JPWO2020075568A1 - 着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置 - Google Patents

着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020075568A1
JPWO2020075568A1 JP2020550438A JP2020550438A JPWO2020075568A1 JP WO2020075568 A1 JPWO2020075568 A1 JP WO2020075568A1 JP 2020550438 A JP2020550438 A JP 2020550438A JP 2020550438 A JP2020550438 A JP 2020550438A JP WO2020075568 A1 JPWO2020075568 A1 JP WO2020075568A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
coloring composition
mass
resin
axis length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020550438A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7284184B2 (ja
Inventor
昂広 大河原
昂広 大河原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2020075568A1 publication Critical patent/JPWO2020075568A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7284184B2 publication Critical patent/JP7284184B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

着色剤と樹脂と有機溶剤とを含む着色組成物であって、着色組成物の全固形分中に着色剤を50質量%以上含有し、着色剤は、短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料Aを40質量%以上含有する着色組成物。着色組成物を用いた膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置。

Description

本発明は、顔料を含む着色組成物に関する。また、本発明は、着色組成物を用いた膜、カラーフィルタの製造方法、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。カラーフィルタは、顔料などの着色剤を含む着色組成物を用いて製造されている。
特許文献1には、顔料及びバインダー成分を必須成分として含有し、顔料が、その一次粒子の短径をa、長径をbとするとき、式(1)を満足する一次粒子の含有量が70体積%以上で、かつ、式(2)を満足する一次粒子の含有量が5体積%以下の形状分布を持つものである画像形成用着色組成物を用いてカラーフィルタの着色画素を形成することが記載されている。
b/a<1.4 ・・・(1)
b/a≧1.8 ・・・(2)
一方、特許文献2には、インクジェットプリンタ用インクなどに用いられる顔料インク組成物に関する発明であって、少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有し、針状顔料粒子がアスペクト比3以上の針状形状からなり、平均アスペクト比が5以上7以下で、かつ平均短径が20nm以上30nm以下で、短径の標準偏差が2.0nm以下の分布を有し、かつ針状顔料粒子が分散剤で被覆されている顔料インク組成物に関する発明が記載されている。
特開平10−239835号公報 特開2009−221266号公報
本発明者の検討によれば、顔料を含む着色組成物を用いて形成される膜は、膜収縮が生じやすいことが分かった。特に湿度の高い環境下では膜収縮が生じやすい傾向にあることが分かった。
膜収縮が生じると、隣接する部材との間にボイドが発生しやすい。例えば、顔料を含む着色組成物を用いてカラーフィルタの画素を形成した場合、画素が収縮して画素の線幅が減少すると、隣接する画素間などでボイドが発生してデバイスの感度が変化してしまうことがある。
よって、本発明の目的は、膜収縮が抑制された膜を形成できる着色組成物を提供することにある。また、本発明は、この着色組成物を用いた膜、カラーフィルタの製造方法、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。
本発明者の検討によれば、以下の構成とすることにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。よって、本発明は以下を提供する。
<1> 着色剤と樹脂と有機溶剤とを含む着色組成物であって、
着色組成物の全固形分中に着色剤を50質量%以上含有し、
着色剤は、短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料Aを40質量%以上含有する、着色組成物。
<2> 着色組成物の全固形分中に着色剤を60質量%以上含有する、<1>に記載の着色組成物。
<3> 顔料Aは、長軸長/短軸長の値が1.4以上3.0以下である、<1>または<2>に記載の着色組成物。
<4> 顔料Aの長軸長の平均値が15〜150nmである、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<5> 顔料Aの短軸長の平均値が10〜100nmである、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<6> 顔料Aは赤色顔料である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<7> 赤色顔料は、カラーインデックスピグメントレッド254、カラーインデックスピグメントレッド264、および、カラーインデックスピグメントレッド272から選ばれる少なくとも1種である、<6>に記載の着色組成物。
<8> 光重合開始剤と重合性化合物とを含む、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<9> 樹脂はアルカリ可溶性樹脂を含む、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<10> フォトリソグラフィ法でのパターン形成用である、<1>〜<9>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<11> 固体撮像素子用である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<12> カラーフィルタ用である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<13> 赤色の画素形成用である、<12>に記載の着色組成物。
<14> <1>〜<13>のいずれか1つに記載の着色組成物から得られる膜。
<15> <1>〜<13>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法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、を有するカラーフィルタの製造方法。
<16> <14>に記載の膜を有するカラーフィルタ。
<17> <14>に記載の膜を有する固体撮像素子。
<18> <14>に記載の膜を有する画像表示装置。
本発明によれば、膜収縮が抑制された膜を形成できる着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、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。
本明細書において、「〜」とはそ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意味で使用される。
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(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。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める。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザ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、「(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、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値である。
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総質量をいう。
本明細書において、顔料とは、溶剤に対して溶解しにくい化合物を意味する。例えば、顔料は、23℃の水100gおよび23℃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100gに対する溶解度がいずれも0.1g以下であることが好ましく、0.01g以下であることがより好ましい。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、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。
<着色組成物>
本発明の着色組成物は、着色剤と樹脂と有機溶剤とを含む着色組成物であって、
着色組成物の全固形分中に着色剤を50質量%以上含有し、
着色剤は、短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料Aを40質量%以上含有することを特徴とする。
本発明の着色組成物によれば、上述した顔料Aを40質量%以上含む着色剤を着色組成物の全固形分中に50質量%以上含有することにより、得られる膜の収縮を抑制できる。得られる膜中で、顔料Aが緻密に敷き詰められると推測され、その結果、得られる膜の収縮を抑制できたと推測される。特に、湿度の高い環境下に膜を長時間さらした場合であっても、膜収縮を効果的に抑制することもできる。また、本発明の着色組成物は着色剤を50質量%以上含有するので、色価の高い膜を形成することができる。このため、所望の分光特性を維持しつつ、薄膜化を達成することができる。
本発明において、顔料Aの長軸長/短軸長の値は1.4以上3.0以下であることが好ましい。この態様によれば、本発明の着色組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した場合において、現像残差の発生を抑制でき、かつ、矩形性の良いパターンを形成することができる。
本発明において、顔料Aは、赤色顔料であることが好ましい。赤色顔料は一般的に色価の低いものが多い傾向にあるが、赤色顔料として、長軸長/短軸長の値が1.4以上であるものを用いることで、膜中で赤色顔料を緻密に敷き詰めることができ、赤色の色価の高い膜を形成することもできる。
本発明の着色組成物は、固体撮像素子用の着色組成物として好ましく用いることができる。また、本発明の着色組成物は、カラーフィルタ用の着色組成物として好ましく用いることができる。具体的には、カラーフィルタの画素形成用の着色組成物として好ましく用いることができ、固体撮像素子に用いられるカラーフィルタの画素形成用の着色組成物としてより好ましく用いることができる。カラーフィルタの画素としては、赤色画素、青色画素、緑色画素、黄色画素、シアン色画素およびマゼンタ色画素などの着色画素が挙げられる。本発明の着色組成物は、赤色の画素形成用の着色組成物として好ましく用いられる。
本発明の着色組成物は、フォトリソグラフィ法でのパターン形成用として好ましく用いることができる。この場合、本発明の着色組成物は、光重合開始剤と重合性化合物とを含むことが好ましい。また、着色組成物に含まれる樹脂は、アルカリ可溶性樹脂を含むものであることが好ましい。
また、本発明の着色組成物は、カラーマイクロレンズの形成用の組成物として用いることもできる。カラーマイクロレンズの製造方法としては、特開2018−010162号公報に記載された方法などが挙げられる。
以下、本発明の着色組成物に用いられる各成分について説明する。
<<着色剤>>
本発明の着色組成物は着色剤を含有する。着色剤としては、赤色着色剤、緑色着色剤、青色着色剤、黄色着色剤、紫色着色剤、オレンジ色着色剤などの有彩色着色剤が挙げられる。着色剤としては、顔料および染料が挙げられ、顔料を含むものが用いられる。顔料は、無機顔料、有機顔料のいずれでもよい。また、顔料には、無機顔料または有機−無機顔料の一部を有機発色団で置換した材料を用いることもできる。無機顔料や有機−無機顔料を有機発色団で置換することで、色相設計をしやすくできる。
本発明で用いられる着色剤は、短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料A(以下、単に顔料Aともいう)を40質量%以上含有する。顔料Aの長軸長/短軸長の値は、1.4以上3.0以下であることが好ましい。顔料Aの長軸長/短軸長の値が上記範囲であれば、色価が高く、膜収縮が抑制された膜が得られやすい。更には、本発明の着色組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した場合において、現像残差の発生を抑制でき、かつ、矩形性の良いパターンを形成することもできる。
顔料Aの長軸長/短軸長の値の上限は、光の散乱を抑制して輝度の高い膜が得られやすいという理由から2.7以下であることが好ましく、2.4以下であることがより好ましい。また、顔料Aの長軸長/短軸長の値の下限は、膜中に顔料をより緻密に敷き詰められやすいという理由から、1.6以上であることが好ましく、1.8以上であることがより好ましく、2.0以上であることがより好ましい。
顔料Aの短軸長の平均値は10〜100nmであることが好ましい。下限は、得られる膜の耐熱性、耐湿性、耐候性などの信頼性の観点から15nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましく、30nm以上が更に好ましい。上限は、色価の観点から70nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましく、40nm以下が更に好ましい。
顔料Aの長軸長の平均値は15〜150nmであることが好ましい。下限は、信頼性の観点から20nm以上が好ましく、30nm以上がより好ましい。上限は、色価の観点から100nm以下が好ましく、70nm以下がより好ましく、50nm以下が更に好ましい。
なお、本明細書において、長軸長および短軸長は次の方法で測定した値である。すなわち、走査型電子顕微鏡を用い、加速電圧5kV、撮像倍率10万倍で撮影した画像をデジタル化して、粒子の長軸方向、短軸方向の画像輝度データ(長軸方向の座標、短軸方向の座標、および輝度の3成分からなる。)を作成する。デジタル化では、画像を幅方向に1280分割して、輝度8ビットで処理して256階調のデータを得て、分割した各座標ポイントの画像輝度を所定の階調値に変換する。次に、得られた画像輝度データにおいて、粒子の長軸にあたる方向の座標を横軸にとり、長軸方向の各座標ポイントにおける輝度の平均値(即ち、1280分割した各座標ポイントにおける輝度の平均値)を縦軸にとって輝度曲線を作成する。作成した輝度曲線を微分して微分曲線を作成し、作成した微分曲線のピーク位置から粒子の境界の座標を特定する。粒子の長軸にあたる方向の座標を横軸にとる操作を3回繰り返し、最も長い軸長を長軸長とする。短軸方向でも座標を横軸にとる操作を3回繰り返し、最も短い軸長を短軸長とする。詳しくは、長軸長とは、粒子の長さを最も長く取ることができる軸(直線)を長軸として決定し、この長軸の長さとする。一方、短軸とは、長軸と直交する直線で粒子長さを取ったときに最も長さが長くなる軸として決定し、この軸の長さを短軸長とする。
また、顔料Aの短軸長の平均値および顔料Aの長軸長の平均値は、100個の顔料Aの短軸長および長軸長の算術平均値である。
