JPWO2018147021A1 - 着色組成物、硬化膜、構造体、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置 - Google Patents

着色組成物、硬化膜、構造体、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置 Download PDF

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Abstract

耐光性に優れた硬化膜を形成できる着色組成物、硬化膜、構造体、カラーフィルタ、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、顔料と、樹脂と、硬化性化合物と、を含み、顔料は、赤色顔料と黄色顔料とオレンジ色顔料とを含み、着色組成物中における黄色顔料と赤色顔料との質量比が黄色顔料/赤色顔料=1.0〜2.0/1.0であり、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比がオレンジ色顔料/赤色顔料=0.9〜2.0/1.0である。

Description

本発明は、着色組成物に関する。また、着色組成物を用いた硬化膜、構造体、カラーフィルタ、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。
カラーフィルタにおいては、要求される色特性を得るためには、2種類以上の顔料を用いて調色することが行なわれている。例えば、特許文献1には、オレンジ色顔料、赤色顔料、黄色顔料および顔料担体を含むカラーフィルタ用赤色着色組成物であって、赤色着色組成物を用いて波長575〜585nmの範囲内で透過率50%となる塗膜を形成したとき、塗膜の膜厚が0.5〜2.5μmであり、波長450〜500nmの範囲内の透過率が5%以下であり、波長500nmにおける透過率(T500)と波長550nmにおける透過率(T550)との比(T550/T500)が3以上であり、波長600nmの透過率が70%以上となるカラーフィルタ用赤色着色組成物が記載されている。
特開2009−216952号公報
近年において、カラーフィルタなどに用いられる硬化膜においては、耐光性のさらなる向上が求められている。また、本発明者らの検討によれば、特許文献1に記載された着色組成物から得られる硬化膜は、近年要求されている耐光性のレベルに達しておらず、耐光性が不十分であることが分かった。
よって、本発明の目的は、耐光性に優れた硬化膜を形成できる着色組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、硬化膜、構造体、カラーフィルタ、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。
本発明者らの検討によれば、顔料と、樹脂と、硬化性化合物とを含む着色組成物において、顔料として、赤色顔料とオレンジ色顔料と黄色顔料とを所定の割合で用いることで、耐光性に優れた硬化膜を形成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> 顔料と、樹脂と、硬化性化合物と、を含む着色組成物であって、
顔料は、赤色顔料と黄色顔料とオレンジ色顔料とを含み、
着色組成物中における黄色顔料と赤色顔料との質量比が黄色顔料/赤色顔料=1.0〜2.0/1.0であり、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比がオレンジ色顔料/赤色顔料=0.9〜2.0/1.0である、着色組成物。
<2> 赤色顔料が、ジケトピロロピロール化合物、キナクリドン化合物、アンスラキノン化合物、ペリレン化合物、および、アゾ化合物から選ばれる少なくとも1種である、<1>に記載の着色組成物。
<3> 赤色顔料が、カラーインデックスピグメントレッド254である、<1>または<2>に記載の着色組成物。
<4> オレンジ色顔料が、ジケトピロロピロール化合物、アゾ化合物、ピラントロン化合物、ピラロゾン化合物、および、フェナントロリン化合物から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<5> オレンジ色顔料が、カラーインデックスピグメントオレンジ71である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<6> 黄色顔料が、イソインドリン化合物、アゾ化合物、および、キノフタロン化合物から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<7> 黄色顔料が、カラーインデックスピグメントイエロー139である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<8> 赤色顔料が、カラーインデックスピグメントレッド254であり、オレンジ色顔料が、カラーインデックスピグメントオレンジ71であり、黄色顔料が、カラーインデックスピグメントイエロー139である、<1>に記載の着色組成物。
<9> 硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物を含有する、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<10> エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物は、更にアルキレンオキシ基を有する、<9>に記載の着色組成物。
<11> 硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を有する化合物を含み、エチレン性不飽和結合基を有する化合物中、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物の含有量が60質量%以上である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<12> 紫外線吸収剤をさらに含む、<1>〜<11>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<13> <1>〜<12>のいずれか1つに記載の着色組成物から得られる硬化膜。
<14> <13>に記載の硬化膜上に酸素遮断膜が形成された構造体。
<15> <13>に記載の硬化膜を有するカラーフィルタ。
<16> <15>に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
<17> <15>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、耐光性に優れた硬化膜を形成できる着色組成物を提供することができる。また、耐光性に優れた硬化膜、構造体、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置を提供することができる。
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。
<着色組成物>
本発明の着色組成物は、顔料と、樹脂と、硬化性化合物とを含む着色組成物であって、
顔料は、赤色顔料と黄色顔料とオレンジ色顔料とを含み、着色組成物中における黄色顔料と赤色顔料との質量比が黄色顔料/赤色顔料=1.0〜2.0/1.0であり、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比がオレンジ色顔料/赤色顔料=0.9〜2.0/1.0であることを特徴とする。本発明の着色組成物によれば、耐光性に優れた硬化膜を形成することができる。このような効果が得られる理由としては以下によるものと推測される。
顔料を含む硬化膜における耐光性が低下する原因としては、硬化膜に照射された光エネルギーによって発生したラジカルが顔料に対して攻撃することで、顔料が劣化するためであると推測される。特に、黄色顔料がラジカルによって攻撃されやすく、黄色顔料が退色し易い。これに対し、本発明においては、赤色顔料とオレンジ色顔料と黄色顔料とを上述した所定の割合で含むことにより、硬化膜に対して光が照射されても、各顔料間で光エネルギーの移動が生じて、光エネルギーが発散されるため、ラジカルの発生を抑制できる。その結果、耐光性に優れた硬化膜を形成できたと推測される。以下、本発明の着色組成物の各成分について説明する。
<<顔料>>
本発明の着色組成物は、顔料として、赤色顔料と黄色顔料とオレンジ色顔料とを含む。
本発明において、赤色顔料は、極大吸収波長を350〜600nmの範囲に有することが好ましく、420〜600nmの範囲に有することがより好ましく、520〜580nmの範囲に有することが更に好ましく、550〜560nmの範囲に有することが特に好ましい。また、赤色顔料は、波長400〜570nmの範囲における色価の最低値が0.5以上であることが好ましく、0.6以上であることがより好ましく、0.7以上であることが更に好ましい。
赤色顔料の極大吸収波長における色価は、5以上であることが好ましく、7以上であることがより好ましく、10以上であることが更に好ましい。上限は特に限定はなく、100以下であることが好ましい。赤色顔料の色価が10以上であれば、カラーフィルタの赤色画素などに適した波形を得る為に必要とされる黄色顔料の量を上述した範囲内でより減らすことができ、耐光性をより高めることができる。なお、本発明において、顔料の色価は、測定対象の顔料を含む膜の極大吸収波長における吸光度を測定し、下記式から算出される値である。
顔料の色価=顔料を含む膜の極大吸収波長における吸光度÷膜中の顔料濃度(質量%)÷膜厚(μm)
赤色顔料としては、ジケトピロロピロール化合物、アゾ化合物、アゾメチン化合物、キサンテン化合物、アンスラキノン化合物、チオインジゴ化合物、キナクリドン化合物、ペリレン化合物、ペリノン化合物、ベンズイミダゾロン化合物、イソインドリン化合物などが挙げられ、ジケトピロロピロール化合物、キナクリドン化合物、アンスラキノン化合物、ペリレン化合物、アゾ化合物が好ましく、分散安定性に優れるという理由からジケトピロロピロール化合物がより好ましい。
赤色顔料の具体例としては、カラーインデックス(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などが挙げられ、C.I.ピグメントレッド177,254,264が好ましい。なかでも、色価が高く、分散安定性に優れるという理由からC.I.ピグメントレッド254がより好ましい。
本発明において、オレンジ色顔料は、極大吸収波長を350〜550nmの範囲に有することが好ましく、400〜550nmの範囲に有することがより好ましく、420〜500nmの範囲に有することが更に好ましく、440〜460nmの範囲に有することが特に好ましい。また、オレンジ色顔料は、波長400〜550nmの範囲における色価の最低値が0.3以上であることが好ましく、0.4以上であることがより好ましく、0.5以上であることが更に好ましい。
オレンジ色顔料の極大吸収波長における色価は、1以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、2以上であることが更に好ましい。上限は特に限定はなく、100以下であることが好ましい。オレンジ色顔料の色価が2以上であれば、黄色顔料の励起エネルギーをより多く受け取ることができ、黄色顔料の耐光性を高めるという効果が期待できる。
オレンジ色顔料としては、ジケトピロロピロール化合物、アゾ化合物、アゾメチン化合物、ピラゾロン化合物、ベンズイミダゾロン化合物、アンスラキノン化合物、ペリノン化合物、キナクリドン化合物、イソインドリノン化合物、イソインドリン化合物、ピラントロン化合物、ピラロゾン化合物、フェナントロリン化合物などが挙げられ、ジケトピロロピロール化合物、アゾ化合物、ピラントロン化合物、ピラロゾン化合物、フェナントロリン化合物が好ましく、分散安定性に優れるという理由からジケトピロロピロール化合物がより好ましい。
オレンジ色顔料の具体例としては、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などが挙げられ、C.I.ピグメントオレンジ38,71,36,43,51,55,59,61,73が好ましい。なかでも、色価が高く、分散安定性に優れるという理由からC.I.ピグメントオレンジ71がより好ましい。
本発明において、黄色顔料は、極大吸収波長を350〜500nmの範囲に有することが好ましく、400〜500nmの範囲に有することがより好ましく、420〜500nmの範囲に有することが更に好ましく、450〜500nmの範囲に有することが特に好ましい。また、黄色顔料は、波長400〜470nmの範囲内における色価の最低値が0.5以上であることが好ましく、1以上であることがより好ましく、1.5以上であることが更に好ましい。
黄色顔料の極大吸収波長における色価は、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましく、5以上であることが更に好ましい。上限は特に限定はなく、100以下であることが好ましい。黄色顔料の色価が5以上であれば、カラーフィルタの赤色画素などに適した分光を得る為に必要とされる黄色顔料の量を上述した範囲内で減らすことができ、耐光性をより高めることができる。
黄色顔料としては、アゾ化合物、ピラゾロン化合物、ベンズイミダゾロン化合物、キノキサリン化合物、アゾメチン化合物、キノフタロン化合物、イソインドリノン化合物、イソインドリン化合物、アンスラキノン化合物、ピラントロン化合物、フェナントロリン化合物などが挙げられ、イソインドリン化合物、アゾ化合物、ピラントロン化合物、ピラロゾン化合物、フェナントロリン化合物、キノフタロン化合物が好ましく、イソインドリン化合物、アゾ化合物、キノフタロン化合物がより好ましく、分散安定性に優れるという理由からイソインドリン化合物が更に好ましい。
黄色顔料の具体例としては、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などが挙げられ、C.I.ピグメントイエロー139,150,185が好ましい。なかでも、色価が高く、分散安定性に優れるという理由からC.I.ピグメントイエロー139がより好ましい。
