KR102119433B1 - 착색 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

내광성이 우수한 막 등을 제조 가능한 착색 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치를 제공한다. 착색 조성물은, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와, 아이소인돌린 안료 B와, 수지 C와, 에틸렌성 불포화 결합기를 갖는 경화성 화합물 D를 함유하고, 수지 C는, 1-옥탄올/물의 분배 계수 P의 상용대수인 LogP의 계산값인 CLogP값이 3.0 이상이며 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1을 포함하고, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비가, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량:아이소인돌린 안료 B의 질량=55:45~85:15이다.

Description

착색 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치

본 발명은, 착색 조성물에 관한 것이다. 또, 착색 조성물을 이용한, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 디지털 카메라, 카메라 탑재 휴대 전화 등의 보급으로부터, 전하 결합 소자(CCD) 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자의 수요가 크게 늘어나고 있다. 디스플레이나 광학 소자의 키 디바이스로서 컬러 필터가 사용되고 있다.

컬러 필터용 착색 조성물에 있어서는, 착색제로서 안료를 이용하는 경우가 있다. 또, 녹색의 컬러 필터를 제조하기 위한 착색 조성물로서는, 녹색 안료와 황색 안료를 포함하는 착색 조성물 등이 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용매를 포함하고,

(A) 착색제는, 피그먼트 그린 7의 녹색 안료를 포함하며,

(B) 알칼리 가용성 수지는, 에폭시기를 포함하는 제1 수지 및 에폭시기와 반응할 수 있는 산 작용기를 함유하고, 산가가 170~300mgKOH/g인 제2 수지를 함유하는, 착색 조성물이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2에는, (A) 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료, (B) 황색 안료, (C) 중합성 화합물, (D) 바인더 수지, 및 (E) 광중합 개시제를 포함하고, (C) 중합성 화합물이, (C-1) 1분자 중에 중합성기를 2개 갖는 중합성 화합물과, (C-2) 1분자 중에 중합성기를 5 내지 6개 갖는 중합성 화합물을 포함하며, 또한 (C-1) 1분자 중에 중합성기를 2개 갖는 중합성 화합물의 함유량이, (C-1) 1분자 중에 중합성기를 2개 갖는 중합성 화합물과 (C-2) 1분자 중에 중합성기를 5 내지 6개 갖는 중합성 화합물과의 총량에 대하여, 15~40질량%인 착색 조성물이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 3에는, 컬러 인덱스(C. I.) 피그먼트 그린 58과, C. I. 피그먼트 옐로 185 등을 포함하는 착색 조성물이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2015-197677호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2010-097172호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2013-064999호

한편, 최근 들어서, 컬러 필터는, 내광성의 추가적인 향상이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 내광성이 우수한 막 등을 제조 가능한 착색 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명자가 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료와 아이소인돌린 안료를 포함하는 막에 대하여 검토한바, 이 막은 내광성이 저하하기 쉬운 것을 알 수 있었다. 그 이유는, 막중에서 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료와 아이소인돌린 안료가 접촉하여, 양자가 상호 작용을 일으키기 때문이라고 추측된다.

또, 본 발명자의 검토에 의하면, 이 막은, 습도가 높은 환경하에 있어서, 내광성이 특히 저하하기 쉬운 것을 알 수 있었다. 습도가 높은 환경하에서는, 막중에 수분이 침입하기 쉬워지고, 막중에 존재하는 수분에 의하여 막중 성분이 이동하기 쉬워지며, 그 결과 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료와 아이소인돌린 안료가 보다 접촉하기 쉬워져, 내광성이 저하하기 쉬워진다고 추측된다.

따라서, 본 발명자는, 막중에 있어서, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료와 아이소인돌린 안료와의 접촉을 억제할 수 있으면, 양자의 상호 작용을 억제할 수 있어, 내광성을 향상시킬 수 있다고 생각했다. 그리고, 예의 검토한 결과, 후술하는 착색 조성물을 이용함으로써 내광성이 우수한 막을 제조할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은, 이하를 제공한다.

<1> 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와, 아이소인돌린 안료 B와, 수지 C와, 경화성 화합물 D를 함유하고,

수지 C는, 1-옥탄올/물의 분배 계수 P의 상용대수인 LogP의 계산값인 CLogP값이 3.0 이상이며 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1을 포함하고,

할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비가, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량:아이소인돌린 안료 B의 질량=55:45~85:15인, 착색 조성물.

<2> 수지 C의 전체 질량 중에, 수지 C1을 5질량% 이상 함유하는, <1>에 기재된 착색 조성물.

<3> 수지 C1의 전체 반복 단위 중에, 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 5~95몰% 함유하는, <1> 또는 <2>에 기재된 착색 조성물.

<4> 수지 C1은, 산기를 갖는 반복 단위를 더 갖는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물.

<5> 중합성 화합물 Cm은, 지방족환 및 방향족 탄화 수소환으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물.

<6> 수지 C1의 산가가 10~160mgKOH/g인, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물.

<7> 경화성 화합물 D는 중합성 화합물을 포함하는, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물.

<8> 광중합 개시제를 더 포함하는, <7>에 기재된 착색 조성물.

<9> 경화성 화합물 D는 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는, <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물.

<10> <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물을 이용한 컬러 필터.

<11> <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 기재된 착색 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 조성물층을 형성하는 공정과, 포토리소그래피법 또는 드라이 에칭법에 의하여 착색 조성물층에 대하여 패턴을 형성하는 공정을 갖는 패턴 형성 방법.

<12> <10>에 기재된 컬러 필터를 갖는 고체 촬상 소자.

<13> <10>에 기재된 컬러 필터를 갖는 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면, 내광성이 우수한 막을 제조 가능한 착색 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 되었다.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 기와 함께 치환기를 갖는 기를 포함한다. 예를 들면, "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함한다.

본 명세서에 있어서 "노광"이란, 특별히 설명하지 않는 한, 광을 이용한 노광을 의미할 뿐만 아니라, 전자선, 이온빔 등의 입자선을 이용한 묘화도 노광에 포함된다. 또, 노광에 이용되는 광으로서는, 일반적으로, 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선, 전자선 등의 활성광선 또는 방사선을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 명세서에 있어서, 전체 고형분이란, 조성물의 전체 성분으로부터 용제를 제외한 성분의 합계량을 말한다.

본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내고, "(메트)아크릴"은, 아크릴 및 메타크릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내며, "(메트)알릴"은, 알릴 및 메탈릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내고, "(메트)아크릴로일"은, 아크릴로일 및 메타크릴로일의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타낸다.

본 명세서에 있어서 "공정"이라는 말은, 독립적인 공정을 의미할 뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우이더라도 그 공정의 소기의 작용이 달성되면, 본 용어에 포함된다.

본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의하여 측정한 폴리스타이렌 환산값으로서 정의된다.

본 발명에 있어서, 안료는, 특정 용제에 대하여 용해하기 어려운 불용성의 화합물을 의미한다. 전형적으로는, 조성물 중에 입자로서 분산된 상태로 존재하는 화합물을 의미한다. 여기에서, 용제란, 예를 들면 후술하는 용제의 란에서 예시하는 용제를 들 수 있다. 본 발명에 이용되는 안료는, 예를 들면, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트에 대하여 용해하기 어려운 불용성의 화합물인 것이 바람직하다.

<착색 조성물>

본 발명의 착색 조성물은, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와, 아이소인돌린 안료 B와, 수지 C와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 경화성 화합물 D를 함유하고,

수지 C는, CLogP값이 3.0 이상이며 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1을 포함하고,

할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비가, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량:아이소인돌린 안료 B의 질량=55:45~85:15인 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 착색 조성물을 이용함으로써, 내광성이 우수한 막을 제조할 수 있다. 특히, 습도가 높은 환경하에 있어서도, 우수한 내광성을 가진 막을 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 착색 조성물에 의하여 얻어지는 막은, 광조사에 의한 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료의 퇴색을 억제하고, 녹색의 분광의 변동을 억제할 수 있어, 녹색의 컬러 필터로서 특히 바람직한 특성을 갖고 있다. 이와 같은 본 발명의 효과가 얻어지는 메커니즘은, 이하에 의한 것이라고 추측한다.

본 발명의 착색 조성물에서는, CLogP값이 3.0 이상이고 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1을 이용한다. 수지 C1의 공중합 성분인 중합성 화합물 Cm은, CLogP값이 3.0 이상이며, 소수성(疏水性)이 높은 재료이다. 즉, 수지 C1은 소수성이 높은 구조를 갖는 재료이다. 또, 중합성 화합물 Cm은, CLogP값이 3.0 이상인 것에 더하여, 환상 구조를 더 가지므로, 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1은, 막의 유리 전이 온도(Tg)를 올리는 효과를 갖고 있다. 이로 인하여, 본 발명의 착색 조성물은, 수지 C1을 포함함으로써, 외부로부터 막중으로의 수분의 침입을 효과적으로 억제할 수 있고, 나아가서는, 막중에 수분이 잔류하고 있더라도, 수분에 의한 막중 성분의 이동을 효과적으로 억제할 수 있었다고 추측한다. 이로 인하여, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와 아이소인돌린 안료 B와의 접촉을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 결과, 우수한 내광성이 얻어졌다고 추측한다.

<<할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A>>

본 발명의 착색 조성물은, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A를 포함한다. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A는, 중심 금속인 아연이, 아이소인돌환의 4개의 질소로 둘러싸인 영역 내에 위치하는 화합물이다. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A는, 식 (A1)로 나타나는 화합물이 바람직하다.

[화학식 1]

식 (A1)에 있어서, X¹~X¹⁶ 중의 임의의 8~16개소는 할로젠 원자를 나타내고, 나머지는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

할로젠 원자로서는, 염소 원자, 브로민 원자, 불소 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있고, 특히, 브로민 원자, 염소 원자가 바람직하다. 치환기로서는, 일본 공개특허공보 2013-209623호의 단락 번호 0025~0027의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 구체예로서는, 예를 들면, 이하의 <1>, <2>에 나타내는 양태를 바람직한 일례로서 들 수 있다.

<1> 프탈로사이아닌 1분자 중의 할로젠 원자의 평균 개수가 8~12개인 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료. 이 양태에 있어서, X¹~X¹⁶은, 염소 원자, 브로민 원자, 수소 원자를 1개 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또, X¹~X¹⁶은, 염소 원자가 0~4개, 브로민 원자가 8~12개, 수소 원자가 0~4개인 것이 바람직하다. 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2007-284592호의 단락 번호 0013~0039, 0084~0085의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

<2> 프탈로사이아닌 1분자 중의 할로젠 원자의 평균 개수가 10~14개이고, 브로민 원자의 평균 개수가 8~12개이며, 염소 원자의 평균 개수가 2~5개인 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료. 구체예로서는, WO2015/118720 공보에 기재된 화합물을 들 수 있다.

할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A는, 예를 들면, 컬러 인덱스(C. I.; The Society of Dyers and Colourists 발행)에 있어서 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물로서, C. I. 피그먼트 그린 58, 59 등을 이용할 수도 있다.

<<아이소인돌린 안료 B>>

본 발명의 착색 조성물은, 아이소인돌린 안료 B를 포함한다. 아이소인돌린 안료 B로서는, 아이소인돌린 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다. 아이소인돌린 안료 B는, 황색 안료인 것이 바람직하다. 아이소인돌린 안료 B는, 식 (B1)로 나타나는 화합물이 바람직하다.

[화학식 2]

식 (B1)에 있어서, R^b1 및 R^b2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

R^b3 및 R^b4는, 각각 독립적으로, 치환기를 나타내고, R^b3과 R^b4는 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다. R^b5는 치환기를 나타내고, n은 0~4의 정수를 나타낸다. n이 2 이상인 경우는, 복수의 R^b5는 동일해도 되고, 달라도 된다.

R^b1~R^b5가 나타내는 치환기로서는, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 알킬기, 아릴기, 복소환기, 아랄킬기, -OR_Z ¹, -COR_Z ¹, -COOR_Z ¹, -OCOR_Z ¹, -NR_Z ¹R_Z ², -NHCOR_Z ¹, -CONR_Z ¹R_Z ², -NHCONR_Z ¹R_Z ², -NHCOOR_Z ¹, -SR_Z ¹, -SO₂R_Z ¹, -SO₂OR_Z ¹, -NHSO₂R_Z ¹ 및 -SO₂NR_Z ¹R_Z ²를 들 수 있다. R_Z ¹ 및 R_Z ²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 복소환기, 또는 아랄킬기를 나타내고, R_Z ¹과 R_Z ²는, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.

할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있다.

알킬기의 탄소수는, 1~20이 바람직하고, 1~15가 보다 바람직하며, 1~8이 더 바람직하다. 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 된다.

아릴기의 탄소수는, 6~20이 바람직하고, 6~12가 보다 바람직하다.

아랄킬기의 알킬 부분은, 상기 알킬기와 동일하다. 아랄킬기의 아릴 부분은, 상기 아릴기와 동일하다. 아랄킬기의 탄소수는, 7~20이 바람직하고, 7~15가 보다 바람직하다.

복소환기는, 단환 또는 축합환이 바람직하고, 단환 또는 축합수가 2~8인 축합환이 바람직하며, 단환 또는 축합수가 2~4인 축합환이 보다 바람직하다. 복소환기의 환을 구성하는 헤테로 원자의 수는 1~3이 바람직하다. 복소환기의 환을 구성하는 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하다. 복소환기는, 5원환 또는 6원환이 바람직하다. 복소환기의 환을 구성하는 탄소 원자의 수는 3~20이 바람직하고, 3~18이 보다 바람직하며, 3~12가 보다 바람직하다.

알킬기, 아랄킬기, 아릴기 및 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 무치환이어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 들 수 있다. 예를 들면, 알킬기, 아릴기, 복소환기, 할로젠 원자 등을 들 수 있다.

R^b3과 R^b4가 결합하여 형성하는 환으로서는, 지방족환, 방향족 탄화 수소환, 복소환 등을 들 수 있고, 복소환이 바람직하다. 복소환으로서는, 이미드환이 바람직하고, 바비투르산이 보다 바람직하다.

식 (B1)에 있어서, R^b1 및 R^b2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 알킬기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.

식 (B1)에 있어서, n은, 0 또는 1이 바람직하고, 0이 보다 바람직하다.

식 (B1)에 있어서, R^b3 및 R^b4 중 한쪽이 사이아노기를 나타내고, 다른 쪽이 -CONR_Z ¹R_Z ²를 나타내거나, 혹은 R^b3과 R^b4가 결합하여 환을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

아이소인돌린 안료 B는, 식 (B1-1) 또는 식 (B1-2)로 나타나는 화합물이 바람직하고, 식 (B1-2)로 나타나는 화합물이 보다 바람직하다.

[화학식 3]

식 (B1-1)에 있어서, R^b11~R^b14는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R^b15는 치환기를 나타내고, n은 0~4의 정수를 나타낸다. n이 2 이상인 경우는, 복수의 R^b15는 동일해도 되고, 달라도 된다.