顔料の長軸長/短軸長の値を調整する方法としては、顔料のミリング条件を調整して長軸長/短軸長の値を調整する方法、粒子成長抑制剤の種類及び使用量を調整してミリング処理を行い長軸長/短軸長の値を調整する方法、顔料を加熱熟成して長軸長/短軸長の値を調整する方法などが挙げられる。粒子成長抑制剤としては、特開2009−221266号公報の段落番号0041〜0050に記載された化合物が挙げられる。
本発明で用いられる顔料の種類としては以下に示すものが挙げられる。
カラーインデックス(C.I.)ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214,231,232(メチン/ポリメチン系)等(以上、黄色顔料)、
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(以上、オレンジ色顔料)、
C.I.ピグメントグリーン7,10,36,37,58,59,62,63等(以上、緑色顔料)、
C.I.ピグメントバイオレット1,19,23,27,32,37,42,60(トリアリールメタン系),61(キサンテン系)等(以上、紫色顔料)、
C.I.ピグメントブルー1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,29,60,64,66,79,80,87(モノアゾ系),88(メチン/ポリメチン系)等(以上、青色顔料)、
C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,279,294(キサンテン系、Organo Ultramarine、Bluish Red)等(以上、赤色顔料)。
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できる。具体例としては、国際公開WO2015/118720号公報に記載の化合物が挙げられる。また、緑色顔料としてCN106909027Aに記載の化合物、リン酸エステルを配位子として有するフタロシアニン化合物などを用いることもできる。
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0022〜0030、特開2011−157478号公報の段落0047に記載の化合物が挙げられる。
また、黄色顔料として、特開2017−201003号公報に記載されている顔料、特開2017−197719号公報に記載されている顔料、特開2017−171912号公報の段落番号0011〜0062、0137〜0276に記載されている顔料、特開2017−171913号公報の段落番号0010〜0062、0138〜0295に記載されている顔料、特開2017−171914号公報の段落番号0011〜0062、0139〜0190に記載されている顔料、特開2017−171915号公報の段落番号0010〜0065、0142〜0222に記載されている顔料を用いることもできる。
また、黄色顔料として、特開2018−62644に記載の化合物を用いることもできる。この化合物は顔料誘導体としても使用可能である。
また、赤色顔料として、特開2017−201384号公報に記載の構造中に少なくとも1つ臭素原子が置換したジケトピロロピロール系顔料、特許第6248838号の段落番号0016〜0022に記載のジケトピロロピロール系顔料などを用いることもできる。また、赤色顔料として、芳香族環に対して、酸素原子、硫黄原子または窒素原子が結合した基が導入された芳香族環基がジケトピロロピロール骨格に結合した構造を有する化合物を用いることもできる。
本発明で用いられる顔料Aは、赤色顔料を含むものであることが好ましい。また、赤色顔料は、ジケトピロロピロール化合物であることも好ましい。赤色顔料は、カラーインデックスピグメントレッド254、カラーインデックスピグメントレッド264、および、カラーインデックスピグメントレッド272から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、カラーインデックスピグメントレッド272であることがより好ましい。赤色顔料は一般的に色価の低いものが多い傾向にあるが、赤色顔料として長軸長/短軸長の値が1.4以上であるものを用いることにより、赤色の色価の高い膜を形成することができる。
本発明において、着色剤には染料を用いることもできる。染料としては特に制限はなく、公知の染料が使用できる。例えば、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、ピロメテン系等の染料が挙げられる。また、特開2012−158649号公報に記載のチアゾール化合物、特開2011−184493号公報に記載のアゾ化合物、特開2011−145540号公報に記載のアゾ化合物も好ましく用いることができる。また、黄色染料として、特開2013−054339号公報の段落番号0011〜0034に記載のキノフタロン化合物、特開2014−026228号公報の段落番号0013〜0058に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
本発明において、着色剤には色素多量体を用いることもできる。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、色素多量体は、粒子を形成していてもよく、色素多量体が粒子である場合は通常溶剤に分散した状態で用いられる。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、特開2015−214682号公報に記載されている化合物および製造方法が具体例として挙げられる。色素多量体は、一分子中に、色素構造を2以上有するものであり、色素構造を3以上有することが好ましい。上限は、特に限定はないが、100以下とすることもできる。一分子中に有する複数の色素構造は、同一の色素構造であってもよく、異なる色素構造であってもよい。色素多量体の重量平均分子量(Mw)は、2000〜50000が好ましい。下限は、3000以上がより好ましく、6000以上がさらに好ましい。上限は、30000以下がより好ましく、20000以下がさらに好ましい。色素多量体は、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、国際公開WO2016/031442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。
着色剤の含有量は、着色組成物の全固形分中50質量%以上であり、53質量%以上が好ましく、59質量%以上がより好ましく、62質量%以上が更に好ましい。上限は、85質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。
本発明の着色組成物に用いられる着色剤は、顔料の含有量が40質量%以上であり、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましく、80質量%以上であることがより一層好ましく、90質量%以上であることが更に一層好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。上限は、100質量%とすることができる。また、本発明の着色組成物に用いられる着色剤は、実質的に顔料のみであることも好ましい。着色剤が実質的に顔料のみである場合とは、顔料の含有量が99質量%以上であることを意味し、99.5質量%以上であることが好ましく、顔料のみであることが特に好ましい。本発明の着色組成物に用いられる着色剤が2種以上の顔料を含む場合、2種以上の顔料のうち少なくとも1種が上述した顔料Aであればよいが、着色剤に含まれるすべての顔料が上述した顔料Aであることが好ましい。
本発明の着色組成物に用いられる着色剤は、上述した顔料A(短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料)の含有量が40質量%以上であり、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましく、80質量%以上であることがより一層好ましく、90質量%以上であることが更に一層好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。上限は、100質量%とすることができる。また、本発明の着色組成物に用いられる着色剤は、実質的に顔料Aのみであることも好ましい。着色剤が実質的に顔料Aのみである場合とは、顔料Aの含有量が99質量%以上であることを意味し、99.5質量%以上であることが好ましく、顔料Aのみであることが特に好ましい。
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中50質量%以上であることが好ましく、53質量%以上がより好ましく、59質量%以上が更に好ましく、62質量%以上が特に好ましい。上限は、85質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。
<<樹脂>>
本発明の着色組成物は、樹脂を含有する。樹脂は、例えば、顔料を着色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。
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、3000〜2000000が好ましい。上限は、1000000以下が好ましく、500000以下がより好ましい。下限は、4000以上が好ましく、5000以上がより好ましい。
樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、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ホ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、スチレン樹脂などが挙げられる。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。また、特開2017−206689号公報の段落番号0041〜0060に記載の樹脂、特開2018−010856号公報の段落番号0022〜0071に記載の樹脂を用いることもできる。
本発明において、樹脂として酸基を有する樹脂を用いることが好ましい。この態様によれば、着色組成物の現像性を向上させることができ、矩形性に優れた画素を形成しやすい。酸基としては、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基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。酸基を有する樹脂は、例えば、アルカリ可溶性樹脂として用いることができる。
酸基を有する樹脂は、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことが好ましく、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を樹脂の全繰り返し単位中5〜70モル%含むことがより好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の上限は、50モル%以下であることが好ましく、30モル%以下であることがより好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の下限は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましい。
酸基を有する樹脂は、下記式(ED1)で示される化合物および/または下記式(ED2)で表される化合物(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に由来する繰り返し単位を含むことも好ましい。
Figure 2020075568
式(ED1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を表す。
Figure 2020075568
式(ED2)中、Rは、水素原子または炭素数1〜30の有機基を表す。式(ED2)の詳細については、特開2010−168539号公報の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013−029760号公報の段落番号0317の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明で用いられる樹脂は、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むことも好ましい。
Figure 2020075568
式(X)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Rは炭素数2〜10のアルキレン基を表し、Rは、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1〜20のアルキル基を表す。nは1〜15の整数を表す。
酸基を有する樹脂については、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、特開2012−198408号公報の段落番号0076〜0099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。また、酸基を有する樹脂は市販品を用いることもできる。
酸基を有する樹脂の酸価は、30〜500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上が好ましく、70mgKOH/g以上がより好ましい。上限は、400mgKOH/g以下が好ましく、300mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下が更に好ましい。酸基を有する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000〜100000が好ましい。また、酸基を有する樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000〜20000が好ましい。
酸基を有する樹脂としては、例えば下記構造の樹脂などが挙げられる。
Figure 2020075568
本発明の着色組成物は、分散剤としての樹脂を含むこともできる。分散剤としては、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)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、40〜105mgKOH/gが好ましく、50〜105mgKOH/gがより好ましく、60〜105mgKOH/gがさらに好ましい。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)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、アミノ基であることが好ましい。
分散剤として用いる樹脂は、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。分散剤として用いる樹脂が酸基を有する繰り返し単位を含むことにより、フォトリソグラフィ法によりパターン形成する際、現像残渣の発生をより抑制できる。
分散剤として用いる樹脂は、グラフト樹脂であることも好ましい。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。
分散剤として用いる樹脂は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むポリイミン系分散剤であることも好ましい。ポリイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する主鎖と、原子数40〜10000の側鎖とを有し、かつ主鎖及び側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子とは、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。ポリイミン系分散剤については、特開2012−255128号公報の段落番号0102〜0166の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
分散剤として用いる樹脂は、コア部に複数個のポリマー鎖が結合した構造の樹脂であることも好ましい。このような樹脂としては、例えばデンドリマー(星型ポリマーを含む)が挙げられる。また、デンドリマーの具体例としては、特開2013−043962号公報の段落番号0196〜0209に記載された高分子化合物C−1〜C−31などが挙げられる。