本発明において、赤色顔料がC.I.ピグメントレッド254であり、オレンジ色顔料がC.I.ピグメントオレンジ71であり、黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー139である組み合わせが特に好ましい。このような組み合わせとすることにより、耐光性に優れた硬化膜を形成し易い。更にはそれぞれの色材の色価が高く、同じ吸光度とする為に必要な顔料の量を少なくすることができる為、フォトリソグラフィでのパターニング性に優れるという効果も期待できる。
本発明の着色組成物は、顔料として、赤色顔料、黄色顔料およびオレンジ色顔料以外の顔料(他の顔料)を含有することができる。例えば、緑色顔料、紫色顔料、青色顔料などが挙げられる。緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン7,10,36,37,58,59などが挙げられる。紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1,19,23,27,32,37,42,58,59などが挙げられる。青色顔料としては、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などが挙げられる。また、緑色顔料として、1分子中のハロゲン原子数が平均10〜14個であり、臭素原子数が平均8〜12個であり、塩素原子数が平均2〜5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることも可能である。具体例としては、国際公開2015/118720号公報に記載の化合物が挙げられる。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。
本発明の着色組成物は、黄色顔料と赤色顔料との質量比(黄色顔料/赤色顔料)が1.0〜2.0/1.0であり、1.1〜1.9/1.0であることが好ましく、1.3〜1.7/1.0であることがより好ましく、1.4〜1.6/1.0であることが更に好ましい。また、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比(オレンジ色顔料/赤色顔料)が0.9〜2.0/1.0であり、1.1〜1.9/1.0であることが好ましく、1.3〜1.7/1.0であることがより好ましく、1.4〜1.6/1.0であることが更に好ましい。黄色顔料と赤色顔料の質量比、および、オレンジ色顔料と赤色顔料の質量比が上記範囲であれば、耐光性に優れた硬化膜を形成することができる。
本発明の着色組成物において、顔料の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、10〜99質量%であることが好ましい。下限は、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。上限は、90質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下がさらに好ましい。また、顔料全質量中における、赤色顔料とオレンジ色顔料と黄色顔料の合計量は、50〜100質量%であることが好ましく、70〜100質量%であることがより好ましく、90〜100質量%であることが更に好ましい。赤色顔料とオレンジ色顔料と黄色顔料の合計量が50質量%以上であれば、耐光性に優れ、更には、カラーフィルタの赤色画素に適した好ましい分光特性を有する硬化膜を形成できる。
<<染料>>
本発明の着色組成物は、他の着色剤として染料を含有することができる。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、米国特許第4808501号明細書、米国特許第505950号明細書、米国特許第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染料が挙げられる。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、アンスラキノン化合物、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が挙げられる。また、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。
染料の含有量は、着色組成物中の全固形分に対して、90質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。下限は、例えば、1質量%以上とすることができる。
また、染料の含有量は、赤色顔料とオレンジ色顔料と黄色顔料の合計100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることが更に好ましい。下限は、例えば、1質量部以上とすることができる。
また、本発明の着色組成物は、染料を実質的に含有しないことも好ましい。着色組成物は、染料を実質的に含有しないとは、染料の含有量が着色組成物中の全固形分に対して、0.5質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
<<樹脂>>
本発明の着色組成物は、樹脂を含む。樹脂は、例えば、顔料などの粒子を組成物中で分散させる用途や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使用することもできる。
本発明の着色組成物において、樹脂の含有量は、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、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。上限は、60質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
(分散剤)
本発明の着色組成物は、樹脂として分散剤を含むことが好ましい。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。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、5〜105mgKOH/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。
本発明において、樹脂は、側鎖にグラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂(以下、グラフト樹脂ともいう)を用いることが好ましい。この態様によれば、顔料の分散性をより向上させることができる。ここで、グラフト鎖とは、繰り返し単位の主鎖から枝分かれして伸びるポリマー鎖のことを意味する。グラフト鎖の長さについては特に制限されず、グラフト鎖が長くなると立体反発効果が高くなり、顔料などの分散性を高めることができる。グラフト鎖においては、水素原子を除いた原子数が40〜10000であることが好ましく、水素原子を除いた原子数が50〜2000であることがより好ましく、水素原子を除いた原子数が60〜500であることが更に好ましい。
グラフト鎖は、ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖、ポリ(メタ)アクリル鎖、ポリウレタン鎖、ポリウレア鎖およびポリアミド鎖から選ばれる少なくとも1種の構造を含むことが好ましく、ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖およびポリ(メタ)アクリル鎖から選ばれる少なくとも1種の構造を含むことがより好ましく、ポリエステル鎖を含むことが更に好ましい。
グラフト鎖の末端構造としては、特に限定されない。水素原子であってもよく、置換基であってもよい。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基等が挙げられる。なかでも、顔料などの分散性向上の観点から、立体反発効果を有する基が好ましく、炭素数5〜24のアルキル基又はアルコキシ基が好ましい。アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状、分岐状、及び、環状のいずれでもよく、直鎖状または分岐状が好ましい。
グラフト樹脂としては、側鎖にポリエステル鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂であることが好ましく、式(I)及び式(II)のいずれかで表される繰り返し単位を含む樹脂であることがより好ましい。
式(I)及び式(II)中、R21〜R26は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表し、X21及びX22は、各々独立に、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表し、L21及びL22は、各々独立に、単結合、又は2価の連結基を表し、A21及びA22は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、ma及びnaは、各々独立に、2〜8の整数を表し、p及びqは、各々独立に、1〜100の整数を表す。
21〜R26が表すアルキル基の炭素数は、1〜12であることが好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1であることが特に好ましい。R21、R22、R24、及びR25は、水素原子であることが好ましい。また、R23及びR26は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
21及びX22は、各々独立に、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表す。中でも、−C(=O)O−、−CONH−、フェニレン基が、顔料への吸着性の観点で好ましく、−C(=O)O−がより好ましい。
21及びL22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1〜12のアルキレン基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜20のアリーレン基)、−NH−、−SO−、−SO2−、−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。
21及びA22が表す置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基等が挙げられる。なかでも、顔料の分散性向上の観点から、立体反発効果を有する基が好ましく、炭素原子数1〜20の直鎖状のアルキル基、炭素原子数3〜20の分岐状のアルキル基、炭素原子数5〜20の環状のアルキル基が好ましく、炭素原子数4〜15の直鎖状のアルキル基、炭素原子数4〜15の分岐状のアルキル基、及び炭素原子数6〜10の環状のアルキル基がより好ましく、炭素原子数6〜10の直鎖状のアルキル基及び炭素原子数6〜12の分岐状のアルキル基が更に好ましい。
ma及びnaは、各々独立に、2〜8の整数を表す。分散安定性、現像性の点から、ma及びnaは、各々独立に、4〜6であることが好ましい。
p及びqは、各々独立に、1〜100の整数を表す。pが2以上の場合、複数のmaは同一であってもよく、異なっていてもよい。また、qが2以上の場合、複数のnaは同一であってもよく、異なっていてもよい。
グラフト樹脂の詳細は、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、グラフト樹脂の具体例としては、下記構造の樹脂や、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、本発明では、樹脂として、主鎖及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樹脂を用いることができる。オリゴイミン系樹脂は、ポリ(低級アルキレンイミン)系繰り返し単位、ポリアリルアミン系繰り返し単位、ポリジアリルアミン系繰り返し単位、メタキシレンジアミン−エピクロルヒドリン重縮合物系繰り返し単位、及びポリビニルアミン系繰り返し単位から選択される少なくとも1種の、窒素原子を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。オリゴイミン系樹脂については、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。
分散剤としての樹脂は市販品を用いることもできる。例えば、特開2012−137564号公報の段落番号0129に記載された製品を分散剤として用いることもできる。例えば、Disperbyk−111(BYKChemie社製)などが挙げられる。なお、上記分散剤として説明した樹脂は、分散剤以外の用途で使用することもできる。例えば、バインダーとして用いることもできる。
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は、分散剤やバインダーとして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、フェノール性ヒドロキシル基などが挙げられ、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、5,000〜100,000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、1,000〜20,000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、ヒドロキシル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、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)、アクリキュアー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。
式(ED1)中、R1およびR2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。
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。