식 (B1-2)에 있어서, R^b11 및 R^b12는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R^b15 및 R^b16은 치환기를 나타내고, n은 0~4의 정수를 나타낸다. n이 2 이상인 경우는, 복수의 R^b15는 동일해도 되고, 달라도 된다.

R^b11~R^b16이 나타내는 치환기는, 상술한 식 (B)에서 설명한 치환기를 들 수 있다. R^b11~R^b14는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다. R^b16는, 알킬기 또는 아릴기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다. n은, 0 또는 1이 바람직하고, 0이 보다 바람직하다.

아이소인돌린 안료 B는, C. I. 피그먼트 옐로 139, 185 등을 이용할 수도 있다. 그 중에서도, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다고 하는 이유에서 C. I. 피그먼트 옐로 185가 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비는, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량:아이소인돌린 안료 B의 질량=55:45~85:15이며, 60:40~85:15가 바람직하고, 65:35~85:15가 보다 바람직하며, 66:34~85:15가 더 바람직하고, 66:34~80:20이 특히 바람직하며, 66:34~79:21이 가장 바람직하다. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비가 상기 범위이면, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 내광성이 우수한 막을 제조할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 10~80질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면, 15질량% 이상이 보다 바람직하고, 18질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 70질량% 이하가 보다 바람직하고, 65질량% 이하가 더 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 아이소인돌린 안료 B의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 3~41질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면, 4질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 36질량% 이하가 보다 바람직하고, 32질량% 이하가 더 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와 아이소인돌린 안료 B와의 합계 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 20~90질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면, 30질량% 이상이 보다 바람직하고, 35질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 80질량% 이하가 보다 바람직하고, 75질량% 이하가 더 바람직하다. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와 아이소인돌린 안료 B와의 합계 함유량이 상기 범위이면, 본 발명의 효과가 효과적으로 얻어진다.

할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A 및 아이소인돌린 안료 B는, 각각 1종이어도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A 및/또는 아이소인돌린 안료 B를 2종 이상 포함하는 경우는, 이들의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

<<다른 착색제>>

본 발명의 착색 조성물은, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A 및 아이소인돌린 안료 B 이외의 착색제(다른 착색제)를 추가로 이용할 수 있다. 다른 착색제는, 염료 및 안료 중 어느 것이어도 되고, 양자를 병용해도 된다. 안료로서는, 종래 공지의 다양한 무기 안료 또는 유기 안료를 들 수 있다. 또, 무기 안료든 유기 안료든, 고투과율인 것이 바람직한 것을 고려하면, 평균 입자경이 가능한 한 작은 안료의 사용이 바람직하고, 핸들링성도 고려하면, 상기 안료의 평균 입자경은, 0.01~0.1μm가 바람직하며, 0.01~0.05μm가 보다 바람직하다.

무기 안료로서는, 금속 산화물, 금속 착염 등의 금속 화합물을 들 수 있다. 또, 카본 블랙, 타이타늄 블랙 등의 흑색 안료, 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 타이타늄, 마그네슘, 크로뮴, 아연, 안티모니 등의 금속의 산화물, 및 상기 금속의 복합 산화물을 들 수도 있다.

유기 안료로서 이하의 유기 안료를 들 수 있다.

C. I. 피그먼트 옐로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214

C. I. 피그먼트 그린 7, 10, 36, 37

C. I. 피그먼트 오렌지 2, 5, 13, 16, 17:1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73

C. I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 52:1, 52:2, 53:1, 57:1, 60:1, 63:1, 66, 67, 81:1, 81:2, 81:3, 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279

C. I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42

C. I. 피그먼트 블루 1, 2, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 80

또, 청색 안료로서, 인 원자를 갖는 알루미늄프탈로사이아닌 화합물을 이용할 수도 있다. 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2012-247591호의 단락 번호 0022~0030, 일본 공개특허공보 2011-157478호의 단락 번호 0047에 기재된 화합물 등을 들 수 있다.

염료로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 소64-090403호, 일본 공개특허공보 소64-091102호, 일본 공개특허공보 평1-094301호, 일본 공개특허공보 평6-011614호, 일본 특허공보 제2592207호, 미국 특허공보 제4808501호, 미국 특허공보 제5667920호, 일본 공개특허공보 평5-333207호, 일본 공개특허공보 평6-035183호, 일본 공개특허공보 평6-051115호, 일본 공개특허공보 평6-194828호 등에 개시되어 있는 색소를 사용할 수 있다. 화학 구조로서 구분하면, 피라졸아조 화합물, 피로메텐 화합물, 아닐리노아조 화합물, 트라이아릴메테인 화합물, 안트라퀴논 화합물, 벤질리덴 화합물, 옥소놀 화합물, 피라졸로트라이아졸아조 화합물, 피리돈아조 화합물, 사이아닌 화합물, 페노싸이아진 화합물, 피롤로피라졸아조메타인 화합물 등을 사용할 수 있다.

또, 다른 착색제로서 색소 다량체를 이용해도 된다. 색소 다량체는, 용제에 용해하여 이용되는 염료인 것이 바람직하지만, 입자를 형성하고 있어도 된다. 색소 다량체가 입자인 경우는, 색소 다량체를 용제 등에 분산시켜 이용한다. 입자 상태의 색소 다량체는, 예를 들면 유화 중합에 의하여 얻을 수 있다. 입자 상태의 색소 다량체로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2015-214682호에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 또, 색소 다량체로서, 일본 공개특허공보 2011-213925호, 일본 공개특허공보 2013-041097호, 일본 공개특허공보 2015-028144호, 일본 공개특허공보 2015-030742호 등에 기재되어 있는 화합물을 이용할 수도 있다.

또, 다른 착색제로서, 일본 공개특허공보 2013-054339호의 단락 번호 0011~0034에 기재된 퀴노프탈론 화합물, 일본 공개특허공보 2014-026228호의 단락 번호 0013~0058에 기재된 퀴노프탈론 화합물 등을 이용할 수도 있다.

본 발명의 착색 조성물이, 다른 착색제를 함유하는 경우, 다른 착색제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 3~50질량%가 바람직하다. 상한은, 45질량% 이하가 바람직하고, 40질량% 이하가 보다 바람직하다. 하한은, 5질량% 이상이 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 바람직하다. 다른 착색제는, 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우는, 합계가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<수지 C>>

본 발명의 착색 조성물은, 수지 C를 포함한다. 수지 C는, 예를 들면, 안료 등의 입자를 조성물 중에서 분산시키는 용도, 바인더의 용도로 배합된다. 또한, 주로 안료 등의 입자를 분산시키기 위하여 이용되는 수지를 분산제라고도 한다. 단, 수지의 이와 같은 용도는 일례이며, 이와 같은 용도 이외의 목적으로 수지를 사용할 수도 있다.

<<<수지 C1>>>

본 발명의 착색 조성물은, 수지 C로서, CLogP값이 3.0 이상이고 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지(이하, 수지 C1이라고도 함)를 포함한다.

여기에서, CLogP값이란, 1-옥탄올/물의 분배 계수 P의 상용대수인 LogP의 계산값이다. 재료의 CLogP의 값이 클수록 소수적(疎水的)인 재료인 것을 의미한다. 따라서, 상술한 중합성 화합물 Cm은, 소수성이 높은 화합물인 것을 의미한다. 또, 상술한 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 포함하는 수지 C1이란, 소수성이 높은 반복 단위를 갖는 수지인 것을 의미한다.

또한, 본 명세서에 있어서, CLogP값은, Daylight Chemical Information System, Inc.로부터 입수할 수 있는 프로그램 "CLOGP"로 계산된 값이다. 이 프로그램은, Hansch, Leo의 프래그먼트 어프로치(하기 문헌 참조)에 의하여 산출되는 "계산 LogP"의 값을 제공한다. 프래그먼트 어프로치는 화합물의 화학 구조에 근거하고 있고, 화학 구조를 부분 구조(프래그먼트)로 분할하여, 그 프래그먼트에 대하여 할당된 LogP 기여분을 합계함으로써 화합물의 LogP값을 추산하고 있다. 본 명세서에 있어서, 프래그먼트값으로서, Fragment database ver. 23(Biobyte사)을 사용했다. 계산 소프트웨어로서는 Bio Loom ver 1.5 등을 들 수 있다.

수지 C1을 구성하는 중합성 화합물 Cm에 대하여 설명한다. 중합성 화합물 Cm의 CLogP값은, 3.0 이상이고, 3.2 이상이 바람직하며, 3.5 이상이 보다 바람직하고, 3.8 이상이 더 바람직하며, 4.0 이상이 특히 바람직하다. 상한은, 10.0 이하가 바람직하고, 7.0 이하가 보다 바람직하며, 5.0 이하가 더 바람직하다. 중합성 화합물 Cm의 CLogP값이 3.0 이상이면, 내광성이 우수한 막을 형성할 수 있다. 또, 중합성 화합물 Cm의 CLogP값이 상기의 상한값 이하이면, 현상액의 침입 양호하고, 현상 잔사가 발생하기 어렵게 할 수 있어, 우수한 리소그래피성이 얻어진다.

중합성 화합물 Cm이 갖는 중합성기는, 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있고, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 중합성 화합물 Cm이 갖는 중합성기의 수는, 1~3개가 바람직하고, 1 또는 2개가 보다 바람직하며, 1개가 더 바람직하다.

중합성 화합물 Cm이 갖는 환상 구조는, 지방족환, 방향족 탄화 수소환, 복소환을 들 수 있다. 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다고 하는 이유에서, 지방족환 및 방향족 탄화 수소환이 바람직하고, 지방족환이 보다 바람직하다.

지방족환의 환을 구성하는 탄소 원자수는, 5~30이 바람직하고, 5~20이 보다 바람직하며, 5~15가 더 바람직하다. 지방족환은, 포화 지방족환이 바람직하다. 지방족환은, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 또, 지방족환은, 가교 구조를 갖고 있어도 된다. 또한, 가교 구조를 갖지 않는 축합환의 지방족환은, 지방족 축합환이라고도 한다. 또, 가교 구조를 갖는 단환의 지방족환은, 지방족 가교환이라고도 한다. 또, 가교 구조를 갖는 축합환의 지방족환은, 지방족 가교 축합환이라고도 한다. 본 발명에 있어서, 지방족환은, 막의 Tg가 상승하여, 안료의 이동을 억제할 수 있다는 이유에서 지방족 가교 축합환이 바람직하다. 지방족환의 구체예로서는, 사이클로헥세인, 피네인, 보네인, 노피네인, 노보네인, 바이사이클로옥테인(바이사이클로[2.2.2]옥테인, 바이사이클로[3.2.1]옥테인 등), 호모블레데인, 아다만테인, 트라이사이클로[5.2.1.0^2,6]데케인, 트라이사이클로[4.3.1.1^2,5]운데케인, 테트라사이클로[4.4.0.1^2,5.1^7,10]도데케인, 퍼하이드로-1,4-메타노-5,8-메타노나프탈렌 등을 들 수 있다.

방향족 탄화 수소환은, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 방향족 탄화 수소환은 축합환이 바람직하다. 축합환의 축합수는, 2~8이 바람직하고, 2~4가 보다 바람직하다. 방향족 탄화 수소환의 환을 구성하는 탄소 원자수는, 6~20이 바람직하고, 6~15가 더 바람직하며, 6~10이 가장 바람직하다. 방향족 탄화 수소환은, 나프탈렌환이 바람직하다.

복소환은, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 복소환은 축합환이 바람직하다. 축합환의 축합수는, 2~8이 바람직하고, 2~4가 보다 바람직하다. 복소환의 환을 구성하는 헤테로 원자의 수는 1~3이 바람직하다. 복소환의 환을 구성하는 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하다. 복소환은, 5원환 또는 6원환이 바람직하다. 복소환의 환을 구성하는 탄소 원자의 수는 3~20이 바람직하고, 3~18이 보다 바람직하며, 3~12가 보다 바람직하다.

중합성 화합물 Cm은, 식 (Cm-100)으로 나타나는 화합물이 바람직하다.

(A¹⁰⁰)_n-L¹⁰⁰-(Z¹⁰⁰)_m …(Cm-100)

식 중 Z¹⁰⁰은 중합성기를 나타내고, L¹⁰⁰은 단결합 또는 (n+m)가의 연결기를 나타내며, A¹⁰⁰은, 지방족환, 방향족 탄화 수소환 또는 복소환을 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타내며, m은 1 이상의 정수를 나타내고, L¹⁰⁰이 단결합인 경우 n 및 m은 1이다.

Z¹⁰⁰이 나타내는 중합성기는, 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있고, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기가 바람직하다.

A¹⁰⁰이 나타내는 지방족환, 방향족 탄화 수소환 및 복소환의 상세는, 상술한 범위와 동일하다. A¹⁰⁰은 지방족환이 바람직하고, 포화 지방족환이 보다 바람직하다. 또, A¹⁰⁰은 지방족 가교 축합환이 특히 바람직하다.

L¹⁰⁰은 단결합 또는 (n+m)가의 연결기를 나타낸다. (n+m)가의 연결기로서는, 1~100개의 탄소 원자, 0~10개의 질소 원자, 0~50개의 산소 원자, 1~200개의 수소 원자, 및 0~20개까지의 황 원자로 성립되는 기를 들 수 있다.

n은 1 이상의 정수를 나타내고, m은 1 이상의 정수를 나타낸다. n은 1~3이 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하며, 1이 더 바람직하다. m은 1~3이 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하며, 1이 더 바람직하다.

중합성 화합물 Cm은, 식 (Cm1)~식 (Cm4)로 나타나는 화합물이 바람직하고, 식 (Cm1), 식 (Cm3) 또는 식 (Cm4)로 나타나는 화합물이 보다 바람직하며, 식 (Cm1) 또는 식 (Cm4)로 나타나는 화합물이 더 바람직하고, 식 (Cm4)로 나타나는 화합물이 특히 바람직하다.

[화학식 4]

상기 식 중, L¹은, 단결합 또는, 2가의 연결기를 나타내고, Z¹은 중합성기를 나타낸다.

L¹이 나타내는 2가의 연결기로서는, 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1~10의 알킬렌기), -NH-, -SO-, -SO₂-, -CO-, -O-, -COO-, -OCO-, -S- 및 이들의 2 이상을 조합하여 이루어지는 기를 들 수 있다. L¹은, 단결합 또는 -O-가 바람직하다.

Z¹이 나타내는 중합성기는, 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있고, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기가 바람직하며, (메트)아크릴로일기가 보다 바람직하다.

중합성 화합물 Cm의 구체예로서는, 하기 화합물을 들 수 있다. 또한, 이하의 구조식에 부기한 CLogP의 수치는, 동일 화합물의 CLogP값이다.

[화학식 5]

본 발명에 있어서, 수지 C1은, 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위(이하, 반복 단위 Cm이라고도 함)를, 수지 C1의 전체 반복 단위 중에 5~95몰% 함유하는 것이 바람직하다. 하한은, 15몰% 이상이 바람직하고, 20몰% 이상이 보다 바람직하며, 23몰% 이상이 더 바람직하고, 25몰% 이상이 특히 바람직하다. 상한은, 90몰% 이하가 바람직하고, 85몰% 이하가 보다 바람직하다. 반복 단위 Cm의 함유량이 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다.

