として、着色膜形成用組成物はより優れた省液性を有する。また、上記範囲内であると、フッ素系界面活性剤が、着色膜形成用組成物中でより溶解しやすい。

フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックＦ１７１、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１７６、同Ｆ１７７、同Ｆ１４１、同Ｆ１４２、同Ｆ１４３、同Ｆ１４４、同Ｒ３０、同Ｆ４３７、同Ｆ４７５、同Ｆ４７９、同Ｆ４８２、同Ｆ５５４、同Ｆ７８０（以上、ＤＩＣ（株）製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１、同ＦＣ１７１（以上、住友スリーエム（株）製）、サーフロンＳ−３８２、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０３、同ＳＣ−１０４、同ＳＣ−１０５、同ＳＣ−１０６８、同ＳＣ−３８１、同ＳＣ−３８３、同Ｓ−３９３、同ＫＨ−４０（以上、旭硝子（株）製）、ＰＦ６３６、ＰＦ６５６、ＰＦ６３２０、ＰＦ６５２０、及び、ＰＦ７００２（ＯＭＮＯＶＡ社製）等が挙げられる。
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、例えば、特開第２０１１−８９０９０号公報に記載されたが化合物を用いることもでき、上記内容は本明細書に組み込まれる。

（溶剤）
着色膜形成用組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては特に制限されず公知の溶剤を用いることができる。
着色膜形成用組成物中における溶剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、着色膜形成用組成物の固形分濃度が２０〜９０質量％となるよう調整されることが好ましく、２５〜５０質量％となるよう調整されることがより好ましい。
溶剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の溶剤を併用する場合には、着色膜形成用組成物の全固形分が上記範囲内となるよう調整されることが好ましい。

溶剤としては、例えば、水、又は、有機溶剤が挙げられる。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、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、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３−メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、３−メトキシプロピルアセテート、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及び、乳酸エチル等が挙げられる。

（紫外線吸収剤）
着色膜形成用組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。
紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、及び、トリアジン系等の紫外線吸収剤を用いることができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、特開２０１２−０６８４１８号公報の段落０１３７〜０１４２（対応するＵＳ２０１２／００６８２９２の段落０２５１〜０２５４）に記載の化合物を用いることができ、上記内容は本明細書に組み込まれる。
紫外線吸収剤としては、ジエチルアミノ−フェニルスルホニル系紫外線吸収剤（大東化学社製、商品名：ＵＶ−５０３）等を用いることもできる。
紫外線吸収剤としては、特開２０１２−３２５５６号公報の段落０１３４〜０１４８に記載の化合物を用いることもでき、上記内容は本明細書に組み込まれる。
着色膜形成用組成物中における紫外線吸収剤の含有量は特に制限されないが、着色膜形成用組成物の全固形分に対して、０．００１〜１５質量％が好ましい。

（シランカップリング剤）
着色膜形成用組成物は、シランカップリング剤を含有してもよい。
本明細書において、シランカップリング剤とは、分子中に以下の加水分解性基とそれ以外の官能基とを含有する化合物を意図する。上記加水分解性基とは、珪素原子に直結し、加水分解反応及び／又は縮合反応によってシロキサン結合を生じ得る置換基を意図する。加水分解性基としては、例えば、ケイ素原子に直結した、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、及びアルケニルオキシ基等が挙げられる。加水分解性基が炭素原子を含有する場合、その炭素数は６以下であることが好ましく、４以下であることがより好ましい。特に、炭素数４以下のアルコキシ基又は炭素数４以下のアルケニルオキシ基が好ましい。

上記着色膜形成用組成物中におけるシランカップリング剤の含有量は、着色膜形成用組成物中の全固形分に対して、０．１〜１０質量％が好ましい。
シランカップリング剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上のシランカップリング剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。

（酸拡散制御剤）
着色膜形成用組成物は、酸拡散制御剤を含有してもよい。
酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用する。例えば、塩基性化合物、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物、酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物等を酸拡散制御剤として使用できる。

〔着色膜形成用組成物の製造方法〕
上記分散組成物は、上記の各成分を公知の混合方法（例えば、攪拌機、ホモジナイザー、高圧乳化装置、湿式粉砕機、及び、湿式分散機等を用いた混合方法）により混合して調製できる。着色膜形成用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、各成分をそれぞれ、溶剤に溶解又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及び作業条件は特に制限されない。