式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2〜10のアルキレン基を表し、R3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、R2のアルキレン基の炭素数は、2〜3が好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1〜10が好ましい。R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3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%であることが好ましい。下限は、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。上限は、60質量%以下であることがより好ましく、40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。
(その他の樹脂)
本発明の着色組成物は、樹脂として上述した分散剤やアルカリ可溶性樹脂の欄で説明した樹脂以外の樹脂(その他の樹脂ともいう)を含有することができる。その他の樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂などが挙げられる。その他の樹脂は、これらの樹脂から1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
<<硬化性化合物>>
本発明の着色組成物は、硬化性化合物を含有する。硬化性化合物としては、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、硬化性化合物は、例えば、エチレン性不飽和結合基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物などが挙げられ、エチレン性不飽和結合基を有する化合物であることが好ましい。エチレン性不飽和結合基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。エチレン性不飽和結合基を有する化合物としては、重合性化合物であることが好ましく、ラジカル重合性化合物であることがより好ましい。
本発明の着色組成物において、硬化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。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。
(エチレン性不飽和結合基を有する化合物)
エチレン性不飽和結合基を有する化合物としては、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。エチレン性不飽和結合基を有する化合物の分子量は、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。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物は、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合基を3〜15個含む化合物であることがより好ましく、エチレン性不飽和結合基を3〜6個含む化合物であることが更に好ましい。また、エチレン性不飽和結合基を有する化合物は、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。
また、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物は、更にアルキレンオキシ基を有する化合物であることが好ましい。このような化合物を用いることで、硬化膜に適度な柔軟性を付与でき、現像時のパターン欠けや剥がれなどを抑制して、密着性や現像後の残膜率をより高めることができる。
エチレン性不飽和結合基とアルキレンオキシ基とを有する化合物としては、下記式(M−1)で表される化合物が挙げられる。
式(M−1)