본 발명에 있어서, 수지 C1은, 산기를 갖는 반복 단위를 더 갖는 것도 바람직하다. 산기로서는, 카복실기, 설포기, 인산기 등을 들 수 있고, 카복실기 또는 설포기가 바람직하며, 카복실기가 보다 바람직하다. 수지 C1이 산기를 갖는 반복 단위를 더 갖는 경우, 알칼리 가용성 수지로서 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 수지 C1은 분산제나 바인더로서 이용할 수도 있다.

수지 C1이, 산기를 갖는 반복 단위를 갖는 경우, 수지 C1의 전체 반복 단위 중에, 산기를 갖는 반복 단위를 5~60몰% 함유하는 것이 바람직하다. 하한은, 10몰% 이상이 바람직하고, 15몰% 이상이 보다 바람직하다. 상한은, 55몰% 이하가 바람직하고, 50몰% 이하가 보다 바람직하며, 45몰% 이하가 더 바람직하고, 40몰% 이하가 특히 바람직하다. 산기를 갖는 반복 단위의 함유량이 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다. 나아가서는 착색 조성물의 현상성도 우수하다.

수지 C1의 산가는, 10~220mgKOH/g이 바람직하고, 10~200mgKOH/g이 보다 바람직하며, 10~180mgKOH/g이 더 바람직하고, 10~160mgKOH/g이 특히 바람직하다. 하한값은, 20mgKOH/g 이상이 바람직하고, 30mgKOH/g 이상이 보다 바람직하며, 40mgKOH/g 이상이 더 바람직하고, 50mgKOH/g 이상이 특히 바람직하다. 수지 C1의 산가가 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다. 나아가서는 착색 조성물의 현상성도 우수하다. 특히 수지 C1을 알칼리 가용성 수지로서 이용하는 경우, 수지 C1의 산가가 50~160mgKOH/g이면, 착색 조성물의 현상성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 수지 C1은, 중합성기를 갖는 반복 단위를 더 갖는 것도 바람직하다. 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있고, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 이 양태에 의하면, 내광성 등을 더 향상시킬 수 있다. 중합성기는, 상술한 산기를 갖는 반복 단위에 포함되어 있어도 되고, 상술한 산기를 갖는 반복 단위와는 다른 반복 단위에 포함되어 있어도 된다. 또, 중합성기는, 하나의 반복 단위에 1개만 갖고 있어도 되고, 2개 이상 갖고 있어도 된다.

수지 C1은, 말레이미드 화합물에서 유래하는 반복 단위를 갖고 있어도 된다. 말레이미드 화합물로서는, N 알킬말레이미드, N 페닐말레이미드 등을 들 수 있다. 말레이미드 화합물에서 유래하는 반복 단위로서는, 식 (C-mi)로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.

[화학식 6]

식 (C-mi)에 있어서, Rmi는 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 알킬기의 탄소수 1~20이 바람직하다. 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 된다. 아릴기의 탄소수는, 6~20이 바람직하고, 6~15가 보다 바람직하며, 6~10이 더 바람직하다. Rmi는 아릴기인 것이 바람직하다. 식 (C-mi)로 나타나는 반복 단위로서는, 이하에 나타내는 반복 단위를 들 수 있다.

[화학식 7]

수지 C1은, 후술하는 알칼리 가용성 수지의 항에서 설명하는 식 (ED1)로 나타나는 화합물에서 유래하는 반복 단위나, 식 (X)으로 나타나는 화합물에서 유래하는 반복 단위를 포함하고 있어도 된다.

수지 C1의 중량 평균 분자량은, 1000~50000이 바람직하고, 3000~30000이 보다 바람직하며, 3000~25000이 더 바람직하다. 수지 C1의 중량 평균 분자량이 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다.

수지 C1의 구체예로서는, 예를 들면 하기의 수지를 들 수 있다. 주쇄에 부기한 수치는 몰비이다. C-12에 있어서, x는 10 또는 40이고, y는 30이며, z는 30 또는 60이다. C-13에 있어서, x는 20이고, y는 30이며, z는 50이다.

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

수지 C1은, 시판품을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 다이사이클로펜탄일아크릴레이트 유래의 반복 단위를 포함하는 수지인, SPC-1110, SPC-1200, SPC-1210, SPC-1310, SPC-3100, SPC-3400, SPC-3500, SPC-3610, SPC-3700(이상, 쇼와 덴코(주)제) 등을 들 수 있다. 다이사이클로펜탄일아크릴레이트의 CLogP값은, 4.3이다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 수지 C의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 1~80질량%인 것이 바람직하다. 하한은, 5질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 70질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 60질량% 이하가 더 바람직하다.

또, 수지 C의 전체량 중에, 수지 C1을 5질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 10질량% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하며, 20질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 40질량% 이상 함유하는 것이 한층 더 바람직하며, 50질량% 이상 함유하는 것이 더욱더 바람직하고, 80질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 상한은, 100질량%로 할 수 있다.

<<<분산제>>>

본 발명의 착색 조성물은, 수지 C로서 분산제를 함유할 수 있다. 분산제는, 산성 분산제(산성 수지), 염기성 분산제(염기성 수지)를 들 수 있다. 또한, 분산제로서 상술한 수지 C1을 이용할 수도 있다.

여기에서, 산성 분산제(산성 수지)란, 산기의 양이 염기성기의 양보다 많은 수지를 나타낸다. 산성 분산제(산성 수지)로서는, 산기의 양과 염기성기의 양의 합계량을 100몰%로 했을 때에, 산기의 양이 70몰% 이상을 차지하는 수지가 바람직하고, 실질적으로 산기만으로 이루어지는 수지가 보다 바람직하다. 산성 분산제(산성 수지)가 갖는 산기는, 카복실기가 바람직하다. 산성 분산제(산성 수지)의 산가는, 10~105mgKOH/g이 바람직하다.

또, 염기성 분산제(염기성 수지)란, 염기성기의 양이 산기의 양보다 많은 수지를 나타낸다. 염기성 분산제(염기성 수지)로서는, 산기의 양과 염기성기의 양의 합계량을 100몰%로 했을 때에, 염기성기의 양이 50몰%를 초과하는 수지가 바람직하다. 염기성 분산제가 갖는 염기성기는, 아미노기가 바람직하다.

분산제로서는, 예를 들면, 고분자 분산제〔예를 들면, 폴리아미도아민과 그 염, 폴리카복실산과 그 염, 고분자량 불포화산 에스터, 변성 폴리유레테인, 변성 폴리에스터, 변성 폴리(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴계 공중합체, 나프탈렌설폰산 포말린 축합물〕, 폴리옥시에틸렌알킬 인산 에스터, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알칸올아민 등을 들 수 있다.

고분자 분산제는, 그 구조로부터 다시 직쇄상 고분자, 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자로 분류할 수 있다. 고분자 분산제는, 안료의 표면에 흡착하여, 재응집을 방지하도록 작용한다. 이로 인하여, 안료 표면에 대한 앵커 부위를 갖는 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자를 바람직한 구조로서 들 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2011-070156호의 단락 번호 0028~0124에 기재된 분산제나 일본 공개특허공보 2007-277514호에 기재된 분산제도 바람직하게 이용된다. 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

수지(분산제)는, 그래프트 공중합체를 이용할 수도 있다. 그래프트 공중합체의 상세는, 일본 공개특허공보 2012-255128호의 단락 번호 0025~0094의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 일본 공개특허공보 2012-255128호의 단락 번호 0072~0094에 기재된 수지를 들 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 하기의 수지를 이용할 수도 있다.

[화학식 11]

또, 수지(분산제)로서, 주쇄 및 측쇄 중 적어도 한쪽에 질소 원자를 포함하는 올리고이민계 분산제를 이용할 수도 있다. 올리고이민계 분산제로서는, pKa 14 이하의 관능기를 갖는 부분 구조 X를 갖는 반복 단위와, 원자수 40~10,000의 측쇄 Y를 포함하는 측쇄를 갖고, 또한 주쇄 및 측쇄 중 적어도 한쪽에 염기성 질소 원자를 갖는 수지가 바람직하다. 염기성 질소 원자는, 염기성을 나타내는 질소 원자이면 특별히 제한은 없다.

올리고이민계 분산제에 대해서는, 일본 공개특허공보 2012-255128호의 단락 번호 0102~0174의 기재를 참조할 수 있고, 본 명세서에는 상기 내용이 원용된다. 올리고이민계 분산제의 구체예로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2012-255128호의 단락 번호 0168~0174에 기재된 수지를 들 수 있다.

분산제는, 시판품으로서도 입수 가능하고, 그와 같은 구체예로서는, BYK Chemie사제 "Disperbyk-101(폴리아미도아민 인산염), 107(카복실산 에스터), 110(산기를 포함하는 공중합물), 111(인산계 분산제), 130(폴리아마이드), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170(고분자 공중합물)", BYK Chemie사제 "BYK-P104, P105(고분자량 불포화 폴리카복실산)", EFKA사제 "EFKA4047, 4050~4165(폴리유레테인계), EFKA4330~4340(블록 공중합체), 4400~4402(변성 폴리아크릴레이트), 5010(폴리에스터아마이드), 5765(고분자량 폴리카복실산염), 6220(지방산 폴리에스터), 6745(프탈로사이아닌 유도체), 6750(아조 안료 유도체)", 아지노모토 파인 테크노사제 "아지스퍼 PB821, PB822, PB880, PB881", 교에이샤 가가쿠사제 "플로렌 TG-710(유레테인 올리고머), 폴리플로 No. 50E, No. 300(아크릴계 공중합체)", 구스모토 가세이사제 "디스파론 KS-860, 873SN, 874, #2150(지방족 다가 카복실산), #7004(폴리에터에스터), DA-703-50, DA-705, DA-725, DA-7301", 가오사제 "데몰 RN, N(나프탈렌설폰산 포말린 중축합물), MS, C, SN-B(방향족 설폰산 포말린 중축합물)", 가오사제 "호모게놀 L-18(고분자 폴리카복실산)", 가오사제 "에멀겐 920, 930, 935, 985(폴리옥시에틸렌노닐페닐에터)", 가오사제 "아세타민 86(스테아릴아민아세테이트)", 니혼 루브리졸(주)제 "솔스퍼스 5000(프탈로사이아닌 유도체), 22000(아조 안료 유도체), 13240(폴리에스터아민), 3000, 12000, 17000, 20000, 27000(말단부에 기능부를 갖는 고분자), 24000, 28000, 32000, 38500(그래프트형 고분자)", 닛코 케미컬즈사제 "닛콜 T106(폴리옥시에틸렌소비탄모노올리에이트), MYS-IEX(폴리옥시에틸렌모노스테아레이트)", 가와켄 파인 케미컬(주)제 "히노액트 T-8000E", 신에쓰 가가쿠 고교(주)제 "오가노실록세인 폴리머 KP341", 모리시타 산교(주)제 "EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA 폴리머 100, EFKA 폴리머 400, EFKA 폴리머 401, EFKA 폴리머 450", 산노프코(주)제 "디스퍼스에이드 6, 디스퍼스에이드 8, 디스퍼스에이드 15, 디스퍼스에이드 9100", (주)ADEKA제 "아데카플루로닉 L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123", 및 산요 가세이(주)제 "이오넷 S-20" 등을 들 수 있다.

분산제의 함유량은, 안료 100질량부에 대하여, 1~200질량부가 바람직하다. 하한은, 5질량부 이상이 바람직하고, 10질량부 이상이 보다 바람직하다. 상한은, 150질량부 이하가 바람직하고, 100질량부 이하가 보다 바람직하다.

<<<알칼리 가용성 수지>>>

본 발명의 착색 조성물은, 수지 C로서 알칼리 가용성 수지를 함유할 수 있다. 알칼리 가용성 수지를 함유함으로써, 현상성이나 패턴 형성성이 향상된다. 또한, 알칼리 가용성 수지로서 상술한 수지 C1을 이용할 수도 있다.

알칼리 가용성 수지는, 알칼리 용해를 촉진시키는 기를 갖는 수지 중으로부터 적절히 선택할 수 있다. 알칼리 용해를 촉진시키는 기(이하, 산기라고도 함)로서는, 예를 들면, 카복실기, 인산기, 설포기, 페놀성 수산기 등을 들 수 있고, 카복실기가 바람직하다. 알칼리 가용성 수지가 갖는 산기의 종류는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.

알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 5000~100,000이 바람직하다. 또, 알칼리 가용성 수지의 수평균 분자량(Mn)은, 1000~20,000이 바람직하다.

알칼리 가용성 수지로서는, 내열성의 관점에서는, 폴리하이드록시스타이렌계 수지, 폴리실록세인계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하다. 또, 현상성 제어의 관점에서는, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하다.

알칼리 가용성 수지는, 측쇄에 카복실기를 갖는 폴리머가 바람직하다. 예를 들면, 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 2-카복시에틸(메트)아크릴산, 바이닐벤조산, 부분 에스터화 말레산 등의 모노머에서 유래하는 반복 단위를 갖는 공중합체, 노볼락형 수지 등의 알칼리 가용성 페놀 수지, 측쇄에 카복실기를 갖는 산성 셀룰로스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 폴리머를 들 수 있다. 특히, (메트)아크릴산과, 이것과 공중합 가능한 다른 모노머와의 공중합체가, 알칼리 가용성 수지로서 적합하다. (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 모노머로서는, 알킬(메트)아크릴레이트, 아릴(메트)아크릴레이트, 바이닐 화합물 등을 들 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트 및 아릴(메트)아크릴레이트로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 톨릴(메트)아크릴레이트, 나프틸(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 테트라하이드로퓨퓨릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 바이닐 화합물로서는, 스타이렌, α-메틸스타이렌, 바이닐톨루엔, 아크릴로나이트릴, 바이닐아세테이트, N-바이닐피롤리돈, 폴리스타이렌 매크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머 등을 들 수 있다. 또, 상기 다른 모노머로서 N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드 등의 일본 공개특허공보 평10-300922호에 기재된 N위 치환 말레이미드 모노머를 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 모노머는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.

알칼리 가용성 수지로서는, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 공중합체, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/다른 모노머로 이루어지는 다원 공중합체를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트와 다른 모노머를 공중합한 공중합체, 일본 공개특허공보 평7-140654호에 기재된, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 등도 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 시판품으로서는, 예를 들면 FF-426(후지쿠라 가세이사제) 등을 이용할 수도 있다.

알칼리 가용성 수지는, 중합성기를 갖는 알칼리 가용성 수지를 이용할 수도 있다. 중합성기로서는, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있다. 중합성기를 갖는 알칼리 가용성 수지는, 중합성기를 측쇄에 갖는 알칼리 가용성 수지 등이 유용하다. 중합성기를 갖는 알칼리 가용성 수지의 시판품으로서는, 다이아날 NR 시리즈(미쓰비시 레이온(주)제), Photomer6173(카복실기 함유 폴리유레테인아크릴레이트 올리고머, Diamond Shamrock Co., Ltd.제), 비스코트 R-264, KS 레지스트 106(모두 오사카 유키 가가쿠 고교(주)제), 사이클로머 P 시리즈(예를 들면, ACA230AA), 플락셀 CF200 시리즈(모두 (주)다이셀제), Ebecryl3800(다이셀 유시비 가부시키가이샤제), 아크리큐어 RD-F8((주)닛폰 쇼쿠바이제), DP-1305(후지 필름 파인 케미컬즈(주)제) 등을 들 수 있다.