着色膜形成用組成物は、異物の除去及び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、特に制限されず、公知のフィルタを用いることができる。
着色膜形成用組成物は、金属（粒子、及び、イオン）、ハロゲンを含有する金属塩、酸、及び、アルカリ等の不純物を実質的に含有しないことが好ましい。なお、本明細書において、実質的に含有しない、とは、下記測定方法により検出できないことを意図する。
着色膜形成用組成物、上記成分、及び、上記フィルタ等に含有される不純物の含有量は特に制限されないが、それぞれ全質量に対して１質量ｐｐｍ以下が好ましく、１質量ｐｐｂ以下がより好ましく、１００質量ｐｐｔ以下が更に好ましく、１０質量ｐｐｔ以下が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
なお、上記不純物の含有量は、誘導結合プラズマ質量分析装置（横河アナリティカルシステムズ製、Ａｇｉｌｅｎｔ ７５００ｃｓ型）により測定することができる。
なお、ｐｐｍはｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ、ｐｐｂは、ｐａｒｔｓ ｐｅｒ
ｂｉｌｌｉｏｎ、ｐｐｔはｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｔｒｉｌｌｉｏｎを表す。

また、上記着色膜は、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、及び、デジタルカメラ等のポータブル機器；プリンタ複合機、及び、スキャナ等のＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器；監視カメラ、バーコードリーダ、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｔｅｌｌｅｒ ｍａｃｈｉｎｅ）、ハイスピードカメラ、及び、顔画像認証を使用した本人認証機能を有する機器等の産業用機器；車載用カメラ機器；内視鏡、カプセル内視鏡、及び、カテーテル等の医療用カメラ機器；赤外線センサ、生体センサ、バイオセンサー、軍事偵察用カメラ、立体地図用カメラ、気象及び海洋観測カメラ、陸地資源探査カメラ、並びに、宇宙の天文及び深宇宙ターゲット用の探査カメラ等の宇宙用機器；等に使用される光学フィルタ及びモジュールの遮光部材及び遮光膜、更には反射防止部材及び反射防止膜に好適である。
特に、光センサ上の遮光膜として用いられることが好ましい。

上記着色膜は、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及びマイクロＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの用途にも用いることができる。上記着色膜は、マイクロＬＥＤ及びマイクロＯＬＥＤに使用される光学フィルタ及び光学フィルム等のほか、遮光機能又は反射防止機能を付与する部材に対して好適である。
マイクロＬＥＤ及びマイクロＯＬＥＤの例としては、特表２０１５−５００５６２号及び特表２０１４−５３３８９０に記載されたものが挙げられる。

上記着色膜は、量子ドットディスプレイに使用される光学フィルタ及び光学フィルムとして好適である。また、遮光機能及び反射防止機能を付与する部材として好適である。
量子ドットディスプレイの例としては、米国特許出願公開第２０１３／０３３５６７７号、米国特許出願公開第２０１４／００３６５３６号、米国特許出願公開第２０１４／００３６２０３号、及び、米国特許出願公開第２０１４／００３５９６０号に記載されたものが挙げられる。

＜固体撮像装置、及び、固体撮像素子＞
本発明の実施形態に係る固体撮像装置、及び、固体撮像素子は、上記着色膜を含有する。固体撮像素子が着色膜を含有する形態としては特に制限されず、例えば、基板上に、固体撮像素子（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）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及びポリシリコン等からなる受光素子を有し、支持体の受光素子形成面側（例えば、受光部以外の部分及び／又は色調整用画素等）又は形成面の反対側に上記着色膜を備えて構成したものが挙げられる。
固体撮像装置は、上記固体撮像素子を含有する。

固体撮像装置、及び、固体撮像素子の構成例を図５〜図６を参照して説明する。なお、図５〜図６では、各部を明確にするため、相互の厚み及び／又は幅の比率は無視して一部誇張して表示している。
図５に示すように、固体撮像装置１００は、矩形状の固体撮像素子１０１と、固体撮像素子１０１の上方に保持され、この固体撮像素子１０１を封止する透明なカバーガラス１０３とを備えている。更に、このカバーガラス１０３上には、スペーサー１０４を介してレンズ層１１１が重ねて設けられている。レンズ層１１１は、支持体１１３とレンズ材１１２とで構成されている。レンズ層１１１は、支持体１１３とレンズ材１１２とが一体成形された構成でもよい。レンズ層１１１の周縁領域に迷光が入射すると光の拡散によりレンズ材１１２での集光の効果が弱くなり、撮像部１０２に届く光が低減する。また、迷光によるノイズの発生も生じる。そのため、このレンズ層１１１の周縁領域は、着色膜１１４が設けられて遮光されている。

固体撮像素子１０１は、その受光面となる撮像部１０２で結像した光学像を光電変換して、画像信号として出力する。この固体撮像素子１０１は、２枚の基板を積層した積層基板１０５を備えている。積層基板１０５は、同サイズの矩形状のチップ基板１０６及び回路基板１０７からなり、チップ基板１０６の裏面に回路基板１０７が積層されている。