また、上述した酸基を有する樹脂(アルカリ可溶性樹脂)を分散剤として用いることもできる。
また、分散剤として用いる樹脂は、エチレン性不飽和結合基を側鎖に有する繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。エチレン性不飽和結合基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位中10モル%以上であることが好ましく、10〜80モル%であることがより好ましく、20〜70モル%であることが更に好ましい。
分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、BYKChemie社製のDISPERBYKシリーズ(例えば、DISPERBYK−111、161など)、日本ルーブリゾール(株)製のソルスパースシリーズ(例えば、ソルスパース76500など)などが挙げられる。また、特開2014−130338号公報の段落番号0041〜0130に記載された顔料分散剤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。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。
着色組成物の全固形分中における樹脂の含有量は、5〜50質量%が好ましい。下限は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましい。上限は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。また、着色組成物の全固形分中における酸基を有する樹脂(アルカリ可溶性樹脂)の含有量は、5〜50質量%が好ましい。下限は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましい。上限は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。また、樹脂全量中における酸基を有する樹脂(アルカリ可溶性樹脂)の含有量は、優れた現像性が得られやすいという理由から30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、80質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%とすることができ、95質量%とすることもでき、90質量%以下とすることもできる。
<<有機溶剤>>
本発明の着色組成物は、有機溶剤を含有する。有機溶剤としては、各成分の溶解性や着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開WO2015/166779号公報の段落番号0223を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤を好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジクロロメタン、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、酢酸シクロヘキシル、シクロペンタノン、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、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドなどが挙げられる。ただし有機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)以下とすることもでき、10質量ppm以下とすることもでき、1質量ppm以下とすることもできる)。
本発明においては、金属含有量の少ない有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤の金属含有量は、例えば10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて質量ppt(parts per trillion)レベルの有機溶剤を用いてもよく、そのような有機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)。
有機溶剤から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、蒸留(分子蒸留や薄膜蒸留等)やフィルタを用いたろ過を挙げることができる。ろ過に用いるフィルタのフィルタ孔径としては、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。フィルタの材質は、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。
有機溶剤は、異性体(原子数が同じであるが構造が異なる化合物)が含まれていてもよい。また、異性体は、1種のみが含まれていてもよいし、複数種含まれていてもよい。
本発明において、有機溶剤中の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。
着色組成物中における有機溶剤の含有量は、10〜95質量%であることが好ましく、20〜90質量%であることがより好ましく、30〜90質量%であることが更に好ましい。
また、本発明の着色組成物は、環境規制の観点から環境規制物質を実質的に含有しないことが好ましい。なお、本発明において、環境規制物質を実質的に含有しないとは、着色組成物中における環境規制物質の含有量が50質量ppm以下であることを意味し、30質量ppm以下であることが好ましく、10質量ppm以下であることが更に好ましく、1質量ppm以下であることが特に好ましい。環境規制物質は、例えばベンゼン;トルエン、キシレン等のアルキルベンゼン類;クロロベンゼン等のハロゲン化ベンゼン類等が挙げられる。これらは、REACH(Registration Evaluation Authorization and Restriction of CHemicals)規則、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法、VOC(Volatile Organic Compounds)規制等のもとに環境規制物質として登録されており、使用量や取り扱い方法が厳しく規制されている。これらの化合物は、本発明の着色組成物に用いられる各成分などを製造する際に溶媒として用いられることがあり、残留溶媒として着色組成物中に混入することがある。人への安全性、環境への配慮の観点よりこれらの物質は可能な限り低減することが好ましい。環境規制物質を低減する方法としては、系中を加熱や減圧して環境規制物質の沸点以上にして系中から環境規制物質を留去して低減する方法が挙げられる。また、少量の環境規制物質を留去する場合においては、効率を上げる為に該当溶媒と同等の沸点を有する溶媒と共沸させることも有用である。また、ラジカル重合性を有する化合物を含有する場合、減圧留去中にラジカル重合反応が進行して分子間で架橋してしまうことを抑制するために重合禁止剤等を添加して減圧留去してもよい。これらの留去方法は、原料の段階、原料を反応させた生成物(例えば重合した後の樹脂溶液や多官能モノマー溶液)の段階、またはこれらの化合物を混ぜて作製した着色組成物の段階などのいずれの段階でも可能である。
<<重合性化合物>>
本発明の着色組成物は、重合性化合物を含有することが好ましい。重合性化合物としては、ラジカル、酸または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、重合性化合物は、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。本発明で用いられる重合性化合物は、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。
重合性化合物としては、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。重合性化合物の分子量は、100〜3000が好ましい。上限は、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。下限は、150以上がより好ましく、250以上が更に好ましい。
重合性化合物は、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、重合性化合物は、3〜15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3〜6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。重合性化合物の具体例としては、特開2009−288705号公報の段落番号0095〜0108、特開2013−029760号公報の段落0227、特開2008−292970号公報の段落番号0254〜0257、特開2013−253224号公報の段落番号0034〜0038、特開2012−208494号公報の段落番号0477、特開2017−048367号公報、特許第6057891号公報、特許第6031807号公報に記載されている化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
重合性化合物としては、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)が好ましい。また、重合性化合物としては、ジグリセリンEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート(市販品としてはM−460;東亞合成製)、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(株)製、NKエステルA−TMMT)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD HDDA)、RP−1040(日本化薬(株)製)、アロニックスTO−2349(東亞合成(株)製)、NKオリゴUA−7200(新中村化学工業(株)製)、8UH−1006、8UH−1012(大成ファインケミカル(株)製)、ライトアクリレートPOB−A0(共栄社化学(株)製)などを用いることもできる。
また、重合性化合物として、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。3官能の(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、アロニックスM−309、M−310、M−321、M−350、M−360、M−313、M−315、M−306、M−305、M−303、M−452、M−450(東亞合成(株)製)、NKエステル A9300、A−GLY−9E、A−GLY−20E、A−TMM−3、A−TMM−3L、A−TMM−3LM−N、A−TMPT、TMPT(新中村化学工業(株)製)、KAYARAD GPO−303、TMPTA、THE−330、TPA−330、PET−30(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
重合性化合物は、酸基を有する化合物を用いることもできる。酸基を有する重合性化合物を用いることで、現像時に未露光部の重合性化合物が除去されやすく、現像残渣の発生を抑制できる。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。酸基を有する重合性化合物の市販品としては、アロニックスM−510、M−520、アロニックスTO−2349(東亞合成(株)製)等が挙げられる。酸基を有する重合性化合物の好ましい酸価としては、0.1〜40mgKOH/gであり、より好ましくは5〜30mgKOH/gである。重合性化合物の酸価が0.1mgKOH/g以上であれば、現像液に対する溶解性が良好であり、40mgKOH/g以下であれば、製造や取扱い上、有利である。
重合性化合物は、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重合性化合物は、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。
重合性化合物は、アルキレンオキシ基を有する重合性化合物を用いることもできる。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物は、エチレンオキシ基および/またはプロピレンオキシ基を有する重合性化合物が好ましく、エチレンオキシ基を有する重合性化合物がより好ましく、エチレンオキシ基を4〜20個有する3〜6官能(メタ)アクリレート化合物がさらに好ましい。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ基を4個有する4官能(メタ)アクリレートであるSR−494、イソブチレンオキシ基を3個有する3官能(メタ)アクリレートであるKAYARAD TPA−330などが挙げられる。
重合性化合物は、フルオレン骨格を有する重合性化合物を用いることもできる。フルオレン骨格を有する重合性化合物の市販品としては、オグソールEA−0200、EA−0300(大阪ガスケミカル(株)製、フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマー)などが挙げられる。
重合性化合物としては、トルエンなどの環境規制物質を実質的に含まない化合物を用いることも好ましい。このような化合物の市販品としては、KAYARAD DPHA LT、KAYARAD DPEA−12 LT(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
重合性化合物としては、特公昭48−041708号公報、特開昭51−037193号公報、特公平02−032293号公報、特公平02−016765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58−049860号公報、特公昭56−017654号公報、特公昭62−039417号公報、特公昭62−039418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01−105238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重合性化合物を用いることも好ましい。また、重合性化合物としては、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、LINC−202UA(共栄社化学(株)製)などの市販品を用いることもできる。
着色組成物の全固形分中における重合性化合物の含有量は0.1〜50質量%であることが好ましい。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。重合性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、それらの合計が上記範囲となることが好ましい。
また、着色組成物の全固形分中における重合性化合物と樹脂との合計の含有量は、硬化性、現像性および被膜形成性の観点から10〜65質量%が好ましい。下限は、15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましい。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%以下が更に好ましい。また、重合性化合物の100質量部に対して、樹脂を30〜300質量部含有することが好ましい。下限は50質量部以上が好ましく、80質量部以上がより好ましい。上限は250質量部以下が好ましく、200質量部以下がより好ましい。
<<光重合開始剤>>