式中A1は、エチレン性不飽和結合基を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、R1は、アルキレン基を表し、mは1〜30の整数を表し、nは3以上の整数を表し、L2はn価の連結基を表す。
1が表すエチレン性不飽和結合基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
1が表す2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NH−およびこれらの2種以上を組み合わせた基が挙げられる。アルキレン基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜15が更に好ましい。アルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。アリーレン基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜10が更に好ましい。
1が表すアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましく、2または3が特に好ましく、2が最も好ましい。R1が表すアルキレン基は、直鎖、分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。R1が表すアルキレンの具体例は、エチレン基、直鎖または分岐のプロピレン基などが挙げられる。
mは、1〜30の整数を表し、1〜20の整数が好ましく、1〜10の整数がより好ましく、1〜5が更に好ましく、1または2が特に好ましく、1が最も好ましい。
nは3以上の整数を表し、3〜15の整数が好ましく、3〜6の整数がより好ましい。
2が表すn価の連結基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基およびこれらの組み合わせからなる基、ならびに、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基および複素環基から選ばれる少なくとも1種と、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−および−NH−から選ばれる少なくとも1種とを組み合わせてなる基が挙げられ、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜15が更に好ましい。L2が表す脂肪族炭化水素基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、分岐が好ましい。芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜10が更に好ましい。複素環基は、非芳香族の複素環基であってもよく、芳香族複素環基であってもよい。複素環基は、5員環または6員環が好ましい。複素環基を構成するヘテロ原子の種類は窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられる。複素環基を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。複素環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。
エチレン性不飽和結合基とアルキレンオキシ基とを有する化合物としては、下記式(M−2)で表される化合物がより好ましい。
式(M−2)