チップ基板１０６として用いられる基板の材料としては特に制限されず、公知の材料を用いることができる。

チップ基板１０６の表面中央部には、撮像部１０２が設けられている。また、撮像部１０２の周縁領域に迷光が入射すると、この周縁領域内の回路から暗電流（ノイズ）が発生するため、この周縁領域は、着色膜１１５が設けられて遮光されている。

チップ基板１０６の表面縁部には、複数の電極パッド１０８が設けられている。電極パッド１０８は、チップ基板１０６の表面に設けられた図示しない信号線（ボンディングワイヤでも可）を介して、撮像部１０２に電気的に接続されている。

回路基板１０７の裏面には、各電極パッド１０８の略下方位置にそれぞれ外部接続端子１０９が設けられている。各外部接続端子１０９は、積層基板１０５を垂直に貫通する貫通電極１１０を介して、それぞれ電極パッド１０８に接続されている。また、各外部接続端子１０９は、図示しない配線を介して、固体撮像素子１０１の駆動を制御する制御回路、及び固体撮像素子１０１から出力される撮像信号に画像処理を施す画像処理回路等に接続されている。

図６に示すように、撮像部１０２は、受光素子２０１、カラーフィルタ２０２、マイクロレンズ２０３等の基板２０４上に設けられた各部から構成される。カラーフィルタ２０２は、青色画素２０５ｂ、赤色画素２０５ｒ、緑色画素２０５ｇ、及びブラックマトリクス２０５ｂｍを有している。本発明の実施形態に係る着色膜は、ブラックマトリクス２０５ｂｍとして用いることもできる。

基板２０４の材料としては、前述のチップ基板１０６と同様の材料を用いることができる。基板２０４の表層にはｐウェル層２０６が形成されている。このｐウェル層２６内には、ｎ型層からなり光電変換により信号電荷を生成して蓄積する受光素子２０１が正方格子状に配列形成されている。

受光素子２０１の一方の側方には、ｐウェル層２０６の表層の読み出しゲート部２０７を介して、ｎ型層からなる垂直転送路２０８が形成されている。また、受光素子２０１の他方の側方には、ｐ型層からなる素子分離領域２０９を介して、隣接画素に属する垂直転送路２０８が形成されている。読み出しゲート部２０７は、受光素子２０１に蓄積された信号電荷を垂直転送路２０８に読み出すためのチャネル領域である。

基板２０４の表面上には、ＯＮＯ（Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ）膜からなるゲート絶縁膜２１０が形成されている。このゲート絶縁膜２１０上には、垂直転送路２０８、読み出しゲート部２０７、及び素子分離領域２０９の略直上を覆うように、ポリシリコン又はアモルファスシリコンからなる垂直転送電極２１１が形成されている。垂直転送電極２１１は、垂直転送路２０８を駆動して電荷転送を行わせる駆動電極と、読み出しゲート部２０７を駆動して信号電荷読み出しを行わせる読み出し電極として機能する。信号電荷は、垂直転送路２０８から図示しない水平転送路及び出力部（フローティングディフュージョンアンプ）に順に転送された後、電圧信号として出力される。

垂直転送電極２１１上には、その表面を覆うように遮光膜２１２が形成されている。遮光膜２１２は、受光素子２０１の直上位置に開口部を有し、それ以外の領域を遮光している。本発明の実施形態に係る着色膜は、遮光膜２１２として用いることもできる。
遮光膜２１２上には、ＢＰＳＧ（ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）からなる絶縁膜２１３、Ｐ−ＳｉＮからなる絶縁膜（パシベーション膜）２１４、透明樹脂等からなる平坦化膜２１５からなる透明な中間層が設けられている。カラーフィルタ２０２は、中間層上に形成されている。

（ブラックマトリクス）
ブラックマトリクスは、本発明の実施形態に係る着色膜を含有する。ブラックマトリクスは、カラーフィルタ、固体撮像素子、及び、液晶表示装置に含有されることがある。
ブラックマトリクスとしては、上記で既に説明したもの；液晶表示装置等の表示装置の周縁部に設けられた黒色の縁；赤、青、及び、緑の画素間の格子状、及び／又は、ストライプ状の黒色の部分；ＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）遮光のためのドット状、及び／又は、線状の黒色パターン；等が挙げられる。このブラックマトリクスの定義については、例えば、菅野泰平著、「液晶ディスプレイ製造装置用語辞典」、第２版、日刊工業新聞社、１９９６年、ｐ．６４に記載がある。