알칼리 가용성 수지는, 하기 식 (ED1)로 나타나는 화합물 및 일본 공개특허공보 2010-168539호의 식 (1)로 나타나는 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물(이하, 이들 화합물을 "에터 다이머"라고 칭하는 경우도 있음)을 포함하는 모노머 성분을 중합하여 이루어지는 폴리머를 포함하는 것도 바람직하다.

[화학식 12]

식 (ED1) 중, R¹ 및 R²는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~25의 탄화 수소기를 나타낸다.

에터 다이머의 구체예로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-029760호의 단락 번호 0317을 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 에터 다이머는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.

에터 다이머를 포함하는 모노머 성분을 중합하여 이루어지는 폴리머로서는, 예를 들면 하기 구조의 폴리머를 들 수 있다.

[화학식 13]

알칼리 가용성 수지는, 하기 식 (X)으로 나타나는 화합물에서 유래하는 반복 단위를 포함하고 있어도 된다.

[화학식 14]

식 (X)에 있어서, R₁은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R₂는 탄소수 2~10의 알킬렌기를 나타내며, R₃은, 수소 원자 또는 벤젠환을 포함해도 되는 탄소수 1~20의 알킬기를 나타낸다. n은 1~15의 정수를 나타낸다.

상기 식 (X)에 있어서, R₂의 알킬렌기의 탄소수는, 2~3이 바람직하다. 또, R₃의 알킬기의 탄소수는 1~10이 바람직하다. R₃의 알킬기는 벤젠환을 포함해도 된다. R₃으로 나타나는 벤젠환을 포함하는 알킬기로서는, 벤질기, 2-페닐(아이소)프로필기 등을 들 수 있다.

알칼리 가용성 수지는, 일본 공개특허공보 2012-208494호의 단락 번호 0558~0571(대응하는 미국 특허출원 공개공보 제2012/0235099호의 단락 번호 0685~0700)의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 일본 공개특허공보 2012-032767호의 단락 번호 0029~0063에 기재된 공중합체 (B) 및 실시예에서 이용되고 있는 알칼리 가용성 수지, 일본 공개특허공보 2012-208474호의 단락 번호 0088~0098에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2012-137531호의 단락 번호 0022~0032에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2013-024934호의 단락 번호 0132~0143에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2011-242752호의 단락 번호 0092~0098 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2012-032770호의 단락 번호 0030~0072에 기재된 바인더 수지를 이용할 수도 있다. 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

알칼리 가용성 수지의 산가는, 30~500mgKOH/g이 바람직하다. 하한은, 50mgKOH/g 이상이 보다 바람직하고, 70mgKOH/g 이상이 더 바람직하다. 상한은, 400mgKOH/g 이하가 보다 바람직하고, 200mgKOH/g 이하가 더 바람직하며, 150mgKOH/g 이하가 한층 더 바람직하고, 120mgKOH/g 이하가 특히 바람직하다.

알칼리 가용성 수지의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 1~80질량%가 바람직하다. 하한은, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 70질량% 이하가 보다 바람직하고, 60질량% 이하가 더 바람직하다. 본 발명의 착색 조성물은, 알칼리 가용성 수지를, 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우는, 그 합계가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<경화성 화합물 D>>

본 발명의 착색 조성물은, 경화성 화합물 D를 함유한다. 경화성 화합물 D로서는, 라디칼, 산, 열에 의하여 가교 가능한 공지의 화합물을 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 경화성 화합물 D는, 예를 들면, 중합성 화합물, 에폭시기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 중합성 화합물로서는, 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등의 에틸렌성 불포화 결합기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 중합성 화합물은, 라디칼 중합성 화합물인 것이 보다 바람직하다. 또, 경화성 화합물 D는 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는 것도 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물에 있어서, 경화성 화합물 D의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~50질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.5질량% 이상이 보다 바람직하고, 1질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 45질량% 이하가 보다 바람직하고, 40질량% 이하가 더 바람직하다. 경화성 화합물은, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

(중합성 화합물)

중합성 화합물은, 모노머, 프리폴리머, 올리고머 등의 화학적 형태 중 어느 것이어도 되는데, 모노머가 바람직하다. 중합성 화합물의 분자량은, 100~3000이 바람직하다. 상한은, 2000 이하가 보다 바람직하고, 1500 이하가 더 바람직하다. 하한은, 150 이상이 보다 바람직하고, 250 이상이 더 바람직하다.

중합성 화합물은, 3~15관능의 (메트)아크릴레이트 화합물인 것이 바람직하고, 3~6관능의 (메트)아크릴레이트 화합물인 것이 보다 바람직하다. 이들의 구체적인 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2009-288705호의 단락 번호 0095~0108, 일본 공개특허공보 2013-029760호의 단락 0227, 일본 공개특허공보 2008-292970호의 단락 번호 0254~0257에 기재된 화합물을 들 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

중합성 화합물은, 다이펜타에리트리톨트라이아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-330; 닛폰 가야쿠(주)제), 다이펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-320; 닛폰 가야쿠(주)제), 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-310; 닛폰 가야쿠(주)제), 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD DPHA; 닛폰 가야쿠(주)제, A-DPH-12E; 신나카무라 가가쿠 고교(주)제), 및 이들 (메트)아크릴로일기가 에틸렌글라이콜 및/또는 프로필렌글라이콜 잔기를 통하여 결합하고 있는 구조(예를 들면, 사토머사로부터 시판되고 있는, SR454, SR499)가 바람직하다. 이들의 올리고머 타입도 사용할 수 있다.

또, 중합성 화합물로서, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인프로필렌옥시 변성 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인에틸렌옥시 변성 트라이(메트)아크릴레이트, 아이소사이아누르산 에틸렌옥시 변성 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트 등의 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물을 이용하는 것도 바람직하다. 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물의 시판품으로서는, 아로닉스 M-309, M-310, M-321, M-350, M-360, M-313, M-315, M-306, M-305, M-303, M-452, M-450(도아 고세이(주)제), NK에스터 A9300, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMM-3L, A-TMM-3LM-N, A-TMPT, TMPT, A-TMMT(신나카무라 가가쿠 고교(주)제), KAYARAD GPO-303, TMPTA, THE-330, TPA-330, PET-30(닛폰 가야쿠(주)제) 등을 들 수 있다.

중합성 화합물로서, 산기를 갖는 중합성 화합물을 이용할 수도 있다. 산기를 갖는 중합성 화합물을 이용함으로써, 현상 시에 미노광부의 중합성 화합물이 제거되기 쉬워, 현상 잔사의 발생을 억제할 수 있다. 산기로서는, 카복실기, 설포기, 인산기 등을 들 수 있고, 카복실기가 바람직하다. 산기를 갖는 중합성 화합물의 시판품으로서는, 아로닉스 M-510, M-520(도아 고세이(주)제) 등을 들 수 있다.

산기를 갖는 중합성 화합물의 바람직한 산가로서는, 0.1~40mgKOH/g이고, 보다 바람직하게는 5~30mgKOH/g이다. 중합성 화합물의 산가가 0.1mgKOH/g 이상이면, 현상액에 대한 용해성이 양호하고, 40mgKOH/g 이하이면, 제조나 취급상, 유리하다. 나아가서는, 경화성이 우수하다.

중합성 화합물로서, 카프로락톤 구조를 갖는 중합성 화합물을 이용할 수도 있다. 또, 중합성 화합물로서, 알킬렌옥시기를 갖는 중합성 화합물을 이용할 수도 있다. 알킬렌옥시기를 갖는 중합성 화합물은, 에틸렌옥시기 및/또는 프로필렌옥시기를 갖는 중합성 화합물이 바람직하고, 에틸렌옥시기를 갖는 중합성 화합물이 보다 바람직하며, 에틸렌옥시기를 4~20개 갖는 3~6관능 (메트)아크릴레이트 화합물이 더 바람직하다. 알킬렌옥시기를 갖는 중합성 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면 사토머사제의 에틸렌옥시기를 4개 갖는 4관능 (메트)아크릴레이트인 SR-494, 아이소뷰틸렌옥시기를 3개 갖는 3관능 (메트)아크릴레이트인 KAYARAD TPA-330 등을 들 수 있다.

중합성 화합물로서, 일본 공고특허공보 소48-041708호, 일본 공개특허공보 소51-037193호, 일본 공고특허공보 평2-032293호, 일본 공고특허공보 평2-016765호에 기재되어 있는 유레테인아크릴레이트류나, 일본 공고특허공보 소58-049860호, 일본 공고특허공보 소56-017654호, 일본 공고특허공보 소62-039417호, 일본 공고특허공보 소62-039418호에 기재되어 있는 에틸렌옥사이드계 골격을 갖는 유레테인 화합물류도 적합하다. 또, 일본 공개특허공보 소63-277653호, 일본 공개특허공보 소63-260909호, 일본 공개특허공보 평1-105238호에 기재되는, 분자 내에 아미노 구조나 설파이드 구조를 갖는 부가 중합성 화합물류를 이용하는 것도 바람직하다.

시판품으로서는, 유레테인 올리고머 UAS-10, UAB-140(산요 고쿠사쿠 펄프사제), UA-7200(신나카무라 가가쿠 고교(주)제), DPHA-40H(닛폰 가야쿠사제), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600(교에이샤 가가쿠(주)제) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 중합성 화합물로서, CLogP값이 4.0 이상인 중합성 화합물(이하, 중합성 화합물 D1이라고도 함)을 이용할 수도 있다. 이 양태에 의하면, 보다 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다.

중합성 화합물 D1은, 환상 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 얻어지는 막의 내광성을 보다 향상시킬 수 있다는 이유에서, 방향족환을 갖는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 방향족 탄화 수소환을 갖는 화합물인 것이 더 바람직하다. 또, 방향족 탄화 수소환은, 축합환이 바람직하고, 플루오렌환이 보다 바람직하다. 중합성 화합물 D1은, 플루오렌환을 갖는 화합물인 것이 특히 바람직하다.

중합성 화합물 D1의 CLogP값은, 4.0~15.0이 바람직하다. 하한값은 4.5 이상이 바람직하고, 5.0 이상이 보다 바람직하며, 5.5 이상이 더 바람직하고, 6.0 이상이 특히 바람직하며, 6.5 이상이 가장 바람직하다. 상한값은, 13.0 이하가 바람직하고, 12.0 이하가 보다 바람직하다. 중합성 화합물 D1의 CLogP값이 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다. 또, 중합성 화합물 D1의 CLogP값이 상술한 상한값 이하이면, 현상액의 침입 양호하고, 현상 잔사가 발생하기 어렵게 할 수 있어, 우수한 리소그래피성이 얻어진다.

중합성 화합물 D1의 수산기가는, 400mgKOH/g 이하인 것이 바람직하고, 300mgKOH/g 이하인 것이 보다 바람직하며, 200mgKOH/g 이하인 것이 더 바람직하다. 중합성 화합물 D1의 수산기가가 상기 범위이면, 내광성이 우수한 막을 제조하기 쉽다. 또한, 수산기가란, 시료 1g를 아세틸화시켰을 때, 수산기와 결합한 아세트산을 중화하는 데에 필요로 하는 수산화 칼륨의 질량(mg)을 나타내는 값이다.

중합성 화합물 D1은, 알킬렌옥시기를 포함하는 화합물인 것이 바람직하고, 알킬렌옥시기를 반복 단위로서 2 이상 포함하는 기(이하, 알킬렌옥시쇄라고도 함)를 갖는 화합물인 것이 보다 바람직하다. 중합성 화합물 D1이 알킬렌옥시기(바람직하게는, 알킬렌옥시쇄)를 가짐으로써, 양호한 리소그래피성이 얻어지기 쉽다. 이와 같은 효과가 얻어지는 이유로서는, 알킬렌옥시쇄와 현상액이 수소 결합하여, 현상액의 침입이 양호해지기 때문이라고 생각된다. 알킬렌옥시기의 탄소수는, 2 이상이 바람직하고, 2~10이 보다 바람직하며, 2~4가 더 바람직하고, 2 또는 3이 특히 바람직하다. 알킬렌옥시기는, 직쇄, 분기 중 어느 것이어도 된다. 알킬렌옥시쇄에 있어서의, 알킬렌옥시기의 반복 단위수는, 2~30인 것이 바람직하다. 하한은, 3 이상이 바람직하고, 5 이상이 보다 바람직하다. 상한은, 25 이하가 바람직하고, 20 이하가 더 바람직하다.

중합성 화합물의 전체 질량 중에 있어서의 중합성 화합물 D1의 함유량은, 10질량% 이상이 바람직하고, 30질량% 이상이 보다 바람직하며, 50질량% 이상이 더 바람직하고, 70질량% 이상이 특히 바람직하며, 75질량% 이상이 가장 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 100질량%로 할 수 있다. 중합성 화합물은, 중합성 화합물 D1만으로 구성되어 있는 양태여도 된다.

중합성 화합물 D1의 구체예로서는, 예를 들면 하기의 화합물을 들 수 있다. 이하의 구조식에 부기한 CLogP의 수치는, 동일 화합물의 CLogP값이다. 또, 중합성 화합물 D1은, 시판품을 이용할 수도 있다. 시판품으로서는, KAYARAD DPCA-20(닛폰 가야쿠(주)제, CLogP값=5.4), NK올리고 EA-1020(신나카무라 가가쿠 고교(주)제, CLogP값=4.2), NK에스터 A-BPEF(신나카무라 가가쿠 고교(주)제, 플루오렌환을 갖는 중합성 화합물, CLogP값=8.0) 등을 들 수 있다.

[화학식 15]

중합성 화합물의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~50질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.5질량% 이상이 보다 바람직하고, 1질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 45질량% 이하가 보다 바람직하고, 40질량% 이하가 더 바람직하다. 중합성 화합물은, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

(에폭시기를 갖는 화합물)

본 발명의 착색 조성물은, 에폭시기를 갖는 화합물을 함유하고 있어도 된다. 본 발명의 착색 조성물이 에폭시기를 갖는 화합물을 함유하는 경우, 막의 기계 강도 등을 향상시킬 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물로서는, 1분자 내에 에폭시기를 2개 이상 갖는 화합물이 바람직하다. 에폭시기는, 1분자 내에 2~100개 갖는 것이 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 10개 이하로 할 수도 있고, 5개 이하로 할 수도 있다.

본 발명에 있어서 에폭시기를 갖는 화합물은, 방향족환 및/또는 지방족환을 갖는 구조가 바람직하고, 지방족환을 갖는 구조가 더 바람직하다. 에폭시기는, 단결합 또는, 연결기를 통하여, 방향족환 및/또는 지방족환에 결합하고 있는 것이 바람직하다. 연결기로서는, 알킬렌기, 아릴렌기, -NR'-(R'은, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 수소 원자가 바람직함), -SO₂-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-, -S- 및 이들을 조합하여 이루어지는 기를 들 수 있다.