本発明の着色組成物は光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤としては、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。光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤としては、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であることが好ましく、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であることがより好ましく、オキシム化合物であることが更に好ましい。光重合開始剤については、特開2014−130173号公報の段落0065〜0111、特許第6301489号公報の記載を参酌でき、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、特開2001−233842号公報に記載の化合物、特開2000−080068号公報に記載の化合物、特開2006−342166号公報に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653−1660)に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156−162)に記載の化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202−232)に記載の化合物、特開2000−066385号公報に記載の化合物、特表2004−534797号公報に記載の化合物、特開2006−342166号公報に記載の化合物、特開2017−019766号公報に記載の化合物、特許第6065596号公報に記載の化合物、国際公開WO2015/152153号公報に記載の化合物、国際公開WO2017/051680号公報に記載の化合物、特開2017−198865号公報に記載の化合物、国際公開WO2017/164127号公報の段落番号0025〜0038に記載の化合物などが挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、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、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−オンなどが挙げられる。市販品としては、IRGACURE−OXE01、IRGACURE−OXE02、IRGACURE−OXE03、IRGACURE−OXE04(以上、BASF社製)、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカオプトマーN−1919((株)ADEKA製、特開2012−14052号公報に記載の光重合開始剤2)が挙げられる。また、オキシム化合物としては、着色性が無い化合物や、透明性が高く変色し難い化合物を用いることも好ましい。市販品としては、アデカアークルズNCI−730、NCI−831、NCI−930(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。
本発明において、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。
本発明において、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。
本発明において、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に記載されている化合物、特許4223071号公報の段落番号0007〜0025に記載されている化合物、アデカアークルズNCI−831((株)ADEKA製)が挙げられる。
本発明において、光重合開始剤として、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開WO2015/036910号公報に記載されるOE−01〜OE−75が挙げられる。
本発明において好ましく使用されるオキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2020075568
Figure 2020075568
オキシム化合物は、波長350〜500nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、波長360〜480nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物がより好ましい。また、オキシム化合物の波長365nm又は波長405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、高いことが好ましく、1,000〜300,000であることがより好ましく、2,000〜300,000であることが更に好ましく、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、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。
光重合開始剤として、2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤を用いてもよい。そのような光ラジカル重合開始剤を用いることにより、光ラジカル重合開始剤の1分子から2つ以上のラジカルが発生するため、良好な感度が得られる。また、非対称構造の化合物を用いた場合においては、結晶性が低下して有機溶剤などへの溶解性が向上して、経時で析出しにくくなり、着色組成物の経時安定性を向上させることができる。2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤の具体例としては、特表2010−527339号公報、特表2011−524436号公報、国際公開WO2015/004565号公報、特表2016−532675号公報の段落番号0407〜0412、国際公開WO2017/033680号公報の段落番号0039〜0055に記載されているオキシム化合物の2量体、特表2013−522445号公報に記載されている化合物(E)および化合物(G)、国際公開WO2016/034963号公報に記載されているCmpd1〜7、特表2017−523465号公報の段落番号0007に記載されているオキシムエステル類光開始剤、特開2017−167399号公報の段落番号0020〜0033に記載されている光開始剤、特開2017−151342号公報の段落番号0017〜0026に記載されている光重合開始剤(A)などが挙げられる。
着色組成物の全固形分中の光重合開始剤の含有量は0.1〜30質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。本発明の着色組成物において、光重合開始剤は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、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<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できる。この態様によれば、着色組成物の保存安定性をより向上させることができる。顔料誘導体としては、顔料の一部を、酸基、塩基性基、塩構造を有する基又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。顔料誘導体としては、式(B1)で表される化合物が好ましい。
Figure 2020075568
式(B1)中、Pは色素構造を表し、Lは単結合または連結基を表し、Xは酸基、塩基性基、塩構造を有する基またはフタルイミドメチル基を表し、mは1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表し、mが2以上の場合は複数のLおよびXは互いに異なっていてもよく、nが2以上の場合は複数のXは互いに異なっていてもよい。
Pが表す色素構造としては、ピロロピロール色素構造、ジケトピロロピロール色素構造、キナクリドン色素構造、アントラキノン色素構造、ジアントラキノン色素構造、ベンゾイソインドール色素構造、チアジンインジゴ色素構造、アゾ色素構造、キノフタロン色素構造、フタロシアニン色素構造、ナフタロシアニン色素構造、ジオキサジン色素構造、ペリレン色素構造、ペリノン色素構造、ベンゾイミダゾロン色素構造、ベンゾチアゾール色素構造、ベンゾイミダゾール色素構造およびベンゾオキサゾール色素構造などが挙げられる。
Lが表す連結基としては、炭化水素基、複素環基、−NR−、−SO2−、−S−、−O−、−CO−もしくはこれらの組み合わせからなる基が挙げられる。Rは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。
Xが表す酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基、イミド酸基等が挙げられる。カルボン酸アミド基としては、−NHCORX1で表される基が好ましい。スルホン酸アミド基としては、−NHSOX2で表される基が好ましい。イミド酸基としては、−SONHSOX3、−CONHSOX4、−CONHCORX5または−SONHCORX6で表される基が好ましい。RX1〜RX6は、それぞれ独立に、炭化水素基または複素環基を表す。RX1〜RX6が表す炭化水素基および複素環基は、さらに置換基を有してもよい。さらなる置換基としては、ハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。Xが表す塩基性基としてはアミノ基が挙げられる。Xが表す塩構造としては、上述した酸基または塩基性基の塩が挙げられる。
顔料誘導体としては、下記構造の化合物が挙げられる。また、特開昭56−118462号公報、特開昭63−264674号公報、特開平01−217077号公報、特開平03−009961号公報、特開平03−026767号公報、特開平03−153780号公報、特開平03−045662号公報、特開平04−285669号公報、特開平06−145546号公報、特開平06−212088号公報、特開平06−240158号公報、特開平10−30063号公報、特開平10−195326号公報、国際公開WO2011/024896号公報の段落番号0086〜0098、国際公開WO2012/102399号公報の段落番号0063〜0094、国際公開WO2017/038252号公報の段落番号0082等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。
Figure 2020075568
顔料誘導体の含有量は顔料100質量部に対して1〜30質量部であることが好ましい。下限は2質量部以上であることが好ましく、3質量部以上であることがより好ましい。上限は、25質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。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。2種以上併用する場合はそれらの合計量が上記範囲であることが好ましい。
<<環状エーテル基を有する化合物>>
本発明の着色組成物は、環状エーテル基を有する化合物を含有することができる。環状エーテル基としては、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。環状エーテル基を有する化合物は、エポキシ基を有する化合物であることが好ましい。エポキシ基を有する化合物としては、1分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物が挙げられ、エポキシ基を2個以上有する化合物が好ましい。エポキシ基の数の上限は、例えば、100個以下とすることもでき、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。エポキシ基を有する化合物としては、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、特開2017−179172号公報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。
エポキシ基を有する化合物は、低分子化合物(例えば、分子量2000未満、さらには、分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)のいずれでもよい。エポキシ基を有する化合物の重量平均分子量は、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以下が好ましく、5000以下がより好ましく、3000以下が更に好ましい。
エポキシ基を有する化合物としては、エポキシ樹脂を好ましく用いることができる。エポキシ樹脂としては、例えばフェノール化合物のグリシジルエーテル化物であるエポキシ樹脂、各種ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化物であるエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、エポキシ基をもつケイ素化合物とそれ以外のケイ素化合物との縮合物、エポキシ基を持つ重合性不飽和化合物とそれ以外の他の重合性不飽和化合物との共重合体等が挙げられる。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、310〜3300g/eqであることが好ましく、310〜1700g/eqであることがより好ましく、310〜1000g/eqであることが更に好ましい。
環状エーテル基を有する化合物の市販品としては、例えば、EHPE3150((株)ダイセル製)、EPICLON N−695(DIC(株)製)、マープルーフG−0150M、G−0105SA、G−0130SP、G−0250SP、G−1005S、G−1005SA、G−1010S、G−2050M、G−01100、G−01758(以上、日油(株)製、エポキシ基含有ポリマー)等が挙げられる。
本発明の着色組成物が環状エーテル基を有する化合物を含有する場合、着色組成物の全固形分中における環状エーテル基を有する化合物の含有量は、0.1〜20質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、例えば、15質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましい。環状エーテル基を有する化合物は1種のみでもよく、2種以上でもよい。2種以上の場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<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。この態様によれば、得られる膜の支持体との密着性を向上させることができる。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、加水分解反応及び縮合反応の少なくともいずれか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、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、アミノ基、(メタ)アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、特開2009−288703号公報の段落番号0018〜0036に記載の化合物、特開2009−242604号公報の段落番号0056〜0066に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
着色組成物の全固形分中におけるシランカップリング剤の含有量は、0.1〜5質量%が好ましい。上限は、3質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。シランカップリング剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。2種以上の場合は、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−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、tert−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−tert−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)が挙げられる。中でも、p−メトキシフェノールが好ましい。着色組成物の全固形分中における重合禁止剤の含有量は、0.0001〜5質量%が好ましい。