ブラックマトリクスの製造方法としては特に制限されないが、上記の着色膜の製造方法と同様の方法により製造できる。

（カラーフィルタ）
本発明の実施形態に係るカラーフィルタは、着色膜を含有する。
カラーフィルタが着色膜を含有する形態としては、特に制限されないが、基板と、上記ブラックマトリクスと、を備えるカラーフィルタが挙げられる。すなわち、基板上に形成された上記ブラックマトリクスの開口部に形成された赤色、緑色、及び、青色の着色画素と、を備えるカラーフィルタが例示できる。

（画像表示装置）
本発明の実施形態に係る画像表示装置は、着色膜を含有する。画像表示装置（典型的には、液晶表示装置が挙げられ、以下では液晶表示装置について説明する。）が着色膜を含有する形態としては特に制限されないが、すでに説明したブラックマトリクス（着色膜）を含有するカラーフィルタを含有する形態が挙げられる。

本実施形態に係る液晶表示装置としては、例えば、対向して配置された一対の基板と、それらの基板の間に封入されている液晶化合物とを備える形態が挙げられる。上記基板としては、ブラックマトリクス用の基板として既に説明したとおりである。

液晶表示装置の具体的な形態としては、例えば、使用者側から、偏光板／基板／カラーフィルタ／透明電極層／配向膜／液晶層／配向膜／透明電極層／ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子／基板／偏光板／バックライトユニットをこの順に含有する積層体が挙げられる。

液晶表示装置としては、上記に制限されず、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液晶表示装置が挙げられる。また、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）」に記載されている液晶表示装置が挙げられる。

＜赤外線センサ＞
本発明の実施形態に係る赤外線センサは、上記着色膜を含有する。
上記実施態様に係る赤外線センサについて、図７を用いて説明する。図７に示す赤外線センサ３００において、符号３１０は、固体撮像素子である。
固体撮像素子３１０上に設けられている撮像領域は、赤外線吸収フィルタ３１１と本発明の実施形態に係るカラーフィルタ３１２とを組み合せて構成されている。
赤外線吸収フィルタ３１１は、可視光領域の光を透過し、赤外領域の光を遮蔽する膜であり、着色剤として赤外線吸収剤（赤外線吸収剤の形態としては既に説明したとおりである。）を含有する着色膜を用いることができる。
カラーフィルタ３１２は、可視光領域における特定波長の光を透過及び吸収する画素が形成されたカラーフィルタであって、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の画素が形成されたカラーフィルタ等が用いられ、その形態は既に説明したとおりである。
赤外線透過フィルタ３１３と固体撮像素子３１０との間には、赤外線透過フィルタ３１３を透過した波長の光を透過させることができる樹脂膜３１４（例えば、透明樹脂膜など）が配置されている。
赤外線透過フィルタ３１３は、例えば、波長４００〜８３０ｎｍの光を遮光し、波長９００〜１３００ｎｍの光を透過させることが好ましい。
カラーフィルタ３１２及び赤外線透過フィルタ３１３の入射光ｈν側には、マイクロレンズ３１５が配置されている。マイクロレンズ３１５を覆うように平坦化膜３１６が形成されている。
図７に示す実施形態では、樹脂膜３１４が配置されているが、樹脂膜３１４にかえて赤外線透過フィルタ３１３を形成してもよい。すなわち、固体撮像素子３１０上に、赤外線透過フィルタ３１３を形成してもよい。
また、図７に示す実施形態では、カラーフィルタ３１２の膜厚と、赤外線透過フィルタ３１３の膜厚が同一であるが、両者の膜厚は異なっていてもよい。
また、図７に示す実施形態では、カラーフィルタ３１２が、赤外線吸収フィルタ３１１よりも入射光ｈν側に設けられているが、赤外線吸収フィルタ３１１と、カラーフィルタ３１２との順序を入れ替えて、赤外線吸収フィルタ３１１を、カラーフィルタ３１２よりも入射光ｈν側に設けてもよい。
また、図７に示す実施形態では、赤外線吸収フィルタ３１１とカラーフィルタ３１２は隣接して積層しているが、両フィルタは必ずしも隣接している必要はなく、間に他の層が設けられていてもよい。本発明の実施形態に係る着色膜は、赤外線吸収フィルタ３１１の表面の端部又は側面などの遮光膜として用いることができるほか、赤外線センサの装置内壁に用いることで、内部反射、及び、受光部への意図しない光の入射を防ぎ、感度を向上させることができる。
この赤外線センサによれば、画像情報を同時に取り込むことができるため、動きを検知する対象を認識したモーションセンシングなどが可能である。更には、距離情報を取得できるため、３Ｄ情報を含んだ画像の撮影等も可能である。

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、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実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