지방족환을 갖는 화합물의 경우, 에폭시기는, 지방족환에 직접 결합(단결합)하여 이루어지는 화합물이 바람직하다. 방향족환을 갖는 화합물의 경우, 에폭시기는, 방향족환에, 연결기를 통하여 결합하여 이루어지는 화합물이 바람직하다. 연결기는, 알킬렌기, 또는 알킬렌기와 -O-와의 조합으로 이루어지는 기가 바람직하다.

또, 에폭시기를 갖는 화합물은, 2 이상의 방향족환이 탄화 수소기로 연결한 구조를 갖는 화합물을 이용할 수도 있다. 탄화 수소기는, 탄소수 1~6의 알킬렌기가 바람직하다. 에폭시기는, 상기 연결기를 통하여 연결되어 있는 것이 바람직하다.

에폭시기를 갖는 화합물은, 에폭시 당량(=에폭시기를 갖는 화합물의 분자량/에폭시기의 수)이 500g/eq 이하인 것이 바람직하고, 100~400g/eq인 것이 보다 바람직하며, 100~300g/eq인 것이 더 바람직하다.

에폭시기를 갖는 화합물은, 저분자 화합물(예를 들면, 분자량 1000 미만)이어도 되고, 고분자 화합물(macromolecule)(예를 들면, 분자량 1000 이상, 폴리머의 경우는, 중량 평균 분자량이 1000 이상) 중 어느 것이어도 된다. 에폭시기를 갖는 화합물의 분자량(폴리머의 경우는, 중량 평균 분자량)은, 200~100000이 바람직하고, 500~50000이 보다 바람직하다. 분자량(폴리머의 경우는, 중량 평균 분자량)의 상한은, 3000 이하가 바람직하고, 2000 이하가 보다 바람직하며, 1500 이하가 더 바람직하다.

에폭시기를 갖는 화합물은, 일본 공개특허공보 2013-011869호의 단락 번호 0034~0036, 일본 공개특허공보 2014-043556호의 단락 번호 0147~0156, 일본 공개특허공보 2014-089408호의 단락 번호 0085~0092에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다. 이들 내용은, 본 명세서에 원용된다. 시판품으로서는, 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지로서는, jER825, jER827, jER828, jER834, jER1001, jER1002, jER1003, jER1055, jER1007, jER1009, jER1010(이상, 미쓰비시 가가쿠(주)제), EPICLON860, EPICLON1050, EPICLON1051, EPICLON1055(이상, DIC(주)제) 등이고, 비스페놀 F형 에폭시 수지로서는, jER806, jER807, jER4004, jER4005, jER4007, jER4010(이상, 미쓰비시 가가쿠(주)제), EPICLON830, EPICLON835(이상, DIC(주)제), LCE-21, RE-602S(이상, 닛폰 가야쿠(주)제) 등이며, 페놀 노볼락형 에폭시 수지로서는, jER152, jER154, jER157S70, jER157S65(이상, 미쓰비시 가가쿠(주)제), EPICLON N-740, EPICLON N-770, EPICLON N-775(이상, DIC(주)제) 등이고, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지로서는, EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N-670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-690, EPICLON N-695(이상, DIC(주)제), EOCN-1020(닛폰 가야쿠(주)제) 등이며, 지방족 에폭시 수지로서는, ADEKA RESIN EP-4080S, 동 EP-4085S, 동 EP-4088S(이상, (주)ADEKA제), 셀록사이드 2021P, 셀록사이드 2081, 셀록사이드 2083, 셀록사이드 2085, EHPE3150, EPOLEAD PB 3600, 동 PB 4700(이상, (주)다이셀제), 데나콜 EX-212L, EX-214L, EX-216L, EX-321L, EX-850L(이상, 나가세 켐텍스(주)제) 등이다. 그 외에도, ADEKA RESIN EP-4000S, 동 EP-4003S, 동 EP-4010S, 동 EP-4011S(이상, (주)ADEKA제), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502(이상, (주)ADEKA제), jER1031S(미쓰비시 가가쿠(주)제) 등을 들 수 있다.

본 발명의 착색 조성물이 에폭시기를 갖는 화합물을 함유하는 경우, 에폭시기를 갖는 화합물의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~40질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.5질량% 이상이 보다 바람직하고, 1질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면, 30질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 이하가 더 바람직하다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

또, 중합성 화합물과, 에폭시기를 갖는 화합물과의 질량비는, 중합성 화합물 D의 질량:에폭시기를 갖는 화합물의 질량=100:1~100:400이 바람직하고, 100:1~100:100이 보다 바람직하며, 100:1~100:50이 더 바람직하다.

<<프탈이미드 화합물>>

본 발명의 착색 조성물은, 프탈이미드 화합물을 포함하고 있어도 된다. 프탈이미드 화합물을 함유함으로써, 바늘 형상 결정의 발생 등을 억제할 수 있다.

프탈이미드 화합물은, 하기 일반식 (PI)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 16]

식 (PI)에 있어서, A¹~A⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 알킬기를 나타낸다.

할로젠 원자로서는, 염소 원자, 브로민 원자, 불소 원자를 들 수 있고, 염소 원자 또는 불소 원자가 바람직하다.

알킬기의 탄소수는, 1~10이 바람직하고, 1~5가 보다 바람직하다. 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 되고, 직쇄 또는 분기가 바람직하며, 직쇄가 보다 바람직하다.

A¹~A⁴ 중 적어도 하나는, 염소 원자, 및 브로민 원자로부터 선택되는 것이 바람직하고, 브로민 원자인 것이 보다 바람직하다. 또, A¹~A⁴ 모두가, 염소 원자, 및 브로민 원자로부터 선택되는 것이 보다 바람직하고, A¹~A⁴ 모두가, 브로민 원자인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물이 프탈이미드 화합물을 함유하는 경우, 프탈이미드 화합물의 함유량은, 착색 조성물 중의 전체 고형분에 대하여, 0.01~5질량%가 바람직하고, 0.1~4질량%가 보다 바람직하며, 0.5~3.5질량%가 더 바람직하다.

또, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 100질량부에 대하여, 프탈이미드 화합물을 0.1~10질량부 함유하는 것이 바람직하고, 1~5질량부 함유하는 것이 보다 바람직하다.

프탈이미드 화합물은, 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우는, 합계가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<용제>>

본 발명의 착색 조성물은, 용제를 함유하는 것이 바람직하다. 용제는 유기 용제가 바람직하다. 용제는, 각 성분의 용해성이나 착색 조성물의 도포성을 만족하면 특별히 제한은 없다.

유기 용제의 예로서는, 예를 들면, 이하의 유기 용제를 들 수 있다. 에스터류로서, 예를 들면, 아세트산 에틸, 아세트산-n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 아세트산 사이클로헥실, 폼산 아밀, 아세트산 아이소아밀, 프로피온산 뷰틸, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 알킬옥시아세트산 알킬(예를 들면, 알킬옥시아세트산 메틸, 알킬옥시아세트산 에틸, 알킬옥시아세트산 뷰틸(예를 들면, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 뷰틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸 등)), 3-알킬옥시프로피온산 알킬에스터류(예를 들면, 3-알킬옥시프로피온산 메틸, 3-알킬옥시프로피온산 에틸 등(예를 들면, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸 등)), 2-알킬옥시프로피온산 알킬에스터류(예를 들면, 2-알킬옥시프로피온산 메틸, 2-알킬옥시프로피온산 에틸, 2-알킬옥시프로피온산 프로필 등(예를 들면, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸)), 2-알킬옥시-2-메틸프로피온산 메틸 및 2-알킬옥시-2-메틸프로피온산 에틸(예를 들면, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸 등), 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-옥소뷰탄산 메틸, 2-옥소뷰탄산 에틸 등을 들 수 있다. 에터류로서, 예를 들면, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트(에틸카비톨아세테이트), 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트(뷰틸카비톨아세테이트), 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트 등을 들 수 있다. 케톤류로서, 예를 들면, 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온 등을 들 수 있다. 방향족 탄화 수소류로서, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌 등을 적합하게 들 수 있다. 단 용제로서의 방향족 탄화 수소류(벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등)는, 환경면 등의 이유에 의하여 저감시키는 편이 좋은 경우가 있다(예를 들면, 유기 용제 전체량에 대하여, 50질량ppm(parts per million) 이하, 10질량ppm 이하, 혹은 1질량ppm 이하로 할 수 있다).

유기 용제는, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 유기 용제를 2종 이상 조합하여 이용하는 경우, 특히 바람직하게는, 상기의 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 락트산 에틸, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 아세트산 뷰틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 2-헵탄온, 사이클로헥산온, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트(에틸카비톨아세테이트), 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트(뷰틸카비톨아세테이트), 프로필렌글라이콜메틸에터, 프로필렌글라이콜메틸에터아세테이트로부터 선택되는 2종 이상으로 구성되는 혼합 용액이다.

본 발명에 있어서, 유기 용제는, 과산화물의 함유율이 0.8mmol/L 이하인 것이 바람직하고, 과산화물을 실질적으로 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 또, 금속 함유량이 적은 유기 용제를 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 유기 용제의 금속 함유량은, 10질량ppb(parts per billion) 이하인 것이 바람직하다. 필요에 따라서 유기 용제의 금속 함유량이 질량ppt(parts per trillion) 레벨인 것을 이용해도 되고, 그와 같은 고순도 용제는 예를 들면 도요 고세이사가 제공하고 있다(가가쿠 고교 닛포, 2015년 11월 13일).

용제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분이 5~80질량%가 되는 양이 바람직하다. 하한은, 착색 조성물의 전체 고형분이 10질량% 이상이 되는 양이 바람직하다. 상한은, 착색 조성물의 전체 고형분이 60질량% 이하가 되는 양이 바람직하고, 50질량% 이하가 보다 바람직하며, 40질량% 이하가 더 바람직하다.

<<광중합 개시제>>

본 발명의 착색 조성물은, 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 중합성 화합물의 중합을 개시하는 능력을 갖는 한, 특별히 제한은 없고, 공지의 광중합 개시제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 자외선 영역으로부터 가시 영역의 광선에 대하여 감광성을 갖는 화합물이 바람직하다. 또, 광여기된 증감제와 어떤 작용을 발생시켜, 활성 라디칼을 생성하는 화합물이어도 된다.

광중합 개시제로서는, 예를 들면, 할로젠화 탄화 수소 유도체(예를 들면, 트라이아진 골격을 갖는 화합물, 옥사다이아졸 골격을 갖는 화합물 등), 아실포스핀옥사이드 등의 아실포스핀 화합물, 헥사아릴바이이미다졸, 옥심 유도체 등의 옥심 화합물, 유기 과산화물, 싸이오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염, 케톡심에터, 아미노아세토페논 화합물, 하이드록시아세토페논 화합물 등을 들 수 있다. 또, 노광 감도의 관점에서, 트라이할로메틸트라이아진 화합물, 벤질다이메틸케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 아실포스핀 화합물, 포스핀옥사이드 화합물, 메탈로센 화합물, 옥심 화합물, 트라이알릴이미다졸 다이머, 오늄 화합물, 벤조싸이아졸 화합물, 벤조페논 화합물, 하이드록시아세토페논 화합물, 아미노아세토페논 화합물, 사이클로펜타다이엔-벤젠-철 착체 및 그 염, 할로메틸옥사다이아졸 화합물, 3-아릴 치환 쿠마린 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물이 바람직하다. 광중합 개시제의 구체예로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-029760호의 단락 번호 0265~0268의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다.

광중합 개시제는, 하이드록시아세토페논 화합물, 아미노아세토페논 화합물, 및 아실포스핀 화합물도 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 평10-291969호에 기재된 아미노아세토페논 화합물, 일본 특허공보 제4225898호에 기재된 아실포스핀 화합물도 이용할 수 있다. 하이드록시아세토페논 화합물로서는, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127(상품명: 모두 BASF사제)을 이용할 수 있다. 아미노아세토페논 화합물로서는, 시판품인 IRGACURE-907, IRGACURE-369, 및 IRGACURE-379(상품명: 모두 BASF사제)를 이용할 수 있다. 아미노아세토페논 화합물로서, 365nm 또는 405nm 등의 광원에 흡수 파장이 매칭된 일본 공개특허공보 2009-191179호에 기재된 화합물도 이용할 수 있다. 또, 아실포스핀 화합물로서는 시판품인 IRGACURE-819나 DAROCUR-TPO(상품명: 모두 BASF사제)를 이용할 수 있다.

광중합 개시제로서, 보다 바람직하게는 옥심 화합물을 들 수 있다. 본 발명의 착색 조성물을 컬러 필터의 제작에 사용하는 경우에는, 미세한 패턴을 샤프한 형상으로 형성할 필요가 있기 때문에, 경화성과 함께 미노광부에 잔사가 없이 현상되는 것이 중요하다. 이와 같은 관점에서는, 광중합 개시제로서는 옥심 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

옥심 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2001-233842호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2000-080068호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-342166호에 기재된 화합물을 이용할 수 있다. 옥심 화합물의 구체예로서는, 예를 들면, 3-벤조일옥시이미노뷰탄-2-온, 3-아세톡시이미노뷰탄-2-온, 3-프로피온일옥시이미노뷰탄-2-온, 2-아세톡시이미노펜탄-3-온, 2-아세톡시이미노-1-페닐프로판-1-온, 2-벤조일옥시이미노-1-페닐프로판-1-온, 3-(4-톨루엔설폰일옥시)이미노뷰탄-2-온, 및 2-에톡시카보닐옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있다.

옥심 화합물로서는, J. C. S. Perkin II(1979년) pp. 1653-1660, J. C. S. Perkin II(1979년) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology(1995년, pp. 202-232), 일본 공개특허공보 2000-066385호, 일본 공개특허공보 2000-080068호, 일본 공표특허공보 2004-534797호, 일본 공개특허공보 2006-342166호에 기재된 화합물 등을 이용할 수도 있다. 시판품에서는 IRGACURE-OXE01, IRGACURE-OXE02, IRGACURE-OXE03, IRGACURE-OXE04(이상, BASF사제)가 적합하게 이용된다. 또, TRONLY TR-PBG-304, TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305(창저우 강력 전자 신재료 유한공사(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD)제), 아데카 아클즈 NCI-930, 아데카 옵토머 N-1919(일본 공개특허공보 2012-014052호의 광중합 개시제 2)(이상, (주)ADEKA제)를 이용할 수 있다.

또 상기 이외의 옥심 화합물로서, 카바졸환의 N위에 옥심이 연결된 일본 공표특허공보 2009-519904호에 기재된 화합물, 벤조페논 부위에 헤테로 치환기가 도입된 미국 특허공보 제7626957호에 기재된 화합물, 색소 부위에 나이트로기가 도입된 일본 공개특허공보 2010-015025호 및 미국 특허 공개공보 2009-292039호에 기재된 화합물, 국제 공개공보 WO2009/131189호에 기재된 케톡심 화합물, 트라이아진 골격과 옥심 골격을 동일 분자 내에 함유하는 미국 특허공보 7556910호에 기재된 화합물, 405nm에 극대 흡수를 갖고, g선 광원에 대하여 양호한 감도를 갖는 일본 공개특허공보 2009-221114호에 기재된 화합물 등을 이용해도 된다. 바람직하게는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-029760호의 단락 번호 0274~0306을 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다.