<<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できる。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、シリコン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用することができる。界面活性剤については、国際公開WO2015/166779号公報の段落番号0238〜0245を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明において、界面活性剤はフッ素系界面活性剤であることが好ましい。着色組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで液特性(特に、流動性)がより向上し、省液性をより改善することができる。また、厚みムラの小さい膜を形成することもできる。
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3〜40質量%が好適であり、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。フッ素含有率がこの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、特開2014−41318号公報の段落番号0060〜0064(対応する国際公開第2014/017669号の段落番号0060〜0064)等に記載の界面活性剤、特開2011−132503号公報の段落番号0117〜0132に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、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、EXP、MFS−330(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)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)等が挙げられる。
また、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を有し、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC(株)製のメガファックDSシリーズ(化学工業日報、2016年2月22日)(日経産業新聞、2016年2月23日)、例えばメガファックDS−21が挙げられる。
また、フッ素系界面活性剤は、フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキレンエーテル基を有するフッ素原子含有ビニルエーテル化合物と、親水性のビニルエーテル化合物との重合体を用いることも好ましい。このようなフッ素系界面活性剤は、特開2016−216602号公報の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
フッ素系界面活性剤は、ブロックポリマーを用いることもできる。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る。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。
Figure 2020075568
上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3000〜50000であり、例えば、14000である。上記の化合物中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
また、フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和結合基を側鎖に有する含フッ素重合体を用いることもできる。具体例としては、特開2010−164965号公報の段落番号0050〜0090および段落番号0289〜0295に記載された化合物、例えばDIC(株)製のメガファックRS−101、RS−102、RS−718K、RS−72−K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に記載の化合物を用いることもできる。
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及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。
シリコ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)、KP−341、KF−6001、KF−6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。また、シリコン系界面活性剤は、下記構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2020075568
着色組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、0.001質量%〜5.0質量%が好ましく、0.005〜3.0質量%がより好ましい。界面活性剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。2種以上の場合は、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、アミノジエン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物、インドール化合物、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2013−068814号公報の段落番号0317〜0334、特開2016−162946号公報の段落番号0061〜0080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)が挙げられる。また、紫外線吸収剤として特許第6268967号公報の段落番号0049〜0059に記載の化合物も使用できる。
着色組成物の全固形分中における紫外線吸収剤の含有量は、0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5質量%がより好ましい。本発明において、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。
<<酸化防止剤>>
本発明の着色組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール系酸化防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。前述の置換基としては炭素数1〜22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、酸化防止剤は、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。また、酸化防止剤は、リン系酸化防止剤も好適に使用することができる。リン系酸化防止剤としてはトリス[2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2−[(4,6,9,11−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−2−イル)オキシ]エチル]アミン、亜リン酸エチルビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)などが挙げられる。酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ AO−20、アデカスタブ AO−30、アデカスタブ AO−40、アデカスタブ AO−50、アデカスタブ AO−50F、アデカスタブ AO−60、アデカスタブ AO−60G、アデカスタブ AO−80、アデカスタブ AO−330(以上、(株)ADEKA)などが挙げられる。また、酸化防止剤は、特許第6268967号公報の段落番号0023〜0048に記載の化合物も使用できる。
着色組成物の全固形分中における酸化防止剤の含有量は、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.3〜15質量%であることがより好ましい。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。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。
<<その他成分>>
本発明の着色組成物は、必要に応じて、増感剤、硬化促進剤、フィラー、熱硬化促進剤、可塑剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を含有してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、例えば、特開2012−003225号公報の段落番号0183以降(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の段落番号0237)の記載、特開2008−250074号公報の段落番号0101〜0104、0107〜0109等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、本発明の着色組成物は、必要に応じて、潜在酸化防止剤を含有してもよい。潜在酸化防止剤としては、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であって、100〜250℃で加熱するか、又は酸/塩基触媒存在下で80〜200℃で加熱することにより保護基が脱離して酸化防止剤として機能する化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤としては、国際公開WO2014/021023号公報、国際公開WO2017/030005号公報、特開2017−008219号公報に記載された化合物が挙げられる。市販品としては、アデカアークルズGPA−5001((株)ADEKA製)等が挙げられる。
また、本発明の着色組成物は、得られる膜の屈折率を調整するために金属酸化物を含有させてもよい。金属酸化物としては、TiO、ZrO、Al、SiO等が挙げられる。金属酸化物の一次粒子径は1〜100nmが好ましく、3〜70nmがより好ましく、5〜50nmが最も好ましい。金属酸化物はコア−シェル構造を有していてもよく、この際、コア部が中空状であってもよい。
また、本発明の着色組成物は、耐光性改良剤を含んでもよい。耐光性改良剤としては、特開2017−198787号公報の段落番号0036〜0037に記載の化合物、特開2017−146350号公報の段落番号0029〜0034に記載の化合物、特開2017−129774号公報の段落番号0036〜0037、0049〜0052に記載の化合物、特開2017−129674号公報の段落番号0031〜0034、0058〜0059に記載の化合物、特開2017−122803号公報の段落番号0036〜0037、0051〜0054に記載の化合物、国際公開WO2017/164127号公報の段落番号0025〜0039に記載の化合物、特開2017−186546号公報の段落番号0034〜0047に記載の化合物、特開2015−025116号公報の段落番号0019〜0041に記載の化合物、特開2012−145604号公報の段落番号0101〜0125に記載の化合物、特開2012−103475号公報の段落番号0018〜0021に記載の化合物、特開2011−257591号公報の段落番号0015〜0018に記載の化合物、特開2011−191483号公報の段落番号0017〜0021に記載の化合物、特開2011−145668号公報の段落番号0108〜0116に記載の化合物、特開2011−253174号公報の段落番号0103〜0153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、顔料などと結合または配位していない遊離の金属の含有量が100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましく、10ppm以下であることが更に好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。この態様によれば、顔料分散性の安定化(凝集抑止)、分散性改善に伴う分光特性の向上、硬化性成分の安定化や、金属原子・金属イオンの溶出に伴う導電性変動の抑止、表示特性の向上などができる。また、特開2012−153796号公報、特開2000−345085号公報、特開2005−200560号公報、特開平08−043620号公報、特開2004−145078号公報、特開2014−119487号公報、特開2010−083997号公報、特開2017−090930号公報、特開2018−025612号公報、特開2018−025797号公報、特開2017−155228号公報、特開2018−036521号公報などに記載された効果も得られる。上記の遊離の金属の種類としては、Na、K、Ca、Sc、Ti、Mn、Cu、Zn、Fe、Cr、Co、Mg、Al、Sn、Zr、Ga、Ge、Ag、Au、Pt、Cs、Ni、Cd、Pb,Bi等が挙げられる。また、本発明の着色組成物は、顔料などと結合または配位していない遊離のハロゲンの含有量が100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましく、10ppm以下であることが更に好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。ハロゲンとしては、F、Cl、Br、I及びそれらの陰イオンが挙げられる。着色組成物中の遊離の金属やハロゲンの低減方法としては、イオン交換水による洗浄、ろ過、限外ろ過、イオン交換樹脂による精製等の方法が挙げられる。
本発明の着色組成物は、テレフタル酸エステルを含まないことも好ましい。
本発明の着色組成物の粘度(25℃)は、例えば、塗布により膜を形成する場合、1〜100mPa・sであることが好ましい。下限は、2mPa・s以上がより好ましく、3mPa・s以上が更に好ましい。上限は、50mPa・s以下がより好ましく、30mPa・s以下が更に好ましく、15mPa・s以下が特に好ましい。
<収容容器>
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、収容容器として、原材料や着色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。
<着色組成物の製造方法>
本発明の着色組成物は、前述の成分を混合して製造できる。着色組成物の製造に際しては、全成分を同時に有機溶剤に溶解および/または分散して着色組成物を製造してもよいし、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製造してもよい。
また、着色組成物の製造に際して、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。
着色組成物の製造にあたり、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、着色組成物を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、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が好ましく、0.01〜3.0μmがより好ましく、0.05〜0.5μmが更に好ましい。フィルタの孔径が上記範囲であれば、微細な異物をより確実に除去できる。フィルタの孔径値については、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。フィルタは、日本ポール株式会社(DFA4201NIEY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)および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を用いることができる。
また、フィルタとしてファイバ状のろ材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。市販品としては、ロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)が挙げられる。