＜チタンブラック分散液の調製＞
平均粒径１５ｎｍの酸化チタンＭＴ−１５０Ａ（商品名、テイカ（株）製）を１００ｇ、ＢＥＴ表面積３００ｍ^２／ｇのシリカ粒子ＡＥＲＯＧＩＬ（登録商標）（エボニック製）を２５ｇ、及び、分散剤Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１９０（商品名、ビックケミー社製）を１００ｇ秤量し、イオン電気交換水７１ｇを加えて、ＫＵＲＡＢＯ製ＭＡＺＥＲＳＴＡＲ ＫＫ−４００Ｗを使用して、公転回転数１３６０ｒｐｍ（revolution per minute）、自転回転数１０４７ｒｐｍにて２０分間処理することにより均一な水溶液を得た。この水溶液を石英容器に充填し、小型ロータリーキルン（株式会社モトヤマ製）を用いて酸素雰囲気中で９２０℃に加熱した後、窒素で雰囲気を置換し、同温度でアンモニアガスを１００ｍＬ／ｍｉｎで５時間流すことにより窒化還元処理を実施した。処理終了後、回収した粉末を乳鉢で粉砕し、Ｓｉ原子を含有し、粉末状の比表面積７３ｍ^２／ｇのチタンブラック（Ｔ−１）〔チタンブラック粒子及びＳｉ原子を含有する被分散体〕を得た。

次に、以下の成分を混合して、分散物を得た。
・チタンブラック（Ｔ−１）：２５質量部
・以下に示す樹脂（Ｘ−１）のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３０質量％溶液：２５質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）（溶剤）：２３質量部
・酢酸ブチル（ＢＡ）（溶剤）：２７質量部
なお、以下の構造式中、「４３」「８」及び「４９」は主鎖の繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル％を表し、「２０」は側鎖の繰り返し部位の繰り返し数を表す。

得られた分散物に対し、（株）シンマルエンタープライゼス製のＮＰＭ Ｐｉｌｏｔを使用して下記条件にて分散処理を行い、チタンブラック分散液を得た。
（分散条件）
・ビーズ径：φ０．０５ｍｍ
・ビーズ充填率：６５体積％
・ミル周速：１０ｍ／ｓｅｃ
・セパレーター周速：１１ｍ／ｓ
・分散処理する混合液量：１５．０ｇ
・循環流量（ポンプ供給量）：６０ｋｇ／ｈｏｕｒ
・処理液温度：２０〜２５℃
・冷却水：水道水 ５℃
・ビーズミル環状通路内容積：２．２Ｌ
・パス回数：８４パス

＜ＮＩＬ（Nanoimprint lithography）型着色膜形成用組成物の調製＞
以下の成分を混合して、ＮＩＬ型着色膜形成用組成物を調製した。
チタンブラック分散液・・・４５質量部
ジシクロペンテニルアクリレート（日立化成社製：ＦＡ−５１１ＡＳ）・・・５．１１質量部
ネオペンチルグリコールジアクリレート・・・５．１１質量部
Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）・・・０．１１質量部
フッ素系界面活性剤（トーケムプロダクツ社製）・・・０．０３質量部
シリコーン系界面活性剤（大日本インキ化学工業社製：メガファックペインタッド３１）・・・０．０１質量部
フェノチアジン・・・０．００３質量部

＜ネガ型着色膜形成用組成物の調製＞
以下の成分を混合して、ネガ型着色膜形成用組成物を調製した。
チタンブラック分散液・・・７３．００質量部
アルカリ可溶性樹脂：アクリキュアＲＤ−Ｆ８（日本触媒（株）、固形分４０％、溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテル）・・・８．３２質量部
Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦジャパン社製）・・・１．９６質量部
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（商品名、日本化薬（株）製、６官能重合性化合物（エチレン性不飽和基の量：１０．４ｍｍｏｌ／ｇ）、及び、５官能重合性化合物（エチレン性不飽和基の量：９．５ｍｍｏｌ／ｇ）の混合物）・・・６．８２質量部
メガファックＦ−７８１Ｆ（ＤＩＣ株式会社製）・・・０．０２質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・７．８２質量部

＜ポジ型着色膜形成用組成物の調製＞
以下の成分を混合して、ポジ型着色膜形成用組成物を調製した。
チタンブラック分散液・・・４５質量部
酸分解性基含有樹脂Ｐ−６・・・１１質量部
光酸発生剤Ｇ−３・・・１質量部
アミン化合物Ｑ−１・・・０．０４質量部
シランカップリング剤Ｃ−１・・・０．５質量部
メガファックＦ−７８１Ｆ（ＤＩＣ株式会社製）・・・０．０３質量部
溶剤（シクロヘキサノン）・・・２０質量部
溶剤（ＰＧＭＥＡ）・・・２０質量部