옥심 화합물로서는, 하기 식 (OX-1)로 나타나는 화합물이 바람직하다. 또한, 식 (OX-1)로 나타나는 화합물은, 옥심의 N-O 결합이 (E)체의 옥심 화합물이어도 되고, (Z)체의 옥심 화합물이어도 되며, (E)체와 (Z)체와의 혼합물이어도 된다.

[화학식 17]

일반식 (OX-1) 중, R 및 B는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타내고, A는 2가의 유기기를 나타내며, Ar은 아릴기를 나타낸다.

일반식 (OX-1) 중, R로 나타나는 1가의 치환기로서는, 1가의 비금속 원자단인 것이 바람직하다. 1가의 비금속 원자단으로서는, 알킬기, 아릴기, 아실기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 복소환기, 알킬싸이오카보닐기, 아릴싸이오카보닐기 등을 들 수 있다. 또, 이들 기는, 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다. 치환기로서는 할로젠 원자, 아릴옥시기, 알콕시카보닐기 또는 아릴옥시카보닐기, 아실옥시기, 아실기, 알킬기, 아릴기 등을 들 수 있다.

일반식 (OX-1) 중, B로 나타나는 1가의 치환기로서는, 아릴기, 복소환기, 아릴카보닐기, 또는 복소환 카보닐기가 바람직하다. 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다.

일반식 (OX-1) 중, A로 나타나는 2가의 유기기로서는, 탄소수 1~12의 알킬렌기, 알카인일렌기가 바람직하다. 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다.

본 발명은, 광중합 개시제로서, 플루오렌환을 갖는 옥심 화합물을 이용할 수도 있다. 플루오렌환을 갖는 옥심 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2014-137466호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 이 내용은 본 명세서에 원용된다.

본 발명은, 광중합 개시제로서, 벤조퓨란 골격을 갖는 옥심 화합물을 이용할 수도 있다. 구체예로서는, 국제 공개공보 WO2015/036910호에 기재된 화합물 OE-01~OE-75를 들 수 있다.

본 발명은, 광중합 개시제로서, 불소 원자를 갖는 옥심 화합물을 이용할 수도 있다. 불소 원자를 포함하는 옥심 화합물은, 식 (1)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 18]

식 (1)에 있어서, Ar¹ 및 Ar²는, 각각 독립적으로, 치환기를 가져도 되는 방향족 탄화 수소환을 나타내고, R¹~R³은, 각각 독립적으로, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다; 단, R¹~R³, Ar¹ 및 Ar² 중 적어도 하나가, 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 기를 갖는다.

Ar¹ 및 Ar²가 나타내는 방향족 탄화 수소환은, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 방향족 탄화 수소환의 환을 구성하는 탄소 원자수는, 6~20이 바람직하고, 6~15가 보다 바람직하며, 6~10이 특히 바람직하다. 방향족 탄화 수소환은, 벤젠환 및 나프탈렌환이 바람직하다. 그 중에서도, Ar¹ 및 Ar² 중 적어도 한쪽이 벤젠환이고, 다른 쪽이 나프탈렌환인 것이 바람직하다. 또, Ar¹은 벤젠환인 것이 보다 바람직하다. Ar²는, 벤젠환 또는 나프탈렌환이 바람직하고, 나프탈렌환이 보다 바람직하다.

Ar¹ 및 Ar²가 나타내는 방향족 탄화 수소환이 가져도 되는 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 헤테로환기, 나이트로기, 사이아노기, 할로젠 원자, -OR^X1, -SR^X1, -COR^X1, -COOR^X1, -OCOR^X1, -NR^X1R^X2, -NHCOR^X1, -CONR^X1R^X2, -NHCONR^X1R^X2, -NHCOOR^X1, -SO₂R^X1, -SO₂OR^X1, -NHSO₂R^X1 등을 들 수 있다. R^X1 및 R^X2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로환기를 나타낸다.

할로젠 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.

치환기로서의 알킬기와, R^X1 및 R^X2가 나타내는 알킬기의 탄소수는, 1~30이 바람직하다. 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 되지만, 직쇄 또는 분기가 바람직하다. 알킬기는, 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로젠 원자(바람직하게는, 불소 원자)로 치환되어 있어도 된다. 또, 알킬기는, 수소 원자의 일부 또는 전부가, 상기 치환기로 치환되어 있어도 된다.

치환기로서의 아릴기와, R^X1 및 R^X2가 나타내는 아릴기의 탄소수는, 6~20이 바람직하고, 6~15가 보다 바람직하며, 6~10이 더 바람직하다. 아릴기는, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 또, 아릴기는, 수소 원자의 일부 또는 전부가, 상기 치환기로 치환되어 있어도 된다.

치환기로서의 헤테로환기와, R^X1 및 R^X2가 나타내는 헤테로환기는, 5원환 또는 6원환이 바람직하다. 헤테로환기는, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 헤테로환기를 구성하는 탄소 원자의 수는 3~30이 바람직하고, 3~18이 보다 바람직하며, 3~12가 보다 바람직하다. 헤테로환기를 구성하는 헤테로 원자의 수는 1~3이 바람직하다. 헤테로환기를 구성하는 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하다. 또, 헤테로환기는, 수소 원자의 일부 또는 전부가, 상기 치환기로 치환되어 있어도 된다.

식 (1)에 있어서, Ar²가 나타내는 방향족 탄화 수소환은 치환기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 치환기로서는, -COR^X1이 바람직하다. R^X1은, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로환기가 바람직하고, 아릴기가 보다 바람직하다. 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 무치환이어도 된다. 치환기로서는, 탄소수 1~10의 알킬기 등을 들 수 있다.

식 (1)에 있어서, R¹~R³은, 각각 독립적으로, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R¹은, 알킬기 또는 아릴기가 바람직하고, 아릴기인 것이 보다 바람직하다. R² 및 R³은, 각각 독립적으로, 알킬기가 바람직하다.

알킬기의 탄소수는, 1~30이 바람직하다. 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 된다. 알킬기는, 무치환이어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다.

아릴기의 탄소수는, 6~20이 바람직하고, 6~15가 보다 바람직하며, 6~10이 더 바람직하다. 아릴기는, 단환이어도 되고, 축합환이어도 된다. 또, 무치환이어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다.

식 (1)에 있어서, R¹~R³, Ar¹ 및 Ar² 중 적어도 하나가, 불소 원자 또는 불소 원자를 갖는 기를 갖는다.

불소 원자를 포함하는 기는, 불소 원자를 갖는 알킬기(이하, 함불소 알킬기라고도 함), 및 불소 원자를 갖는 알킬기를 포함하는 기(이하, 함불소기라고도 함)가 바람직하다. 함불소기로서는, -OR^X11, -SR^X11, -COR^X11, -COOR^X11, -OCOR^X11, -NR^X11R^X12, -NHCOR^X11, -CONR^X11R^X12, -NHCONR^X11R^X12, -NHCOOR^X11, -SO₂R^X11, -SO₂OR^X11 및 -NHSO₂R^X11로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 바람직하다. R^X11은, 함불소 알킬기를 나타내고, R^X12는, 수소 원자, 알킬기, 함불소 알킬기, 아릴기 또는 복소환기를 나타낸다. 함불소기는, -OR^X11이 보다 바람직하다.

불소 원자를 포함하는 기는, 함불소 알킬기, 및 -OR^X11이 바람직하다.

불소 원자를 포함하는 기는, 하기 식 (F1) 또는 식 (F2)로 나타나는 말단 구조를 갖는 것이 바람직하다. 식 중의 *는, 연결손을 나타낸다.

*-CHF₂ (F1)

*-CF₃ (F2)

함불소 알킬기의 탄소수는, 1~20이 바람직하고, 1~15가 보다 바람직하며, 1~10이 더 바람직하고, 1~4가 특히 바람직하다. 함불소 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 되지만, 직쇄 또는 분기가 바람직하다.

함불소 알킬기는, 불소 원자의 치환율이, 40~100%인 것이 바람직하고, 50~100%인 것이 보다 바람직하며, 60~100%인 것이 더 바람직하다. 또한, 함불소 알킬기에 있어서의 불소 원자의 치환율이란, 알킬기의 수소 원자가, 불소 원자에 치환된 비율을 백분율로 나타낸 값이다.

식 (1)에 있어서, R¹은, 불소 원자를 포함하는 기를 갖는 아릴기인 것이 바람직하다. 불소 원자를 포함하는 기는, 상술한 불소 원자를 갖는 알킬기(함불소 알킬기), 불소 원자를 갖는 알킬기를 포함하는 기(함불소기)를 들 수 있다. 바람직한 범위도 동일하다.

광중합 개시제의 전체량 중에 있어서의 불소 원자를 포함하는 옥심 화합물(바람직하게는, 상기 식 (1)로 나타나는 화합물)의 함유량은, 20~70질량%인 것이 바람직하다.

불소 원자를 갖는 옥심 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2010-262028호에 기재된 화합물, 일본 공표특허공보 2014-500852호에 기재된 화합물 24, 36~40, 일본 공개특허공보 2013-164471호에 기재된 화합물 (C-3) 등을 들 수 있다. 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.

본 발명은, 광중합 개시제로서, 나이트로기를 갖는 옥심 화합물을 이용할 수 있다. 나이트로기를 갖는 옥심 화합물은, 이량체로 하는 것도 바람직하다. 나이트로기를 갖는 옥심 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2013-114249호의 단락 번호 0031~0047, 일본 공개특허공보 2014-137466호의 단락 번호 0008~0012, 0070~0079에 기재된 화합물, 일본 특허공보 4223071호의 단락 번호 0007~0025에 기재된 화합물, 아데카 아클즈 NCI-831((주)ADEKA제) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 옥심 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 19]

[화학식 20]

옥심 화합물은, 350nm~500nm의 파장 영역에 극대 흡수 파장을 갖는 화합물이 바람직하고, 360nm~480nm의 파장 영역에 흡수 파장을 갖는 화합물이 보다 바람직하다. 또, 옥심 화합물은, 365nm 및 405nm의 흡광도가 높은 화합물이 바람직하다.

옥심 화합물의 365nm 또는 405nm에 있어서의 몰 흡광 계수는, 감도의 관점에서, 1,000~300,000인 것이 바람직하고, 2,000~300,000인 것이 보다 바람직하며, 5,000~200,000인 것이 특히 바람직하다. 화합물의 몰 흡광 계수는, 공지의 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 자외 가시 분광 광도계(Varian사제 Cary-5 spectrophotometer)로, 아세트산 에틸 용매를 이용하여, 0.01g/L의 농도로 측정하는 것이 바람직하다.

광중합 개시제는, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

광중합 개시제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.1~50질량%가 바람직하고, 0.5~30질량%가 보다 바람직하며, 1~20질량%가 더 바람직하다. 광중합 개시제의 함유량이 상기 범위이면, 양호한 감도와 양호한 패턴 형성성이 얻어진다. 본 발명의 착색 조성물은, 광중합 개시제를, 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 광중합 개시제를 2종 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<경화 촉진제>>

본 발명의 착색 조성물은, 중합성 화합물의 반응을 촉진시키거나, 경화 온도를 내릴 목적으로, 경화 촉진제를 첨가해도 된다. 경화 촉진제로서는, 분자 내에 2개 이상의 머캅토기를 갖는 다관능 싸이올 화합물 등을 들 수 있다. 다관능 싸이올 화합물은 안정성, 취기(臭氣), 해상성, 현상성, 밀착성 등의 개량을 목적으로 하여 첨가해도 된다. 다관능 싸이올 화합물은, 2급의 알케인싸이올류인 것이 바람직하고, 식 (T1)로 나타나는 구조를 갖는 화합물인 것이 보다 바람직하다.

식 (T1)

[화학식 21]

(식 (T1) 중, n은 2~4의 정수를 나타내고, L은 2~4가의 연결기를 나타낸다.)

식 (T1)에 있어서, 연결기 L은 탄소수 2~12의 지방족기인 것이 바람직하고, n이 2이며, L이 탄소수 2~12의 알킬렌기인 것이 특히 바람직하다. 다관능 싸이올 화합물의 구체예로서는, 하기의 구조식 (T2)~(T4)로 나타나는 화합물을 들 수 있고, 식 (T2)로 나타나는 화합물이 특히 바람직하다. 이들 다관능 싸이올 화합물은 1종 또는 복수 조합하여 사용하는 것이 가능하다.

[화학식 22]

또, 경화 촉진제는, 메틸올계 화합물(예를 들면 일본 공개특허공보 2015-034963호의 단락 번호 0246에 있어서, 가교제로서 예시되어 있는 화합물), 아민류, 포스포늄염, 아미딘염, 아마이드 화합물(이상, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-041165호의 단락 번호 0186에 기재된 경화제), 염기 발생제(예를 들면, 일본 공개특허공보 2014-055114호에 기재된 이온성 화합물), 사이아네이트 화합물(예를 들면, 일본 공개특허공보 2012-150180호의 단락 번호 0071에 기재된 화합물), 알콕시실레인 화합물(예를 들면, 일본 공개특허공보 2011-253054호에 기재된 에폭시기를 갖는 알콕시실레인 화합물), 오늄염 화합물(예를 들면, 일본 공개특허공보 2015-034963호의 단락 번호 0216에 산발생제로서 예시되어 있는 화합물, 일본 공개특허공보 2009-180949호에 기재된 화합물) 등을 이용할 수도 있다.

본 발명의 착색 조성물이 경화 촉진제를 함유하는 경우, 경화 촉진제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.3~8.9질량%가 바람직하고, 0.8~6.4질량%가 보다 바람직하다.

<<안료 유도체>>

본 발명의 착색 조성물은, 안료 유도체를 함유하는 것이 바람직하다. 안료 유도체로서는, 발색단의 일부분을, 산성기, 염기성기 또는 프탈이미드메틸기로 치환한 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 산기로서는, 설포기, 카복실기 및 그 4급 암모늄염기 등을 들 수 있다. 염기성기로서는, 아미노기 등을 들 수 있다.

안료 유도체는, 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다고 하는 이유에서, 염기성기를 갖는 안료 유도체가 바람직하고, 아미노기를 갖는 안료 유도체가 보다 바람직하며, 3급 아미노기를 갖는 안료 유도체가 더 바람직하다.