フィルタを使用する際、異なるフィルタ(例えば、第1のフィルタと第2のフィルタなど)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。また、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。また、第1のフィルタでのろ過は、分散液のみに対して行い、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。
<膜>
本発明の膜は、上述した本発明の着色組成物から得られる膜である。本発明の膜は、カラーフィルタなどに用いることができる。具体的には、カラーフィルタの着色層(画素)として好ましく用いることができ、カラーフィルタの赤色着色層(赤色画素)としてより好ましく用いることができる。本発明の膜の膜厚は、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。
<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、上述した本発明の膜を有する。より好ましくは、カラーフィルタの画素として、本発明の膜を有する。本発明のカラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や画像表示装置などに用いることができる。
本発明のカラーフィルタにおいて本発明の膜の膜厚は、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、画素の幅が0.5〜20.0μmであることが好ましい。下限は、1.0μm以上であることが好ましく、2.0μm以上であることがより好ましい。上限は、15.0μm以下であることが好ましく、10.0μm以下であることがより好ましい。また、画素のヤング率が0.5〜20GPaであることが好ましく、2.5〜15GPaがより好ましい。
本発明のカラーフィルタに含まれる各画素は高い平坦性を有することが好ましい。具体的には、画素の表面粗さRaは、100nm以下であることが好ましく、40nm以下であることがより好ましく、15nm以下であることが更に好ましい。下限は規定されないが、例えば0.1nm以上であることが好ましい。画素の表面粗さは、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、画素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。また、画素の体積抵抗値は高いことが好ましい。具体的には、画素の体積抵抗値は10Ω・cm以上であることが好ましく、1011Ω・cm以上であることがより好ましい。上限は規定されないが、例えば1014Ω・cm以下であることが好ましい。画素の体積抵抗値は、例えば超高抵抗計5410(アドバンテスト社製)を用いて測定することができる。
また、本発明のカラーフィルタは、本発明の膜の表面に保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、酸素遮断化、低反射化、親疎水化、特定波長の光(紫外線、近赤外線等)の遮蔽等の種々の機能を付与することができる。保護層の厚さとしては、0.01〜10μmが好ましく、0.1〜5μmがさらに好ましい。保護層の形成方法としては、有機溶剤に溶解した樹脂組成物を塗布して形成する方法、化学気相蒸着法、成型した樹脂を接着材で貼りつける方法等が挙げられる。保護層を構成する成分としては、(メタ)アクリル樹脂、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ホ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、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アラミド樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、セルロース樹脂、Si、C、W、Al、Mo、SiO、Siなどが挙げられ、これらの成分を二種以上含有しても良い。例えば、酸素遮断化を目的とした保護層の場合、保護層はポリオール樹脂、SiO、Siを含むことが好ましい。また、低反射化を目的とした保護層の場合、保護層は(メタ)アクリル樹脂、フッ素樹脂を含むことが好ましい。
樹脂組成物を塗布して保護層を形成する場合、樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の公知の方法を用いることができる。樹脂組成物に含まれる有機溶剤は、公知の有機溶剤(例えば、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート、シクロペンタノン、乳酸エチル等)を用いることが出来る。保護層を化学気相蒸着法にて形成する場合、化学気相蒸着法としては、公知の化学気相蒸着法(熱化学気相蒸着法、プラズマ化学気相蒸着法、光化学気相蒸着法)を用いることができる。
保護層は、必要に応じて、有機・無機微粒子、特定波長(例えば、紫外線、近赤外線等)の吸収剤、屈折率調整剤、酸化防止剤、密着剤、界面活性剤等の添加剤を含有しても良い。有機・無機微粒子の例としては、例えば、高分子微粒子(例えば、シリコーン樹脂微粒子、ポリスチレン微粒子、メラミン樹脂微粒子)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アルミニウム、窒化チタン、酸窒化チタン、フッ化マグネシウム、中空シリカ、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。特定波長の吸収剤は公知の吸収剤を用いることができる。紫外線吸収剤および近赤外線吸収剤としては、上述した素材が挙げられる。これらの添加剤の含有量は適宜調整できるが、保護層の全重量に対して0.1〜70質量%が好ましく、1〜60質量%がさらに好ましい。
また、保護層としては、特開2017−151176号公報の段落番号0073〜0092に記載の保護層を用いることもできる。
カラーフィルタは、隔壁で区画された領域に各色の画素(着色層)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画素に対して低屈折率であることが好ましい。また、US2018/0040656号公報に記載の構成で隔壁を形成しても良い。
<カラーフィルタの製造方法>
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタは、上述した本発明の着色組成物を用いて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、を経て製造できる。フォトリソグラフィ法によるパターン形成は、着色組成物層をパターン状に露光する工程と、着色組成物層の未露光部を現像除去してパターン(画素)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(画素)をベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。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では、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。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、ガラス基板、シリコン基板などが挙げられ、シリコン基板であることが好ましい。また、シリコン基板には、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)、透明導電膜などが形成されていてもよい。また、シリコン基板には、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されている場合もある。また、シリコン基板には、上部の層との密着性改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層が設けられていてもよい。
着色組成物の塗布方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、滴下法(ドロップキャスト);スリットコート法;スプレー法;ロールコート法;回転塗布法(スピンコーティング);流延塗布法;スリットアンドスピン法;プリウェット法(たとえば、特開2009−145395号公報に記載されている方法);インクジェット(例えばオンデマンド方式、ピエゾ方式、サーマル方式)、ノズルジェット等の吐出系印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、反転オフセット印刷、メタルマスク印刷法などの各種印刷法;金型等を用いた転写法;ナノインプリント法などが挙げられる。インクジェットでの適用方法としては、特に限定されず、例えば「広がる・使えるインクジェット−特許に見る無限の可能性−、2005年2月発行、住ベテクノリサーチ」に示された方法(特に115ページ〜133ページ)や、特開2003−262716号公報、特開2003−185831号公報、特開2003−261827号公報、特開2012−126830号公報、特開2006−169325号公報などに記載の方法が挙げられる。また、着色組成物の塗布方法については、国際公開WO2017/030174号公報、国際公開WO2017/018419号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
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膜を製造する場合は、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。プリベーク時間は、10〜300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。プリベークは、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
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、ステッパー露光機やスキャナ露光機などを用いて、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、パターン状に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線等が挙げられる。また、波長300nm以下の光(好ましくは波長180〜300nmの光)を用いることもできる。波長300nm以下の光としては、KrF線(波長248nm)、ArF線(波長193nm)などが挙げられ、KrF線(波長248nm)が好ましい。また、300nm以上の長波な光源も利用できる。
また、露光に際して、光を連続的に照射して露光してもよく、パルス的に照射して露光(パルス露光)してもよい。なお、パルス露光とは、短時間(例えば、ミリ秒レベル以下)のサイクルで光の照射と休止を繰り返して露光する方式の露光方法のことである。パルス露光の場合、パルス幅は、100ナノ秒(ns)以下であることが好ましく、50ナノ秒以下であることがより好ましく、30ナノ秒以下であることが更に好ましい。パルス幅の下限は、特に限定はないが、1フェムト秒(fs)以上とすることができ、10フェムト秒以上とすることもできる。周波数は、1kHz以上であることが好ましく、2kHz以上であることがより好ましく、4kHz以上であることが更に好ましい。周波数の上限は50kHz以下であることが好ましく、20kHz以下であることがより好ましく、10kHz以下であることが更に好ましい。最大瞬間照度は、50000000W/m以上であることが好ましく、100000000W/m以上であることがより好ましく、200000000W/m以上であることが更に好ましい。また、最大瞬間照度の上限は、1000000000W/m以下であることが好ましく、800000000W/m以下であることがより好ましく、500000000W/m以下であることが更に好ましい。なお、パルス幅とは、パルス周期における光が照射されている時間のことである。また、周波数とは、1秒あたりのパルス周期の回数のことである。また、最大瞬間照度とは、パルス周期における光が照射されている時間内での平均照度のことである。また、パルス周期とは、パルス露光における光の照射と休止を1サイクルとする周期のことである。
照射量(露光量)は、例えば、0.03〜2.5J/cmが好ましく、0.05〜1.0J/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、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/m〜100000W/m(例えば、5000W/m、15000W/m、または、35000W/m)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
次に、着色組成物層の未露光部を現像除去してパターン(画素)を形成する。着色組成物層の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。
現像液は、有機溶剤、アルカリ現像液などが挙げられる。アルカリ現像液としては、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液であることが好ましい。アルカリ剤としては、例えば、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、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。アルカリ剤は、分子量が大きい化合物の方が環境面および安全面で好ましい。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、現像液は、さらに界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、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ないが、例えば1.5〜100倍の範囲に設定することができる。また、現像後純水で洗浄(リンス)することも好ましい。また、リンスは、現像後の着色組成物層が形成された支持体を回転させつつ、現像後の着色組成物層へリンス液を供給して行うことが好ましい。また、リンス液を吐出させるノズルを支持体の中心部から支持体の周縁部に移動させて行うことも好ましい。この際、ノズルの支持体中心部から周縁部へ移動させるにあたり、ノズルの移動速度を徐々に低下させながら移動させてもよい。このようにしてリンスを行うことで、リンスの面内ばらつきを抑制できる。また、ノズルを支持体中心部から周縁部へ移動させつつ、支持体の回転速度を徐々に低下させても同様の効果が得られる。
現像後、乾燥を施した後に追加露光処理や加熱処理(ポストベーク)を行うことも好ましい。追加露光処理やポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の硬化処理である。ポストベークにおける加熱温度は、例えば100〜240℃が好ましく、200〜240℃がより好ましい。ポストベークは、現像後の膜を、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。追加露光処理を行う場合、露光に用いられる光は、波長400nm以下の光であることが好ましい。また、追加露光処理は、KR1020170122130Aに記載の方法で行ってもよい。
<固体撮像素子>
本発明の固体撮像素子は、上述した本発明の膜を有する。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明の膜を備え、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
基板上に、固体撮像素子(CCD(電荷結合素子)イメージセンサ、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口した遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、カラーフィルタを有する構成である。更に、デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(基板に近い側)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、国際公開WO2018/043654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>