酸分解性基含有樹脂Ｐ−６
なお、「６０」及び「４０」は、各繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル％である。

光酸発生剤Ｇ−３

アミン化合物Ｑ−１

シランカップリング剤Ｃ−１

メガファックＦ−７８１Ｆ（ＤＩＣ株式会社製）（以下、構造式。式中（Ａ）及び（Ｂ）で表される構造単位はそれぞれ６２モル％、３８モル％である。）

＜実施例１〜９、比較例１〜４＞
表層に１４０ｎｍのＳｉＯ_２を蒸着により形成したシリコン基板上に、スピンコート法により、硬化後に１．５μｍとなるような塗布膜厚にてＮＩＬ型着色膜形成用組成物を塗布した。その後、塗膜から溶剤を除去するために、塗膜を１００℃で２分間乾燥した。ＯＲＣ社製の高圧水銀灯（ランプパワー２０００ｍＷ／ｃｍ²）を光源とするナノインプリント装置に上記塗膜を有するシリコン基板をセットし、モールド加圧力０．８ｋＮにて所定の形状を有する石英を材質とするモールドを塗膜に押し当てて、露光中の真空度は１０Ｔｏｒｒでモールドの表面から１０００ｍＪ／ｃｍ²で露光した。露光後、モールドを塗膜から離した。その後、ＡＤ−１２００（ミカサ（株）製）を使用して、露光された塗膜を現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で６０秒間にわたってパドル現像した。その後、シャワーノズルを用いて純水で２０秒間洗浄し、未硬化部を除去することにより、表１−１および１−３に記載の凹凸形状を表面に有する着色膜を得た。

なお、実施例１〜９、および、比較例１〜４で用いた、モールドは以下の方法により用意した。
５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．０ｍｍの石英基板にＣｒ膜が形成された基板表面に、ポジ型化学増幅レジスト（ＦＥＰ１７１：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ）を塗布し、得られた塗膜のプリベークを実施し、フォトレジスト層を形成した。次に、フォトレジスト層に対して、電子線描画機（ＪＢＸ９０００：日本電子）によって描画後、現像処理を施して、石英基板の表面上にレジストパターンを形成した。次に、レジスト膜をマスクとしてＣｒ膜の表面をドライエッチングし、その後、剥離液を用いて、レジストパターンを除去して、Ｃｒ膜が所定の位置に配置された石英基板を得た。
次に、所定の位置に配置されたＣｒ膜をマスクとして石英基板の表面をドライエッチングしてモールド（インプリント型）を作製した。
なお、Ｃｒ膜の配置位置を調整することにより、着色膜の凹凸構造中の隣接する凸部間の距離、及び、距離の標準偏差を変更した。また、エッチング時間、及び、Ｃｒ膜の厚みを変更することによって、凸部の３ｈ／Ｐを変更した。

＜実施例１０＞
表層に膜厚１４０ｎｍのＳｉＯ_２層を蒸着により形成したシリコン基板上に、スピンコート法によりネガ型着色膜形成用組成物を塗布した後、１００℃のホットプレートを用いて１２０秒間加熱処理（プリベーク）を行った。次いで、ｉ線ステッパー露光装置ＦＰＡ−３０００ｉ５＋（Ｃａｎｏｎ（株）製）を使用して、表１−２に記載のパターンを有するマスクを介して塗膜を露光した。その後、ＡＤ−１２００（ミカサ（株）製）を使用して、露光された塗膜を現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で６０秒間にわたってパドル現像し、その後、シャワーノズルを用いて純水で２０秒間洗浄し、未硬化部を除去することにより、表１−２に記載の凹凸形状を表面に有する着色膜を得た。

＜実施例１１＞
表層に膜厚１４０ｎｍのＳｉＯ_２層を蒸着により形成したシリコン基板上に、スピンコート法によりネガ型着色膜形成用組成物を塗布した後、１００℃のホットプレートを用いて１２０秒間加熱処理（プリベーク）を行った。次いで、ｉ線ステッパー露光装置ＦＰＡ−３０００ｉ５＋（Ｃａｎｏｎ（株）製）を用いて、露光量２０００ｍＪ/ｃｍ^２で塗膜を露光した。次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ−６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を露光された塗膜上に塗布し、プリベークを実施し、膜厚２．０μｍのフォトレジスト層を形成した。次に、フォトレジスト層に対して、所定の位置に開口部を有するマスクを介して露光を行った。次に、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が９０℃となる温度で１分間、加熱処理を行った。その後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理を行い、更に１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施し、レジストパターンを形成した。
次に、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）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２５０Ｗ、チャンバーの内部圧力：０．５Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量を、ＣＦ_４：３５０ｍＬ／ｍｉｎ、Ｃ_４Ｆ_６：５０ｍＬ／ｍｉｎとして、１８０秒間のエッチング処理を実施し、表１−２に記載の凹凸形状を表面に有する着色膜を得た。
なお、上記ドライエッチングの際に、レジストパターンも合わせて除去した。