안료 유도체를 구성하는 발색단으로서는, 퀴놀린 골격, 벤즈이미다졸온 골격, 다이케토피롤로피롤 골격, 아조 골격, 프탈로사이아닌 골격, 안트라퀴논 골격, 퀴나크리돈 골격, 다이옥사진 골격, 페린온 골격, 페릴렌 골격, 싸이오인디고 골격, 아이소인돌린 골격, 아이소인돌린온 골격, 퀴노프탈론 골격, 트렌 골격, 금속 착체 골격 등을 들 수 있고, 퀴놀린 골격, 벤즈이미다졸온 골격, 다이케토피롤로피롤 골격, 아조 골격, 퀴노프탈론 골격, 아이소인돌린 골격 및 프탈로사이아닌 골격이 바람직하며, 아조 골격 및 벤즈이미다졸온 골격이 보다 바람직하다. 안료 유도체는, 예를 들면, 하기 화합물을 이용할 수 있다. 안료 유도체의 상세는, 일본 공개특허공보 2011-252065호의 단락 번호 0162~0183의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다.

[화학식 23]

본 발명의 착색 조성물에 있어서의 안료 유도체의 함유량은, 안료의 전체 질량에 대하여, 1~30질량%가 바람직하고, 3~20질량%가 더 바람직하다. 안료 유도체는, 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

<<계면활성제>>

본 발명의 착색 조성물은, 도포성을 보다 향상시키는 관점에서, 각종 계면활성제를 함유시켜도 된다. 계면활성제로서는, 불소계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 등의 각종 계면활성제를 사용할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물에 불소계 계면활성제를 함유시킴으로써, 도포액으로서 조제했을 때의 액특성(특히, 유동성)이 향상되어, 도포 두께의 균일성이나 성액성(省液性)을 보다 개선할 수 있다. 즉, 불소계 계면활성제를 함유하는 착색 조성물을 적용한 도포액을 이용하여 막 형성하는 경우에 있어서는, 피도포면과 도포액과의 계면 장력이 저하하여, 피도포면에 대한 젖음성이 개선되고, 피도포면에 대한 도포성이 향상된다. 이로 인하여, 두께 편차가 작은 균일 두께의 막 형성을 보다 적합하게 행할 수 있다.

불소계 계면활성제 중의 불소 함유율은, 3~40질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~30질량%이며, 특히 바람직하게는 7~25질량%이다. 불소 함유율이 상기 범위 내인 불소계 계면활성제는, 도포막의 두께의 균일성이나 성액성의 점에서 효과적이고, 착색 조성물 중에 있어서의 용해성도 양호하다.

불소계 계면활성제로서는, 예를 들면, 메가팍 F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780(이상, DIC(주)제), 플루오라드 FC430, FC431, FC171(이상, 스미토모 3M(주)제), 서프론 S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC-1068, SC-381, SC-383, S-393, 동 KH-40(이상, 아사히 글라스(주)제), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002(OMNOVA사제) 등을 들 수 있다. 불소계 계면활성제는, 일본 공개특허공보 2015-117327호의 단락 번호 0015~0158에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2011-132503호의 단락 번호 0117~0132에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다. 불소계 계면활성제로서 블록 폴리머를 이용할 수도 있고, 구체예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2011-089090호에 기재된 화합물을 들 수 있다.

불소계 계면활성제는, 불소 원자를 함유하는 관능기를 갖는 분자 구조이고, 열을 가하면 불소 원자를 함유하는 관능기의 부분이 절단되어 불소 원자가 휘발되는 아크릴계 화합물도 적합하게 사용할 수 있다. 이와 같은 불소계 계면활성제로서는, DIC(주)제의 메가팍 DS 시리즈(가가쿠 고교 닛포, 2016년 2월 22일)(닛케이 산교 신분, 2016년 2월 23일), 예를 들면 메가팍 DS-21을 들 수 있다.

불소계 계면활성제로서는, 불소 원자를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물에서 유래하는 반복 단위와, 알킬렌옥시기(바람직하게는 에틸렌옥시기, 프로필렌옥시기)를 2 이상(바람직하게는 5 이상) 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물에서 유래하는 반복 단위를 포함하는 함불소 고분자 화합물도 바람직하게 이용할 수 있고, 하기 화합물도 본 발명에서 이용되는 불소계 계면활성제로서 예시된다. 하기의 식 중, 반복 단위의 비율을 나타내는 %는 몰%이다.

[화학식 24]

상기의 화합물의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 3,000~50,000이며, 예를 들면 14,000이다.

불소계 계면활성제로서, 에틸렌성 불포화 결합기를 측쇄에 갖는 함불소 중합체를 이용할 수도 있다. 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2010-164965호의 단락 번호 0050~0090 및 단락 번호 0289~0295에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들면 DIC(주)제의 메가팍 RS-101, RS-102, RS-718-K, RS-72-K 등을 들 수 있다.

비이온계 계면활성제로서는, 글리세롤, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올에테인과, 그들의 에톡실레이트 및 프로폭실레이트(예를 들면, 글리세롤프로폭실레이트, 글리세린에톡실레이트 등), 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌올레일에터, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에터, 폴리에틸렌글라이콜다이라우레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이스테아레이트, 소비탄 지방산 에스터, 플루로닉 L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2(BASF사제), 테트로닉 304, 701, 704, 901, 904, 150R1(BASF사제), 솔스퍼스 20000(니혼 루브리졸(주)제), NCW-101, NCW-1001, NCW-1002(와코 준야쿠 고교(주)제), 파이오닌 D-6112, D-6112-W, D-6315(다케모토 유시(주)제), 올핀 E1010, 서피놀 104, 400, 440(닛신 가가쿠 고교(주)제) 등을 들 수 있다.

양이온계 계면활성제로서는, 오가노실록세인 폴리머 KP341(신에쓰 가가쿠 고교(주)제), (메트)아크릴산계 (공)중합체 폴리플로 No. 75, No. 90, No. 95(교에이샤 가가쿠(주)제), W001(유쇼(주)제) 등을 들 수 있다.

음이온계 계면활성제로서는, W004, W005, W017(유쇼(주)제), 산뎃 BL(산요 가세이(주)제) 등을 들 수 있다.

실리콘계 계면활성제로서는, 예를 들면, 도레이실리콘 DC3PA, 도레이실리콘 SH7PA, 도레이실리콘 DC11PA, 도레이실리콘 SH21PA, 도레이실리콘 SH28PA, 도레이실리콘 SH29PA, 도레이실리콘 SH30PA, 도레이실리콘 SH8400(이상, 도레이·다우코닝(주)제), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452(이상, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제), KP341, KF6001, KF6002(이상, 신에쓰 실리콘 가부시키가이샤제), BYK307, BYK323, BYK330(이상, 빅케미사제) 등을 들 수 있다. 또, 실리콘계 계면활성제는, 하기 화합물을 이용할 수 있다.

[화학식 25]

<<실레인 커플링제>>

본 발명의 착색 조성물은, 실레인 커플링제를 함유할 수 있다. 실레인 커플링제로서는, 1분자 중에 적어도 2종의 반응성이 다른 관능기를 갖는 실레인 화합물이 바람직하다. 실레인 커플링제는, 바이닐기, 에폭시기, 스타이릴기, 메타크릴기, 아미노기, 아이소사이아누레이트기, 유레이도기, 머캅토기, 설파이드기, 및 아이소사이아네이트기로부터 선택되는 적어도 1종의 기와, 알콕시기를 갖는 실레인 화합물이 바람직하다. 실레인 커플링제의 구체예로서는, 예를 들면, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필메틸다이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBM-602), N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBM-603), N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트라이에톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBE-602), γ-아미노프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBM-903), γ-아미노프로필트라이에톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBE-903), 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBM-503), 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제, KBM-403) 등을 들 수 있다. 실레인 커플링제의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2013-254047호의 단락 번호 0155~0158의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다.

본 발명의 착색 조성물이 실레인 커플링제를 함유하는 경우, 실레인 커플링제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.001~20질량%가 바람직하고, 0.01~10질량%가 보다 바람직하며, 0.1질량%~5질량%가 특히 바람직하다. 본 발명의 착색 조성물은, 실레인 커플링제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<중합 금지제>>

본 발명의 착색 조성물은, 중합 금지제를 함유하는 것도 바람직하다. 중합 금지제로서는, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 다이-t-뷰틸-p-크레졸, 파이로갈롤, t-뷰틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-뷰틸페놀), N-나이트로소페닐하이드록시아민염(암모늄염, 제1 세륨염 등) 등을 들 수 있다.

본 발명의 착색 조성물이 중합 금지제를 함유하는 경우, 중합 금지제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.01~5질량%가 바람직하다. 본 발명의 착색 조성물은, 중합 금지제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<자외선 흡수제>>

본 발명의 착색 조성물은, 자외선 흡수제를 함유해도 된다. 자외선 흡수제는, 공액 다이엔계 화합물이 바람직하다. 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 예를 들면, UV-503(다이토 가가쿠(주)제) 등을 들 수 있다. 또, 자외선 흡수제로서, 아미노다이엔 화합물, 살리실레이트 화합물, 벤조페논 화합물, 벤조트라이아졸 화합물, 아크릴로나이트릴 화합물, 트라이아진 화합물 등을 이용할 수 있다. 구체예로서는 일본 공개특허공보 2013-068814호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 또, 벤조트라이아졸 화합물로서는 미요시 유시제의 MYUA 시리즈(가가쿠 고교 닛포, 2016년 2월 1일)를 이용해도 된다.

본 발명의 착색 조성물이 자외선 흡수제를 함유하는 경우, 자외선 흡수제의 함유량은, 착색 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~10질량%가 바람직하고, 0.1~5질량%가 보다 바람직하며, 0.1~3질량%가 특히 바람직하다. 또, 자외선 흡수제는, 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다. 2종 이상을 이용하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

<<그 외 첨가제>>

본 발명의 착색 조성물에는, 필요에 따라서, 각종 첨가제, 예를 들면, 충전제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제 등을 배합할 수 있다. 이들 첨가제로서는, 일본 공개특허공보 2004-295116호의 단락 번호 0155~0156에 기재된 첨가제를 들 수 있고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 산화 방지제로서는, 예를 들면 페놀 화합물, 인계 화합물(예를 들면 일본 공개특허공보 2011-090147호의 단락 번호 0042에 기재된 화합물), 싸이오에터 화합물 등을 이용할 수 있다. 산화 방지제의 시판품으로서는, 예를 들면 (주)ADEKA제의 아데카스타브 시리즈(AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-50F, AO-60, AO-60G, AO-80, AO-330 등)를 들 수 있다. 산화 방지제는 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다. 본 발명의 착색 조성물은, 일본 공개특허공보 2004-295116호의 단락 번호 0078에 기재된 증감제나 광안정제, 동 공보의 단락 번호 0081에 기재된 열중합 방지제를 함유할 수 있다.

이용하는 원료 등에 의하여 착색 조성물 중에 금속 원소가 포함되는 경우가 있지만, 결함 발생 억제 등의 관점에서, 착색 조성물 중의 제2족 원소(칼슘, 마그네슘 등)의 함유량은 50질량ppm(parts per million) 이하인 것이 바람직하고, 0.01~10질량ppm이 보다 바람직하다. 또, 착색 조성물 중의 무기 금속염의 총량은 100질량ppm 이하인 것이 바람직하고, 0.5~50질량ppm이 보다 바람직하다.

<착색 조성물의 조제 방법>

본 발명의 착색 조성물은, 상술한 성분을 혼합하여 조제할 수 있다. 착색 조성물의 조제 시에는, 각 성분을 일괄 배합해도 되고, 각 성분을 용제에, 용해 및/또는 분산시킨 후에 축차 배합해도 된다. 또, 배합 시의 투입 순서나 작업 조건은 특별히 제약을 받지 않는다. 예를 들면, 전체 성분을 동시에 용제에 용해 및/또는 분산시켜 조성물을 조제해도 되고, 필요에 따라서, 각 성분을 적절히 2개 이상의 용액 또는 분산액으로 해 두며, 사용 시(도포 시)에 이들을 혼합하여 조제해도 된다.

착색 조성물의 조제에 있어서, 이물의 제거나 결함의 저감 등의 목적으로, 필터로 여과하는 것이 바람직하다. 필터로서는, 종래부터 여과 용도 등으로 이용되고 있는 필터이면 특별히 한정되는 일 없이 이용할 수 있다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지, 나일론(예를 들면 나일론-6, 나일론-6,6) 등의 폴리아마이드계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀 수지(고밀도 및/또는 초고분자량의 폴리올레핀 수지를 포함함) 등의 소재를 이용한 필터를 들 수 있다. 이들 소재 중에서도 폴리프로필렌(고밀도 폴리프로필렌을 포함함) 및 나일론이 바람직하다.

필터의 구멍 직경은, 0.01~7.0μm 정도가 적합하고, 바람직하게는 0.01~3.0μm 정도, 보다 바람직하게는 0.05~0.5μm 정도이다.

또, 필터로서는, 파이버 형상의 여과재를 이용한 필터를 이용하는 것도 바람직하다. 파이버 형상의 여과재로서는, 예를 들면 폴리프로필렌 파이버, 나일론 파이버, 글라스 파이버 등을 들 수 있다. 파이버 형상의 여과재를 이용한 필터로서는, 로키 테크노사제의 SBP 타입 시리즈(SBP008 등), TPR 타입 시리즈(TPR002, TPR005 등), SHPX 타입 시리즈(SHPX003 등)의 필터 카트리지를 들 수 있다.

필터를 사용할 때, 다른 필터를 조합해도 된다. 그때, 각 필터로의 여과는, 1회만이어도 되고, 2회 이상 행해도 된다.

예를 들면, 상술한 범위 내에서 다른 구멍 직경의 필터를 조합해도 된다. 여기에서의 구멍 직경은, 필터 제조 회사의 공칭값을 참조할 수 있다. 시판 중인 필터로서는, 예를 들면, 니혼 폴 가부시키가이샤(DFA4201NIEY 등), 어드밴텍 도요 가부시키가이샤, 니혼 인테그리스 가부시키가이샤(구 니혼 마이크롤리스 가부시키가이샤) 또는 가부시키가이샤 키츠 마이크로 필터 등이 제공하는 각종 필터 중에서 선택할 수 있다.

또, 제1 필터로의 여과는, 분산액만으로 행하고, 다른 성분을 혼합한 후에, 제2 필터로 여과를 행해도 된다. 제2 필터로서는, 제1 필터와 동일한 재료 등으로 형성된 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물은, 막면 형상(평탄성 등)의 조정, 막두께의 조정 등을 목적으로 하여 점도를 조정하여 이용할 수 있다. 점도의 값은 필요에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 25℃에 있어서 0.3mPa·s~50mPa·s가 바람직하고, 0.5mPa·s~20mPa·s가 보다 바람직하다. 점도의 측정 방법으로서는, 예를 들면, 도키 산교제 점도계 RE85L(로터: 1°34'×R24, 측정 범위 0.6~1200mPa·s)을 사용하여, 25℃로 온도 조정을 실시한 상태로 측정할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물의 함수율은, 통상 3질량% 이하이며, 0.01~1.5질량%가 바람직하고, 0.1~1.0질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 내광성에 관해서는 착색 조성물의 함수율은, 적은 편이 바람직하지만, 착색 조성물의 액안정성, 제조 적정 등의 관점에서, 착색 조성물은 약간 물을 함유하는 편이 좋은 경우가 있다. 함수율은, 칼피셔법으로 측정할 수 있다.