本発明の画像表示装置は、上述した本発明の膜を有する。画像表示装置としては、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が挙げられる。画像表示装置の定義や各画像表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木昭夫著、(株)工業調査会、1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田龍男編集、(株)工業調査会、1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
<樹脂の重量平均分子量(Mw)の測定)
樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、以下の条件で測定した。
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
<顔料の短軸長および長軸長の測定>
走査型電子顕微鏡を用い、加速電圧5kV、撮像倍率10万倍で撮影した画像をデジタル化して、顔料の長軸方向、短軸方向の画像輝度データ(長軸方向の座標、短軸方向の座標、および輝度の3成分からなる。)を作成した。デジタル化では、画像を幅方向に1280分割して、輝度8ビットで処理して256階調のデータを得て、分割した各座標ポイントの画像輝度を所定の階調値に変換した。次に、得られた画像輝度データにおいて、粒子の長軸にあたる方向の座標を横軸にとり、長軸方向の各座標ポイントにおける輝度の平均値(即ち、1280分割した各座標ポイントにおける輝度の平均値)を縦軸にとって輝度曲線を作成した。作成した輝度曲線を微分して微分曲線を作成し、作成した微分曲線のピーク位置から顔料の境界の座標を特定した。顔料の長軸にあたる方向の座標を横軸にとる操作を3回繰り返し、最も長い軸長を長軸長とした。短軸方向でも座標を横軸にとる操作を3回繰り返し、最も短い軸長を短軸長とした。詳しくは、長軸長とは、粒子の長さを最も長く取ることができる軸(直線)を長軸として決定し、この長軸の長さとする。一方、短軸とは、長軸と直交する直線で粒子長さを取ったときに最も長さが長くなる軸として決定し、この軸の長さを短軸長とした。
また、100個の顔料の短軸長および長軸長の算術平均値を算出して、顔料の短軸長の平均値および顔料の長軸長の平均値を算出した。
<顔料分散液の調製>
(顔料分散液A1−1〜A1−7)
C.I.ピグメントグリーン58の9質量部、C.I.ピグメントイエロー185の6質量部、顔料誘導体Y1の2.5質量部、分散剤D1の5質量部、および、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)の77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液1−1〜A1−7を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。なお、分散時間を変えることで、顔料1および顔料2の長軸長および短軸長がそれぞれ下記表に記載の値となるように調整した。これらの顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
顔料誘導体Y1:下記構造の化合物。
Figure 2020075568
分散剤D1:下記構造の樹脂(Mw=24000、主鎖に付記した数値はモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
Figure 2020075568
(顔料分散液A2−1〜A2−7)
C.I.ピグメントグリーン36の9質量部、C.I.ピグメントイエロー150の6質量部、顔料誘導体Y1の2.5質量部、分散剤D1の5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A2−1〜A2−7を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。なお、分散時間を変えることで、顔料1および顔料2の長軸長および短軸長がそれぞれ下記表に記載の値となるように調整した。これらの顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A3)
C.I.ピグメントグリーン58の9質量部、C.I.ピグメントイエロー139の6質量部、顔料誘導体Y1の2.5質量部、分散剤D1の5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A3を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A4)
C.I.ピグメントレッド254の10.5質量部、C.I.ピグメントイエロー139の4.5質量部、顔料誘導体Y1の2.0質量部、分散剤D1の5.5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A4を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A5−1、A5−2)
C.I.ピグメントレッド177の10.5質量部、C.I.ピグメントイエロー139の4.5質量部、顔料誘導体Y2の2.0質量部、分散剤D2の5.5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A5−1、A5−2を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。なお、分散時間を変えることで、顔料1および顔料2の長軸長および短軸長がそれぞれ下記表に記載の値となるように調整した。これらの顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
顔料誘導体Y2:下記構造の化合物
Figure 2020075568
分散剤D2:下記構造の化合物
Figure 2020075568
(顔料分散液A6)
C.I.ピグメントレッド264の10.5質量部、C.I.ピグメントイエロー139の4.5質量部、顔料誘導体Y1の2.0質量部、分散剤D1の5.5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A6を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A7)
C.I.ピグメントレッド272の10.5質量部、C.I.ピグメントイエロー139の4.5質量部、顔料誘導体Y1の2.0質量部、分散剤D1の5.5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A7を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A8)
赤色顔料1の10.5質量部、C.I.ピグメントイエロー139の4.5質量部、顔料誘導体Y1の2.0質量部、分散剤D1の5.5質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A8を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
赤色顔料1:下記構造の化合物
Figure 2020075568
(顔料分散液A9−1、A9−2)
C.I.ピグメントブルー15:6の12質量部、C.I.ピグメントバイオレット23の3質量部、顔料誘導体Y1の2.7質量部、分散剤D1の4.8質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A9−1、A9−2を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1および顔料2の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。なお、分散時間を変えることで、顔料1および顔料2の長軸長および短軸長がそれぞれ下記表に記載の値となるように調整した。これらの顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、顔料含有量が15質量%であった。
(顔料分散液A10)
C.I.ピグメントブルー15:6の12質量部、特開2015−041058号公報の段落番号0292に記載のV染料1の3質量部、顔料誘導体Y1の2.7質量部、分散剤D1の4.8質量部、および、PGMEAの77.5質量部を混合した混合液に、直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて分散処理を行った後、ビーズをろ過で分離して顔料分散液A10を調製した。顔料分散液中に含まれる顔料1の長軸長および短軸長はそれぞれ下記表の値であった。この顔料分散液は、固形分濃度が22.5質量%であり、色材含有量(顔料と染料の合計量)が15質量%であった。
Figure 2020075568
上記表中、の略語は以下の通りである。
PG36 :C.I.ピグメントグリーン36
PG58 :C.I.ピグメントグリーン58
PR254 :C.I.ピグメントレッド254
PR264 :C.I.ピグメントレッド264
PR272 :C.I.ピグメントレッド272
赤色顔料1 :上述した構造の化合物
PR177 :C.I.ピグメントレッド177
PB15:6 :C.I.ピグメントブルー15:6
PY185 :C.I.ピグメントイエロー185
PY150 :C.I.ピグメントイエロー150
PY139 :C.I.ピグメントイエロー139
PV23 :C.I.ピグメントバイオレット23
<着色組成物の調製>
下記表に記載の原料を混合した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して着色組成物を調製した。組成物101〜118、C101〜C103は緑色着色組成物であり、組成物201〜205、C201は赤色着色組成物であり、組成物301、302、C301は青色着色組成物であった。
Figure 2020075568
Figure 2020075568
Figure 2020075568
上記表に記載の原料は以下の通りである。
(顔料分散液)
顔料分散液A1−1〜A1−7、A2−1〜A2−7、A3、A4、A5−1、A5−2、A6、A7、A8、A9−1、A9−2、A10:上述した顔料分散液A1−1〜A1−7、A2−1〜A2−7、A3、A4、A5−1、A5−2、A6、A7、A8、A9−1、A9−2、A10
(樹脂)
B1:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。Mw:10,000、酸価:70mgKOH/g、C=C価:1.4mmol/g)
Figure 2020075568
(重合性モノマー)
M1:オグソールEA−0300(大阪ガスケミカル(株)製、フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマー、C=C価:2.1mmol/g)
M2:下記構造の化合物(C=C価:10.4mmol/g)
Figure 2020075568
(開始剤)
I1、I3、I5:下記構造の化合物
Figure 2020075568
(界面活性剤)
W1:下記構造の化合物
Figure 2020075568
(添加剤)
T1:EHPE3150((株)ダイセル製、エポキシ樹脂)
T2:下記構造の化合物(シランカップリング剤)
Figure 2020075568
<膜収縮性の評価>
ガラス基板上にCT−4000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を膜厚が0.1μmとなるようにスピンコート法で塗布し、ホットプレートを用いて220℃で1時間加熱して下地層を形成した。この下地層付きのガラス基板上に、ポストベーク後の膜厚が下記表に記載の膜厚となるように各着色組成物をスピンコート法で塗布し、その後、ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(キヤノン(株)製)を用い、オープンフレームのマスクを介してi線を露光量1000mJ/cmでガラス基板全面に照射して露光を行った。次いで、ホットプレートを用い、200℃で5分間加熱することで、膜を形成した。得られた膜の膜厚について、触診式プロファイリングシステムDektakXT(BRUKER社製)を用いて測定した。
次に、上記で作製した膜を温度110℃湿度85%の恒温恒湿下で100時間静置した。耐湿性試験を行った後の膜の膜厚を測定して下記の式から膜の収縮率を測定し、以下の基準にて膜収縮性を評価した。膜の膜厚は耐湿試験前・後の膜のそれぞれについて、ガラス基板の直径方向に5等分した位置で測定し、その平均値を採用した。
膜の収縮率(%)={(耐湿試験前の膜の膜厚−耐湿試験後の膜の膜厚)/耐湿試験前の膜の膜厚}×100
(評価基準)
A:膜の収縮率が5%未満である
B:膜の収縮率が5%以上10%未満である
C:膜の収縮率が10%以上20%未満である
D:膜の収縮率が20%以上である
<色価の評価>
ガラス基板上に、下記表に記載の着色組成物をスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用い、100℃で2分間加熱して下記表に示す膜厚の膜を形成した。得られた膜に対し、下記に表に記載の波長の光を入射し、その透過率を分光器(UV4100、(株)日立ハイテクノロジーズ製)により測定して、光学濃度(OD値)を測定した。
得られた光学濃度を膜厚で規格化することで、色価の相対値を得た。なお、緑色着色組成物を用いて形成した膜については、波長660nmの光を入射した。また、赤色着色組成物を用いて径背した膜については、波長530nmの光を入射した。また、青色着色組成物を用いて形成した膜については、波長610nmの光を入射した。
<パターン形成性および残渣の評価>
8インチ(20.32cm)シリコンウエハに、CT−4000L(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)をポストベーク後に厚さが0.1μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて220℃で300秒間加熱して下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハを得た。
次いで、各着色組成物をポストベーク後の膜厚が下記表に記載の膜厚となるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用い、100℃で2分間ポストベークした。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(キヤノン(株)製)を用い、画素(パターン)サイズが1μm四方で形成されるベイヤーパターンを有するマスクを介して200mJ/cmの露光量にてi線で露光した。次いで、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秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した。次いで、ホットプレートを用い、200℃で5分間加熱することで、画素(パターン)を形成した。
(パターン形成性の評価方法)
得られた画素を、高分解能FEB(Field Emission Beam)測長装置(HITACHI CD−SEM)S9380II((株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、画像部(パターン)を観察した。
A:狙いの線幅のパターンが歪み無く形成されており、パターン中心の線幅と端の線幅の差が5%未満であった。
B:ほぼ狙いの線幅のパターンが形成されているが、パターン中心の線幅と端の線幅の差が5%以上10%未満であった。
C:ほぼ狙いの線幅のパターンが形成されているが、パターン中心の線幅と端の線幅の差が10%以上30%未満であった。
D:A〜C以外である、もしくは、パターンを形成できなかった。
(残渣の評価方法)
得られた画素を、高分解能FEB(Field Emission Beam)測長装置(HITACHI CD−SEM)S9380II((株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、非画像部(画素間)の残渣を観察した。
A:残渣が全く見られない。
B:非画像部の0%を超え5%未満の領域に残渣が見られた。
C:非画像部の5%以上10%未満の領域に残渣が見られた。
D:非画像部の10%以上の領域に残渣が見られた。