式中R2は水素原子またはメチル基を表し、R1は、アルキレン基を表し、mは1〜30の整数を表し、nは3以上の整数を表し、L2はn価の連結基を表す。式(M−2)のR1、L2、m、nは、式(M−1)のR1、L2、m、nと同義であり、好ましい範囲も同様である。
エチレン性不飽和結合基とアルキレンオキシ基とを有する化合物の具体例としては、例えば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(サートマー社製)、KAYARAD TPA−330(日本化薬(株)製)、アロニックスM−350(東亞合成(株)製)などが挙げられる。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物としては、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)、NKエステル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の化合物(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)などを用いることもできる。また、エチレン性不飽和結合基を有する化合物として、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(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。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物として、更に酸基を有する化合物を用いることもできる。このような化合物を用いることで、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。酸基を有する化合物の市販品としては、アロニックスM−510、M−520、アロニックスTO−2349(東亞合成(株)製)等が挙げられる。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物が更に酸基を有する場合において、エチレン性不飽和結合基を有する化合物の好ましい酸価は、0.1〜40mgKOH/gであり、より好ましくは5〜30mgKOH/gである。エチレン性不飽和結合基を有する化合物の酸価が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、光重合性能が良好で、硬化性に優れる。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物は、さらにカプロラクトン構造を有する化合物であることも好ましい態様である。カプロラクトン構造を有する化合物は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120等が挙げられる。
エチレン性不飽和結合基を有する化合物としては、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ようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載されたエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物も好適である。また、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載された分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有するエチレン性不飽和結合基を有する化合物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(株)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。
エチレン性不飽和結合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、0.1〜50質量%が好ましい。下限は、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、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。エチレン性不飽和結合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、合計が上記範囲となることが好ましい。
また、着色組成物がエチレン性不飽和結合基を有する化合物を含む場合、エチレン性不飽和結合基を有する化合物中、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物の含有量が60質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。この態様によれば、より耐光性に優れた硬化膜を形成することができる。
また、エチレン性不飽和結合基を有する化合物中、エチレン性不飽和結合基を3個以上含み、かつ、アルキレンオキシ基を含む化合物の含有量が60質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。この態様によれば、硬化膜に適度な柔軟性を付与でき、現像時のパターン欠けや剥がれなどを抑制して、密着性や現像後の残膜率をより高めることができる。
(エポキシ基を有する化合物)
エポキシ基を有する化合物(以下、エポキシ化合物ともいう)は、エポキシ基を1分子内に1〜100個有する化合物であることが好ましい。エポキシ基の下限は、2個以上がより好ましい。エポキシ基の上限は、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。
エポキシ化合物は、エポキシ当量(=エポキシ化合物の分子量/エポキシ基の数)が500g/当量以下であることが好ましく、100〜400g/当量であることがより好ましく、100〜300g/当量であることが更に好ましい。
エポキシ化合物は、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)でもよい。エポキシ化合物の重量平均分子量は、200〜100000が好ましく、500〜50000がより好ましい。重量平均分子量の上限は、10000以下がさらに好ましく、5000以下が一層好ましく、3000以下がより一層好ましい。
エポキシ化合物としては、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。
本発明の着色組成物がエポキシ化合物を含有する場合、エポキシ化合物の含有量は、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、合計が上記範囲となることが好ましい。
本発明の着色組成物は、エポキシ化合物を実質的に含有しないこともできる。エポキシ化合物を実質的に含有しないとは、エポキシ化合物の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、0.05質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが一層好ましい。
<<光重合開始剤>>
本発明の着色組成物は、硬化性化合物として重合性化合物を含有する場合、更に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)、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、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、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物などが挙げられる。光重合開始剤は、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、ホ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、トリアリー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、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、ハロメチルオキサジアゾール化合物および3−アリール置換クマリン化合物が好ましく、オキシム化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物がより好ましく、オキシム化合物が更に好ましい。光重合開始剤としては、特開2014−130173号公報の段落0065〜0111の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
α−ヒドロキシケトン化合物の市販品としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959、IRGACURE−127(以上、BASF社製)などが挙げられる。α−アミノケトン化合物の市販品としては、IRGACURE−907、IRGACURE−369、IRGACURE−379、及び、IRGACURE−379EG(以上、BASF社製)などが挙げられる。アシルホスフィン化合物の市販品としては、IRGACURE−819、DAROCUR−TPO(以上、BASF社製)などが挙げられる。
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。市販品としては、IRGACURE−OXE01、IRGACURE−OXE02、IRGACURE−OXE03、IRGACURE−OXE04(以上、BASF社製)も好適に用いられる。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号公報に記載の化合物、国際公開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第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。
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2015/036910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、特許第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ない。

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の波長領域に極大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。
<<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、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、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、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10質量%以上が好ましい。上限は、60質量%以下が好ましく、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。
<<硬化促進剤>>
本発明の着色組成物は、パターンの硬度を向上させる目的や、硬化温度を下げる目的で、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、チオール化合物などが挙げられる。
チオール化合物としては、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、下記式(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)