＜実施例１２〜１７＞
表層に膜厚１４０ｎｍのＳｉＯ_２層を蒸着により形成したシリコン基板上に、スピンコート法によりポジ型着色膜形成用組成物を塗布した後、１００℃のホットプレートを用いて１２０秒間加熱処理（プリベーク）を行った。次に、ｉ線ステッパー露光装置ＦＰＡ−３０００ｉ５＋（Ｃａｎｏｎ（株）製）を使用して、表１−２に記載のパターンが得られるようなマスクを介して露光した。次に、ＡＤ−１２００（ミカサ（株）製）を使用して、露光された塗膜を現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で６０秒間にわたってパドル現像し、スピン乾燥することで、表１−２に記載の凹凸形状を表面に有する着色膜を得た。

＜反射率の評価＞
日本分光株式会社製分光器Ｖ７２００（商品名）ＶＡＲユニットを用いて、作製した着色膜に対して、角度５°の入射角で波長５００ｎｍの光を入射させて、反射率を測定し、以下の基準に沿って評価した。実用上、「Ａ」又は「Ｂ」が好ましい。
「Ａ」：反射率が２％
「Ｂ」：反射率が２％以上４％未満
「Ｃ」：反射率が４％以上

＜耐光性の評価＞
キセノンウェザーメーターＮＸ７５（スガ試験機株式会社製）を用いて、作製した遮光膜に対して、放射照度７５Ｗ／ｍ^２、槽内温度４７℃、及び、湿度５０％の条件で、５００万Ｌｕｘ・ｈ照射し、光照射後の反射率を上記＜反射率の評価＞と同様の手順に従って評価した。
なお、以下の反射率の変動とは、（光照射後の反射率）−（光反射前の反射率）によって算出される。
「ＡＡ」：耐光性試験前後の反射率の変動が０．５%未満
「Ａ」：耐光性試験前後の反射率の変動が０．５%以上１%未満
「Ｂ」：耐光性試験前後の反射率の変動が１％以上２％未満
「Ｃ」：耐光性試験前後の反射率の変動が２％以上

なお、上記実施例にて得られた着色膜は、波長４００〜７００ｎｍの全ての波長において、厚み１．０μｍあたりの光学濃度が１．０以上であった。
また、上記実施例にて得られた着色膜の表面の凹凸構造中の凸部の形状は、円錐形状であった。
表中、「平均高さｈ」欄は、凸部の平均高さを表す。
また、「３ｈ／Ｄの平均値」欄は、凸部の３ｈ／Ｄの平均値を表す。
また、「欠陥数」欄は、式（１）を満たさない凸部の密度を表す。
また、「＞９９．０％」とは、９９．０％超１００％未満であることを意図する。
なお、各実施例において、凸部の数は、１．０×１０⁵〜１．０×１０¹⁵個／ｃｍ²の範囲内であった。

表に示すように、本発明の着色膜は、所望の効果を示した。
中でも、実施例１と２との比較より、３ｈ／Ｄの平均値が１．３以上であれば、より効果が優れることが確認された。
また、実施例２、５及び６の比較より、凸部の距離の標準偏差が１５ｎｍ以上（好ましくは、３０ｎｍ以上）であれば、より効果が優れることが確認された。
また、
また、実施例２、７〜９の比較より、式（１）を満たさない凸部の数が、０．０１〜１０個／ｃｍ^２（好ましくは、２〜１０個／ｃｍ^２）であれば、より効果が優れることが確認された。

＜実施例１８＞
ＮＩＬ型着色膜形成用組成物において、チタンブラック（Ｔ−１）にかえてカーボンブラック（商品名「カラーブラック Ｓ１７０」、デグサ社製、平均一次粒子径１７ｎｍ、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｅｍｍｅｔｔ，Ｔｅｌｌｅｒ）比表面積２００ｍ^２／ｇ、ガスブラック方式により製造されたカーボンブラック）を用いた以外は、実施例２と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例２と同様の結果が得られた。

＜実施例１９＞
ＮＩＬ型着色膜形成用組成物において、チタンブラック（Ｔ−１）にかえて着色剤（ピグメントイエロー１５０、Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｓｔａｒ−ｕｐ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製、商品名６１５０顔料黄５ＧＮ）を用いた以外は、実施例２と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例２と同様の結果が得られた。