Figure 2020075568
Figure 2020075568
Figure 2020075568
上記表に示す通り、組成物101〜118、201〜205、301、302を用いた実施例はいずれも、膜収縮が抑制された膜を形成することができた。更には、パターン形成性および残渣の評価も良好であった。また、実施例101、107〜111の結果、および、試験例112〜117の結果から明らかなように、長軸長/短軸長の値が1.4以上3.0以下の顔料を用いることで、より色価の高い膜を形成することができた。
(試験例1001)
シリコンウエハ上に、Green組成物をポストベーク後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用いて、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(キヤノン(株)製)を用い、365nmの波長の光を1000mJ/cmの露光量で2μm四方のドットパターンのマスクを介して露光した。次いで、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秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、更に純水にて水洗した。次いで、ホットプレートを用いて、200℃で5分間加熱(ポストベーク)することで、Green組成物をパターニングした。同様にRed組成物、Blue組成物を順次パターニングし、赤、緑及び青の着色パターン(ベイヤーパターン)を形成した。
Green組成物としては、組成物101を使用した。Red組成物としては、組成物201を使用した。Blue組成物としては組成物301を使用した。
なお、ベイヤーパターンとは、米国特許第3,971,065号明細書に開示されているような、一個の赤色(Red)素子と、二個の緑色(Green)素子と、一個の青色(Blue)素子とを有する色フィルタ素子の2×2アレイを繰り返したパターンである。
得られたカラーフィルタを公知の方法に従い固体撮像素子に組み込んだ。この固体撮像素子は好適な画像認識能を有していた。

Claims (18)

  1. 着色剤と樹脂と有機溶剤とを含む着色組成物であって、
    前記着色組成物の全固形分中に前記着色剤を50質量%以上含有し、
    前記着色剤は、短軸長と長軸長との比率である長軸長/短軸長の値が1.4以上の顔料Aを40質量%以上含有する、着色組成物。
  2. 着色組成物の全固形分中に前記着色剤を60質量%以上含有する、請求項1に記載の着色組成物。
  3. 前記顔料Aは、前記長軸長/短軸長の値が1.4以上3.0以下である、請求項1または2に記載の着色組成物。
  4. 前記顔料Aの長軸長の平均値が15〜150nm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. 前記顔料Aの短軸長の平均値が10〜100nm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. 前記顔料Aは赤色顔料である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7. 前記赤色顔料は、カラーインデックスピグメントレッド254、カラーインデックスピグメントレッド264、および、カラーインデックスピグメントレッド272から選ばれる少なくとも1種である、請求項6に記載の着色組成物。
  8. 光重合開始剤と重合性化合物とを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の着色組成物。
  9. 前記樹脂はアルカリ可溶性樹脂を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の着色組成物。
  10. フォトリソグラフィ法でのパターン形成用である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の着色組成物。
  11. 固体撮像素子用である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の着色組成物。
  12. カラーフィルタ用である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の着色組成物。
  13. 赤色の画素形成用である、請求項12に記載の着色組成物。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の着色組成物から得られる膜。
  15. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法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、を有するカラーフィルタの製造方法。
  16. 請求項14に記載の膜を有するカラーフィルタ。
  17. 請求項14に記載の膜を有する固体撮像素子。
  18. 請求項14に記載の膜を有する画像表示装置。
JP2020550438A 2018-10-10 2019-10-01 着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置 Active JP7284184B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018191755 2018-10-10
JP2018191755 2018-10-10
PCT/JP2019/038684 WO2020075568A1 (ja) 2018-10-10 2019-10-01 着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020075568A1 true JPWO2020075568A1 (ja) 2021-09-16
JP7284184B2 JP7284184B2 (ja) 2023-05-30

Family

ID=70165181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020550438A Active JP7284184B2 (ja) 2018-10-10 2019-10-01 着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7284184B2 (ja)
TW (1) TW202022054A (ja)
WO (1) WO2020075568A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7436647B2 (ja) 2020-05-12 2024-02-21 富士フイルム株式会社 着色組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子および画像表示装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08179111A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
JP2003232914A (ja) * 2002-02-13 2003-08-22 Sumitomo Chem Co Ltd 着色組成物およびそれを用いたカラーフィルター
JP2005029738A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機顔料分散体の製造方法
JP2006284691A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Ink & Chem Inc カラーフィルター用緑色顔料組成物およびそれを緑色画素部に含有してなるカラーフィルター
JP2012032833A (ja) * 2011-10-28 2012-02-16 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
JP2012053183A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ及び表示装置
JP2012068613A (ja) * 2010-08-27 2012-04-05 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 黒色樹脂組成物及びブラックマトリクス
WO2013099730A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 大日精化工業株式会社 不溶性アゾ顔料であるc.i.ピグメントイエロー74及びそれを用いた着色組成物
JP2017226753A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 関西ペイント株式会社 顔料分散ペースト

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08179111A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
JP2003232914A (ja) * 2002-02-13 2003-08-22 Sumitomo Chem Co Ltd 着色組成物およびそれを用いたカラーフィルター
JP2005029738A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機顔料分散体の製造方法
JP2006284691A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Ink & Chem Inc カラーフィルター用緑色顔料組成物およびそれを緑色画素部に含有してなるカラーフィルター
JP2012068613A (ja) * 2010-08-27 2012-04-05 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 黒色樹脂組成物及びブラックマトリクス
JP2012053183A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ及び表示装置
JP2012032833A (ja) * 2011-10-28 2012-02-16 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
WO2013099730A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 大日精化工業株式会社 不溶性アゾ顔料であるc.i.ピグメントイエロー74及びそれを用いた着色組成物
JP2017226753A (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 関西ペイント株式会社 顔料分散ペースト

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020075568A1 (ja) 2020-04-16
JP7284184B2 (ja) 2023-05-30
TW202022054A (zh) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021157501A1 (ja) 着色組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
JPWO2020166510A1 (ja) 硬化性組成物、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、画像表示装置、及び、高分子化合物
WO2021166855A1 (ja) 着色組成物、膜、赤色画素、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置およびキット
JP7185759B2 (ja) 着色組成物、膜、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
WO2021166859A1 (ja) 着色組成物、膜、赤色画素、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置およびキット
JP7080325B2 (ja) 硬化性組成物、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
JP7045456B2 (ja) 着色組成物、膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子及び画像表示装置
JP7011722B2 (ja) 組成物、膜、光学フィルタ、積層体、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
JP2023161048A (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
JPWO2020066871A1 (ja) 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、光学フィルタおよび光センサ
WO2019202908A1 (ja) パターンの製造方法、光学フィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法、光硬化性組成物および膜
JP7284184B2 (ja) 着色組成物、膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
JP7198819B2 (ja) 硬化性組成物、硬化性組成物の製造方法、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
WO2020196394A1 (ja) 樹脂組成物、膜、近赤外線カットフィルタ、近赤外線透過フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
WO2020196391A1 (ja) 樹脂組成物、膜、近赤外線カットフィルタ、近赤外線透過フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
JP7095091B2 (ja) 感光性組成物、膜、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
WO2021172142A1 (ja) 着色感光性組成物、硬化物、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、及び、非対称ジケトピロロピロール化合物
JPWO2020066919A1 (ja) 着色組成物、硬化膜の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
JP7302014B2 (ja) 着色組成物、膜、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
JP7290731B2 (ja) 着色組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
JP7371121B2 (ja) 着色組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
JP7285932B2 (ja) 着色組成物、膜、カラーフィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置
JP7220726B2 (ja) 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
WO2020196392A1 (ja) 構造体、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
WO2021149596A1 (ja) 着色組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子及び画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230518

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7284184

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150