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。
上記式(T1)において、Lは炭素数2〜12の脂肪族基であることが好ましい。上記式(T1)において、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より好ましい。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好ましい。チオール化合物は1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
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)、イソシアネート化合物(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。
顔料誘導体を構成する発色団としては、キノリン系骨格、ベンゾイミダゾロン系骨格、ジケトピロロピロール系骨格、アゾ系骨格、フタロシアニン系骨格、アンスラキノン系骨格、キナクリドン系骨格、ジオキサジン系骨格、ペリノン系骨格、ペリレン系骨格、チオインジゴ系骨格、イソインドリン系骨格、イソインドリノン系骨格、キノフタロン系骨格、スレン系骨格、金属錯体系骨格等が挙げられ、キノリン系骨格、ベンゾイミダゾロン系骨格、ジケトピロロピロール系骨格、アゾ系骨格、キノフタロン系骨格、イソインドリン系骨格およびフタロシアニン系骨格が好ましく、アゾ系骨格およびベンゾイミダゾロン系骨格がより好ましい。顔料誘導体が有する酸基としては、スルホ基、カルボキシル基が好ましく、スルホ基がより好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、三級アミノ基がより好ましい。顔料誘導体の具体例としては、例えば、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。
本発明の着色組成物が顔料誘導体を含有する場合、顔料誘導体の含有量は、顔料100質量部に対し、1〜30質量部が好ましく、3〜20質量部がさらに好ましい。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、界面活性剤を含有することが好ましい。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、塗布性をより向上できるという理由からフッ素系界面活性剤が好ましい。
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が向上し、塗布厚の均一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、塗布膜表面の界面張力が低下して、乾燥の均一性が向上する。このため、塗布ムラの少ない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、S−393、KH−40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、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、これらを用いてもよい。
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。