＜実施例２０＞
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）にかえて、以下のＩ−１を用いた以外は、実施例２と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例２と同様の結果が得られた。

＜実施例２１＞
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）にかえて、以下の式で表される化合物を用いた以外は、実施例１と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。
なお、以下の化合物は、ＷＯ２０１５／０３６９１０のＯＥ７４で表される化合物（オキシム系重合開始剤）に該当する。

＜実施例２２＞
界面活性剤（フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤）を用いなかった以外は、実施例１と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。

＜実施例２３＞
重合禁止剤（フェノチアジン）を用いなかった以外は、実施例１と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。

＜実施例２４＞
重合性化合物としてジシクロペンテニルアクリレートにかえて、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬（株）製）、及び、ＰＥＴ−３０（ペンタエリスリトールトリアクリレート、日本化薬（株）製）の質量比１：１の組成物を用いた以外は、実施例１と同様の手順に従って、着色膜を得た。
得られた着色膜を評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。

１０・・・・着色膜
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・・凸部
２０・・・・基板
１００・・・固体撮像装置
１０１・・・固体撮像素子
１０２・・・撮像部
１０３・・・カバーガラス
１０４・・・スペーサー
１０５・・・積層基板
１０６・・・チップ基板
１０７・・・回路基板
１０８・・・電極パッド
１０９・・・外部接続端子
１１０・・・貫通電極
１１１・・・レンズ層
１１２・・・レンズ材
１１３・・・支持体
１１４、１１５・・・遮光膜
２０１・・・受光素子
２０２・・・カラーフィルタ
２０１・・・受光素子
２０２・・・カラーフィルタ
２０３・・・マイクロレンズ
２０４・・・基板
２０５ｂ・・・青色画素
２０５ｒ・・・赤色画素
２０５ｇ・・・緑色画素
２０５ｂｍ・・・ブラックマトリクス
２０６・・・ｐウェル層
２０７・・・読み出しゲート部
２０８・・・垂直転送路
２０９・・・素子分離領域
２１０・・・ゲート絶縁膜
２１１・・・垂直転送電極
２１２・・・遮光膜
２１３、２１４・・・絶縁膜
２１５・・・平坦化膜
３００・・・赤外線センサ
３１０・・・固体撮像素子
３１１・・・赤外線吸収フィルタ
３１２・・・カラーフィルタ
３１３・・・赤外線透過フィルタ
３１４・・・樹脂膜
３１５・・・マイクロレンズ
３１６・・・平坦化膜

Claims (13)

1. 表面に凹凸構造を有する着色膜であって、
   前記凹凸構造中の隣接する凸部間の平均距離が１５００ｎｍ以下であり、
   前記隣接する凸部間の距離の標準偏差が１０〜３００ｎｍであり、
   前記凸部のうち９５．０％以上が、式（１）を満たし、
   前記凹凸構造が、前記式（１）の要件を満たさない凸部を含有し、
   前記式（１）の要件を満たさない凸部の密度が、０．０１〜１０個／ｃｍ ^２ である、着色膜。
   式（１） ３ｈ／Ｄ≧１．０
   ｈは、前記凸部の高さを表し、Ｄは隣接する凸部間の平均距離を表す。
2. 波長４００〜７００ｎｍの範囲において、厚み１．０μｍあたりの光学濃度が０．５以上となる波長がある、請求項１に記載の着色膜。
3. 前記隣接する凸部間の平均距離が、２００〜１５００ｎｍである、請求項１又は２に記載の着色膜。
4. 前記隣接する凸部間の距離の標準偏差が１５〜３００ｎｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の着色膜。
5. 前記隣接する凸部間の距離の標準偏差が３０〜３００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の着色膜。
6. 前記凸部の３ｈ／Ｄの平均値が１．３以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色膜。
7. 前記凸部の形状が、先端に向かって縮径する形状である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の着色膜。
8. 前記凸部の平均高さが１００〜５００ｎｍである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の着色膜。
9. 光センサ上の遮光膜として用いられる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の着色膜。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の着色膜の製造方法であって、
    ナノインプリント法又はフォトリソグラフィー法によって前記着色膜を形成する、着色膜の製造方法。
11. 前記フォトリソグラフィー法によって前記着色膜を形成する際に、ポジ型の着色膜形成用組成物を用いる、請求項１０に記載の着色膜の製造方法。
12. 前記フォトリソグラフィー法によって前記着色膜を形成する際に、開口部がヘキサゴナル状に配置されたマスクを介して露光を行う、請求項１０に記載の着色膜の製造方法。
13. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の着色膜を含有する固体撮像素子。

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