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を有する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、グリセロールエトキシレート等)、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。
界面活性剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、0.005〜1.0質量%がより好ましい。界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。2種類以上含む場合は合計量が上記範囲であることが好ましい。
<<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。本発明において、シランカップリング剤は、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物を意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応および/また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いう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられる。
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、0.1〜5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種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。シランカップリング剤を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。
<<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ができる。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することができる。紫外線吸収剤は、共役ジエン化合物、アミノブタジエン化合物、メチルジベンゾイル化合物、クマリン化合物、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、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物などを用いることができる。これらの詳細については、特開2012−208374号公報の段落番号0052〜0072、特開2013−68814号公報の段落番号0317〜0334の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。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、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。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。
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%であることがより好ましい。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。
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収容容器としては、特に限定はなく、公知の収容容器を用いることができる。また、収納容器として、原材料や組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成する多層ボトルや6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015−123351号公報に記載の容器が挙げられる。
本発明の着色組成物は、カラーフィルタにおける着色画素(好ましくは赤色画素)の形成などに好ましく用いることができる。例えば、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、画像表示装置などのカラーフィルタ用として好ましく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。
<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、全成分を同時に溶剤に溶解および/または分散して着色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着色組成物を調製してもよい。
また、着色組成物の調製に際して、顔料を分散させるプロセスを含むことが好ましい。顔料を分散させるプロセスにおいて、顔料の分散に用いる機械力としては、圧縮、圧搾、衝撃、剪断、キャビテーションなどが挙げられる。これらプロセスの具体例としては、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、マイクロフルイダイザー、高速インペラー、サンドグラインダー、フロージェットミキサー、高圧湿式微粒化、超音波分散などが挙げられる。またサンドミル(ビーズミル)における顔料の粉砕においては、径の小さいビーズを使用する、ビーズの充填率を大きくする事等により粉砕効率を高めた条件で処理することが好ましい。また、粉砕処理後にろ過、遠心分離などで粗粒子を除去することが好ましい。また、顔料を分散させるプロセスおよび分散機は、「分散技術大全、株式会社情報機構発行、2005年7月15日」や「サスペンション(固/液分散系)を中心とした分散技術と工業的応用の実際 総合資料集、経営開発センター出版部発行、1978年10月10日」、特開2015−157893号公報の段落番号0022に記載のプロセス及び分散機を好適に使用出来る。また顔料を分散させるプロセスにおいては、ソルトミリング工程にて粒子の微細化処理を行ってもよい。ソルトミリング工程に用いられる素材、機器、処理条件等は、例えば特開2015−194521号公報、特開2012−046629号公報の記載を参酌できる。
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、具体的に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。
<硬化膜>
本発明の硬化膜は、上述した本発明の着色組成物から得られる硬化膜である。本発明の硬化膜は、カラーフィルタとして好ましく用いることができる。
硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜調整できる。例えば、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以上がさらに好ましい。
<構造体>
本発明の構造体は、上述した本発明の硬化膜上に酸素遮断膜が形成されたものである。構造体において、本発明の硬化膜と酸素遮断膜とは接していてもよく、間に他の層が介在していてもよい。酸素遮断膜の酸素透過率としては、200ml/m2・day・atm以下であることが好ましく、100ml/m2・day・atm以下であることがより好ましく、50ml/m2・day・atm以下であることが特に好ましい。下限は特に限定されず、0ml/m2・day・atmが好ましい。酸素遮断膜の酸素透過率は、
例えば、以下のようにして測定することができる。酸素電極としてオービスフェアラボラトリーズジャパンインク製model3600を使用する。電極隔膜としては、ポリフルオロアルコキシ(PFA)2956Aを使用する。電極隔膜にシリコーングリス(SH111、東レダウコーニング(株)製)を薄く塗布し、その上に測定する薄膜材料を貼付し、酸素濃度値を測定する。なお、シリコーングリスの塗布膜は、酸素透過速度に影響を与えないことが確認されている。次に、酸素濃度値に対する酸素透過速度(ml/m2・day・atm)を換算する。酸素遮断膜については、例えば、特開2011−248197号公報の段落0217〜0221の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
<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、上述した本発明の硬化膜を有する。本発明のカラーフィルタにおいて、硬化膜の膜厚は、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。
<パターン形成方法>
次に、本発明の着色組成物を用いたパターン形成方法について説明する。パターン形成方法としては、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、着色組成物層を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/cm2が好ましく、0.05〜1.0J/cm2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%、または、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%、または、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/m2〜100000W/m2(例えば、5000W/m2、15000W/m2、または、35000W/m2)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/m2、酸素濃度35体積%で照度20000W/m2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、エチルトリメ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。現像液は、移送や保管の便宜などの観点より、一旦濃縮液として製造し、使用時に必要な濃度に希釈してもよい。希釈倍率は特に限定されず、例えば1.5〜100倍の範囲に設定することができる。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、硬化膜が形成される支持体が、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子や、有機素材で構成された光電変換膜を有するイメージセンサなどを含む場合においては、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。
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。下限は規定されず、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109Ω・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。上限は規定されず、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、着色組成物を支持体上などに塗布して形成した着色組成物層を硬化して硬化物層を形成し、次いで、この硬化物層上にパターニングされたフォトレジスト層を形成し、次いで、パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして硬化物層に対してエッチングガスを用いてドライエッチングするなどの方法で行うことができる。
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く、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と、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と、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と、デバイス保護膜上に、カラーフィルタと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ない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は、質量基準である。
<重量平均分子量の測定>
樹脂の重量平均分子量は、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:ポリスチレン樹脂
<顔料分散組成物の調製>
以下に示す組成の混合物を均一に攪拌および混合した後、ビーズミルにより3時間混合および分散して各顔料分散組成物を調製した。
(赤色顔料分散組成物(R−1))
C.I.ピグメントレッド254・・・7.0質量部
C.I.ピグメントイエロー139・・・4.2質量部
Disperbyk−111(BYKChemie社製)・・・1.1質量部(不揮発分)
下記樹脂A・・・5.9質量部(不揮発分)
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)・・・81.5質量部
(赤色顔料分散組成物(R−2))
C.I.ピグメントレッド177・・・7.0質量部
C.I.ピグメントイエロー139・・・4.2質量部
Disperbyk−111(BYKChemie社製)・・・1.1質量部(不揮発分)
下記樹脂A・・・5.9質量部(不揮発分)
PGMEA・・・81.5質量部
(赤色顔料分散組成物(R−3))
C.I.ピグメントレッド264・・・7.0質量部
C.I.ピグメントイエロー139・・・4.2質量部
Disperbyk−111(BYKChemie社製)・・・1.1質量部(不揮発分)
下記樹脂A・・・5.9質量部(不揮発分)
PGMEA・・・81.5質量部
(赤色顔料分散組成物(R−4))
C.I.ピグメントレッド254・・・7.0質量部
C.I.ピグメントイエロー150・・・4.2質量部
Disperbyk−111(BYKChemie社製)・・・1.1質量部(不揮発分)
下記樹脂A・・・5.9質量部(不揮発分)
PGMEA・・・81.5質量部
(赤色顔料分散組成物(R−5))
C.I.ピグメントレッド254・・・7.0質量部
C.I.ピグメントイエロー185・・・4.2質量部
Disperbyk−111(BYKChemie社製)・・・1.1質量部(不揮発分)
下記樹脂A・・・5.9質量部(不揮発分)
PGMEA・・・81.5質量部
(オレンジ色顔料分散組成物(Or−1))
C.I.ピグメントオレンジ71・・・12.2質量部
下記樹脂B・・・5.0質量部(不揮発分)
PGMEA・・・82.8質量部
(オレンジ色顔料分散組成物(Or−2))
C.I.ピグメントオレンジ38・・・12.2質量部
下記樹脂B・・・5.0質量部(不揮発分)
PGMEA・・・82.8質量部
(黄色顔料分散組成物(Y−1))
C.I.ピグメントイエロー139・・・12.4質量部
下記樹脂B・・・3.80質量部(不揮発分)
PGMEA・・・83.70質量部
(黄色顔料分散組成物(Y−2))
C.I.ピグメントイエロー150・・・12.4質量部
下記樹脂B・・・3.80質量部(不揮発分)
PGMEA・・・83.70質量部
(黄色顔料分散組成物(Y−3))
C.I.ピグメントイエロー150・・・12.4質量部
下記樹脂B・・・3.80質量部(不揮発分)
PGMEA・・・83.70質量部
樹脂A:下記構造の樹脂(Mw=11,000、主鎖に付記した数値はモル数である。)

樹脂B:下記構造の樹脂(Mw=24,000、主鎖に付記した数値はモル数であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
<着色組成物の調製>
下記の表に記載の原料を混合して各着色組成物を製造した。
表に記載の原料は以下の通りである。
樹脂1:下記構造の樹脂(Mw=24,000、主鎖に付記した数値はモル数であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)の40質量%PGMEA溶液。

光重合開始剤1:IRGACURE OXE01(BASF社製)
紫外線吸収剤1:UV−503(大東化学(株)製)
硬化性化合物1:アロニックスM−350(東亞合成(株)製、エチレン性不飽和結合基を有する化合物)
硬化性化合物2:NKエステルA−TMMT(新中村化学工業(株)製、エチレン性不飽和結合基を有する化合物)
硬化性化合物3:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製、エチレン性不飽和結合基を有する化合物)
界面活性剤1:下記混合物(Mw=14000、下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。)の1質量%PEGMA溶液。

溶剤1:PGMEA
溶剤2:酢酸シクロヘキシル
<評価>
(耐光性の評価)
ソーダガラス(75mm×75mm四方、厚さ1.1mm)上に、各着色組成物をスピンコート法で露光後の膜厚が1.0μmとなる回転数で塗布した。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/cm2の露光量で露光した。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8分加熱して、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の範囲の透過率を測定した。
次にこ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。なお、比較した透過率の変化量は、波長が400nm〜700nmの範囲において、最も透過率の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(%)|)である。
3:透過率の変化量が3%以下。
2:透過率の変化量が3%を超えて、5%以下。
1:透過率の変化量が5%を超えている。
(密着性の評価)
8インチ(1インチ=2.54cm)のシリコンウェハ上に、各着色組成物をスピンコート法で塗布した。その後ホットプレートを用いて、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/cm2)した。次いで、露光後の膜に対し、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密着性を評価した。なお、露光部にパターンが残っていない状態であるものをパターン剥がれとしてカウントした。
3:パターン剥がれが1%未満である。
2:パターン剥がれが1%以上、3%以下である。
1:パターン剥がれが3%よりも大きい。
耐光性及び密着性の評価結果を下記の表に示す。また、使用した着色組成物における黄色顔料と赤色顔料との質量比(黄色顔料/赤色顔料)、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比(オレンジ色顔料/赤色顔料)をあわせて記載する。
上記表に示すように、黄色顔料と赤色顔料との質量比(黄色顔料/赤色顔料)が1.0〜2.0/1.0であり、オレンジ色顔料と赤色顔料との質量比(オレンジ色顔料/赤色顔料)が0.9〜2.0/1.0である、着色組成物RR−1〜10及びRR−12を用いて得られる硬化膜は、耐光性に優れていた。さらには、密着性も優れていた。

Claims (17)

  1. 顔料と、樹脂と、硬化性化合物と、を含む着色組成物であって、
    前記顔料は、赤色顔料と黄色顔料とオレンジ色顔料とを含み、
    前記着色組成物中における前記黄色顔料と前記赤色顔料との質量比が黄色顔料/赤色顔料=1.0〜2.0/1.0であり、前記オレンジ色顔料と前記赤色顔料との質量比がオレンジ色顔料/赤色顔料=0.9〜2.0/1.0である、着色組成物。
  2. 前記赤色顔料が、ジケトピロロピロール化合物、キナクリドン化合物、アンスラキノン化合物、ペリレン化合物、および、アゾ化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の着色組成物。
  3. 前記赤色顔料が、カラーインデックスピグメントレッド254である、請求項1または2に記載の着色組成物。
  4. 前記オレンジ色顔料が、ジケトピロロピロール化合物、アゾ化合物、ピラントロン化合物、ピラロゾン化合物、および、フェナントロリン化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色組成物。
  5. 前記オレンジ色顔料が、カラーインデックスピグメントオレンジ71である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  6. 前記黄色顔料が、イソインドリン化合物、アゾ化合物、および、キノフタロン化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7. 前記黄色顔料が、カラーインデックスピグメントイエロー139である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色組成物。
  8. 前記赤色顔料が、カラーインデックスピグメントレッド254であり、前記オレンジ色顔料が、カラーインデックスピグメントオレンジ71であり、前記黄色顔料が、カラーインデックスピグメントイエロー139である、請求項1に記載の着色組成物。
  9. 前記硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物を含有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の着色組成物。
  10. 前記エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物は、更にアルキレンオキシ基を有する、請求項9に記載の着色組成物。
  11. 前記硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を有する化合物を含み、前記エチレン性不飽和結合基を有する化合物中、エチレン性不飽和結合基を3個以上含む化合物の含有量が60質量%以上である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の着色組成物。
  12. 紫外線吸収剤をさらに含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の着色組成物。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の着色組成物から得られる硬化膜。
  14. 請求項13に記載の硬化膜上に酸素遮断膜が形成された構造体。
  15. 請求項13に記載の硬化膜を有するカラーフィルタ。
  16. 請求項15に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
  17. 請求項15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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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112566985A (zh) * 2018-08-22 2021-03-26 富士胶片株式会社 着色组合物、固化膜、图案形成方法、滤色器、固体摄像元件及图像显示装置
WO2020158594A1 (ja) * 2019-02-01 2020-08-06 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、膜、構造体、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
WO2020184244A1 (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、パターン形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
KR20220120640A (ko) * 2019-12-24 2022-08-30 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 착색 수지 조성물
JP7439530B2 (ja) 2020-01-23 2024-02-28 Toppanホールディングス株式会社 光モジュール及び表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011118367A (ja) * 2009-10-26 2011-06-16 Sakata Corp ブラックマトリックス用着色組成物
JP2015014775A (ja) * 2013-06-07 2015-01-22 株式会社Adeka 光硬化性黒色組成物
JP2015049458A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 富士フイルム株式会社 着色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
WO2015060228A1 (ja) * 2013-10-21 2015-04-30 富士フイルム株式会社 赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4287030B2 (ja) * 2000-06-30 2009-07-01 住友化学株式会社 赤色フィルタ層を有する色フィルタアレイおよびその製造方法
JP2009216952A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ用赤色着色組成物およびカラーフィルタ
CN101598898A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 Jsr株式会社 红色像素形成用的着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件
KR20160103278A (ko) * 2015-02-24 2016-09-01 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011118367A (ja) * 2009-10-26 2011-06-16 Sakata Corp ブラックマトリックス用着色組成物
JP2015014775A (ja) * 2013-06-07 2015-01-22 株式会社Adeka 光硬化性黒色組成物
JP2015049458A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 富士フイルム株式会社 着色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
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