<착색 조성물의 용도>

본 발명의 착색 조성물은, 내광성이 우수한 막을 형성할 수 있기 때문에, 컬러 필터의 착색층을 형성하기 위하여 적합하게 이용된다. 또, 본 발명의 착색 조성물은, 전하 결합 소자(CCD), 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS) 등의 고체 촬상 소자나, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용되는 컬러 필터 등의 착색 패턴 형성용으로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 인쇄 잉크, 잉크젯 잉크 및 도료 등의 용도로서도 적합하게 이용할 수 있다. 그 중에서도, CCD 및 CMOS 등의 고체 촬상 소자용 컬러 필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.

<컬러 필터>

다음으로, 본 발명의 컬러 필터에 대하여 설명한다.

본 발명의 컬러 필터는, 상술한 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 컬러 필터의 막두께는, 목적에 따라 적절히 조정할 수 있다. 막두께는, 20μm 이하가 바람직하고, 10μm 이하가 보다 바람직하며, 5μm 이하가 더 바람직하다. 막두께의 하한은, 0.1μm 이상이 바람직하고, 0.2μm 이상이 보다 바람직하며, 0.3μm 이상이 더 바람직하다. 본 발명의 컬러 필터는, CCD(전하 결합 소자)나 CMOS(상보형 금속 산화막 반도체) 등의 고체 촬상 소자나, 화상 표시 장치 등에 이용할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물을 액정 표시 장치 용도의 컬러 필터로서 이용하는 경우, 컬러 필터를 구비한 액정 표시 소자의 전압 유지율은, 70% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 높은 전압 유지율을 얻기 위한 공지의 수단을 적절히 도입할 수 있고, 전형적인 수단으로서는 순도가 높은 소재의 사용(예를 들면 이온성 불순물의 저감)이나, 조성물 중의 산성 관능기량의 제어를 들 수 있다. 전압 유지율은, 예를 들면 일본 공개특허공보 2011-008004호의 단락 0243, 일본 공개특허공보 2012-224847호의 단락 0123~0129에 기재된 방법 등으로 측정할 수 있다.

<패턴 형성 방법>

본 발명의 패턴 형성 방법은, 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 조성물층을 형성하는 공정과, 포토리소그래피법 또는 드라이 에칭법에 의하여, 착색 조성물층에 대하여 패턴을 형성하는 공정을 포함한다.

포토리소그래피법에 의한 패턴 형성은, 착색 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 조성물층을 형성하는 공정과, 착색 조성물층을 패턴 형상으로 노광하는 공정과, 미노광부를 현상 제거하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 필요에 따라서, 착색 조성물층을 베이크하는 공정(프리베이크 공정), 및 현상된 패턴을 베이크하는 공정(포스트베이크 공정)을 마련해도 된다. 또, 드라이 에칭법에 의한 패턴 형성은, 착색 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 조성물층을 형성하고, 경화시켜 경화물층을 형성하는 공정과, 경화물층 상에 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 노광 및 현상함으로써 포토레지스트층을 패터닝하여 레지스트 패턴을 얻는 공정과, 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여 경화물층을 드라이 에칭하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

<<착색 조성물층을 형성하는 공정>>

착색 조성물층을 형성하는 공정에서는, 착색 조성물을 이용하여, 지지체 상에 착색 조성물층을 형성한다.

지지체로서는, 특별히 한정은 없고, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 유리 기재, CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자(수광 소자)가 마련된 고체 촬상 소자용 기재, 실리콘 기재 등을 들 수 있다. 또, 이들 기재 상에는, 필요에 따라, 상부의 층과의 밀착 개량, 물질의 확산 방지 혹은 표면의 평탄화를 위하여 언더코팅층을 마련해도 된다.

지지체 상에 대한 착색 조성물의 적용 방법으로서는, 슬릿 도포, 잉크젯법, 회전 도포, 유연 도포, 롤 도포, 스크린 인쇄법 등의 각종 방법을 이용할 수 있다.

지지체 상에 형성한 착색 조성물층은, 건조(프리베이크)해도 된다. 저온 프로세스에 의하여 패턴을 형성하는 경우는, 프리베이크를 행하지 않아도 된다. 프리베이크를 행하는 경우, 프리베이크 온도는, 150℃ 이하가 바람직하고, 120℃ 이하가 보다 바람직하며, 110℃ 이하가 더 바람직하다. 하한은, 예를 들면, 50℃ 이상으로 할 수 있고, 80℃ 이상으로 할 수도 있다. 프리베이크를 150℃ 이하에서 행함으로써, 예를 들면, 이미지 센서의 광전 변환막을 유기 소재로 구성한 경우에 있어서, 이들 특성을 보다 효과적으로 유지할 수 있다. 프리베이크 시간은, 10초~300초가 바람직하고, 40~250초가 보다 바람직하며, 80~220초가 더 바람직하다. 건조는, 핫플레이트, 오븐 등으로 행할 수 있다.

(포토리소그래피법으로 패턴 형성하는 경우)

<<노광 공정>>

다음으로, 착색 조성물층을 패턴 형상으로 노광한다(노광 공정). 예를 들면, 착색 조성물층에 대하여, 스테퍼 등의 노광 장치를 이용하여, 소정의 마스크 패턴을 갖는 마스크를 통하여 노광함으로써, 패턴 노광할 수 있다. 이로써, 노광 부분을 경화시킬 수 있다.

노광 시에 이용할 수 있는 방사선(광)으로서는, g선, i선 등의 자외선이 바람직하게(특히 바람직하게는 i선) 이용된다. 조사량(노광량)은, 예를 들면, 0.03~2.5J/cm²가 바람직하고, 0.05~1.0J/cm²가 보다 바람직하다.

노광 시에 있어서의 산소 농도에 대해서는 적절히 선택할 수 있고, 대기하에서 행하는 것 외에, 예를 들면 산소 농도가 19체적% 이하인 저산소 분위기하(예를 들면, 15체적%, 5체적%, 실질적으로 무산소)에서 노광해도 되고, 산소 농도가 21체적%를 초과하는 고산소 분위기하(예를 들면, 22체적%, 30체적%, 50체적%)에서 노광해도 된다. 또, 노광 조도는 적절히 설정하는 것이 가능하고, 통상 1000W/m²~100000W/m²(예를 들면, 5000W/m², 15000W/m², 35000W/m²)의 범위로부터 선택할 수 있다. 산소 농도와 노광 조도는 적절히 조건을 조합해도 되고, 예를 들면, 산소 농도 10체적%에서 조도 10000W/m², 산소 농도 35체적%에서 조도 20000W/m² 등으로 할 수 있다.

<<현상 공정>>

다음으로, 미노광부를 현상 제거하여 패턴을 형성한다. 미노광부의 현상 제거는, 현상액을 이용하여 행할 수 있다. 이로써, 노광 공정에 있어서의 미노광부의 착색 조성물층이 현상액에 용출하여, 광경화된 부분만이 남는다.

현상액으로서는, 하지의 고체 촬상 소자나 회로 등에 대미지를 일으키지 않는, 유기 알칼리 현상액이 바람직하다.

현상액의 온도는, 예를 들면, 20~30℃가 바람직하다. 현상 시간은, 20~180초가 바람직하다. 또, 잔사 제거성을 향상시키기 위하여, 현상액을 60초 마다 털어내고, 추가로 새로이 현상액을 공급하는 공정을 수회 반복해도 된다.

현상액으로서는, 알칼리제를 순수로 희석한 알칼리성 수용액이 바람직하게 사용된다. 알칼리제로서는, 예를 들면, 암모니아수, 에틸아민, 다이에틸아민, 다이메틸에탄올아민, 다이글라이콜아민, 다이에탄올아민, 하이드록시아민, 에틸렌다이아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 테트라프로필암모늄하이드록사이드, 테트라뷰틸암모늄하이드록사이드, 벤질트라이메틸암모늄하이드록사이드, 다이메틸비스(2-하이드록시에틸)암모늄하이드록사이드, 콜린, 피롤, 피페리딘, 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]-7-운데센 등의 유기 알칼리성 화합물이나, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 수소 나트륨, 규산 나트륨, 메타 규산 나트륨 등의 무기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 알칼리성 수용액의 알칼리제의 농도는, 0.001~10질량%가 바람직하고, 0.01~1질량%가 보다 바람직하다. 또, 현상액에는, 계면활성제를 더 포함하고 있어도 된다. 계면활성제의 예로서는, 상술한 착색 조성물에서 설명한 계면활성제를 들 수 있고, 비이온계 계면활성제가 바람직하다.

또한, 이와 같은 알칼리성 수용액으로 이루어지는 현상액을 사용한 경우에는, 현상 후, 순수로 세정(린스)하는 것이 바람직하다.

현상 후, 건조를 실시한 후에 가열 처리(포스트베이크)를 행할 수도 있다. 포스트베이크는, 막의 경화를 완전한 것으로 하기 위한 현상 후의 가열 처리이다. 포스트베이크를 행하는 경우, 포스트베이크 온도는, 예를 들면 100~240℃가 바람직하다. 막 경화의 관점에서, 200~230℃가 보다 바람직하다. 포스트베이크 후의 막의 영률은 0.5~20GPa가 바람직하고, 2.5~15GPa가 보다 바람직하다. 또, 발광 광원으로서 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL) 소자를 이용한 경우나, 이미지 센서의 광전 변환막을 유기 소재로 구성한 경우는, 포스트베이크 온도는, 150℃ 이하가 바람직하고, 120℃ 이하가 보다 바람직하며, 100℃ 이하가 더 바람직하고, 90℃ 이하가 특히 바람직하다. 하한은, 예를 들면, 50℃ 이상으로 할 수 있다.

포스트베이크는, 현상 후의 막(경화막)을, 상기 조건이 되도록 핫플레이트나 컨벡션 오븐(열풍 순환식 건조기), 고주파 가열기 등의 가열 수단을 이용하여, 연속식 혹은 배치(batch)식으로 행할 수 있다. 또, 저온 프로세스에 의하여 패턴을 형성하는 경우는, 포스트베이크는 행하지 않아도 된다.

경화막은 높은 평탄성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 표면 조도 Ra가 100nm 이하인 것이 바람직하고, 40nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 15nm 이하인 것이 더 바람직하다. 하한은 규정되지 않지만, 예를 들면 0.1nm 이상인 것이 바람직하다. 표면 조도의 측정은, 예를 들면 Veeco사제의 AFM(원자간력 현미경) Dimension3100을 이용하여 측정할 수 있다.

또, 경화막 상의 물의 접촉각은 적절히 바람직한 값으로 설정할 수 있지만, 전형적으로는, 50~110°의 범위이다. 접촉각은, 예를 들면 접촉각계 CV-DT·A형(교와 가이멘 가가쿠(주)제)을 이용하여 측정할 수 있다.

각 패턴(화소)의 체적 저항값은 높은 것이 요망된다. 구체적으로는, 화소의 체적 저항값은 10⁹Ω·cm 이상인 것이 바람직하고, 10¹¹Ω·cm 이상인 것이 보다 바람직하다. 상한은 규정되지 않지만, 예를 들면 10¹⁴Ω·cm 이하인 것이 바람직하다. 화소의 체적 저항값은, 예를 들면 초고저항계 5410(아드반테스트사제)을 이용하여 측정할 수 있다.

(드라이 에칭법으로 패턴 형성하는 경우)

드라이 에칭법으로의 패턴 형성은, 지지체 상에 형성한 착색제 조성물층을 경화시켜 경화물층으로 하고, 이어서, 얻어진 경화물층을, 패터닝된 포토레지스트층을 마스크로 하여 에칭 가스를 이용하여 행할 수 있다.

포토레지스트층은, 경화물층 상에 포지티브형 또는 네거티브형의 감방사선성 조성물을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 포토레지스트층을 형성하는 것이 바람직하다. 포토레지스트층의 형성에 이용하는 감방사선성 조성물로서는, 포지티브형의 감방사선성 조성물이 바람직하게 이용된다. 포지티브형의 감방사선성 조성물로서는, 자외선(g선, h선, i선), KrF선, ArF선 등을 포함하는 원자외선, 전자선, 이온빔 및 X선 등의 방사선에 감응하는 감방사선성 조성물이 바람직하다. 상술한 포지티브형의 감방사선성 조성물은, KrF선, ArF선, i선, X선에 감응하는 감방사선성 조성물이 바람직하고, 미세 가공성의 관점에서 KrF선에 감응하는 감방사선성 조성물이 보다 바람직하다. 포지티브형의 감광성 수지 조성물로서는, 일본 공개특허공보 2009-237173호나 일본 공개특허공보 2010-134283호에 기재된 포지티브형 레지스트 조성물이 적합하게 이용된다.

포토레지스트층의 형성에 있어서, 감방사선성 조성물의 노광 공정은, KrF선, ArF선, i선, X선 등으로 행하는 것이 바람직하고, KrF선, ArF선, X선 등으로 행하는 것이 보다 바람직하며, KrF선으로 행하는 것이 더 바람직하다.

<고체 촬상 소자>

본 발명의 고체 촬상 소자는, 상술한 본 발명의 컬러 필터를 갖는다. 본 발명의 고체 촬상 소자의 구성으로서는, 본 발명의 컬러 필터를 구비하고, 고체 촬상 소자로서 기능하는 구성이면 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 이하와 같은 구성을 들 수 있다.

기재 상에, 고체 촬상 소자(CCD(전하 결합 소자) 이미지 센서, CMOS(상보형 금속 산화막 반도체) 이미지 센서 등)의 수광 에어리어를 구성하는 복수의 포토다이오드 및 폴리실리콘 등으로 이루어지는 전송 전극을 갖고, 포토다이오드 및 전송 전극 상에 포토다이오드의 수광부만 개구한 차광막을 가지며, 차광막 상에 차광막 전체면 및 포토다이오드 수광부를 덮도록 형성된 질화 실리콘 등으로 이루어지는 디바이스 보호막을 갖고, 디바이스 보호막 상에, 컬러 필터를 갖는 구성이다. 또한, 디바이스 보호막의 위이고 컬러 필터의 아래(기재에 가까운 측)에 집광 수단(예를 들면, 마이크로 렌즈 등. 이하 동일)을 갖는 구성이나, 컬러 필터 상에 집광 수단을 갖는 구성 등이어도 된다. 또, 컬러 필터는, 격벽에 의하여 예를 들면 격자 형상으로 구획된 공간에, 각 착색 화소를 형성하는 경화막이 매립된 구조를 갖고 있어도 된다. 이 경우의 격벽은 각 착색 화소에 대하여 저굴절률인 것이 바람직하다. 이와 같은 구조를 갖는 촬상 장치의 예로서는, 일본 공개특허공보 2012-227478호, 일본 공개특허공보 2014-179577호에 기재된 장치를 들 수 있다.

본 발명의 고체 촬상 소자를 구비한 촬상 장치는, 디지털 카메라나, 촬상 기능을 갖는 전자 기기(휴대 전화 등) 외에, 차재 카메라나 감시 카메라용으로서도 이용할 수 있다.

<화상 표시 장치>

본 발명의 컬러 필터는, 액정 표시 장치나 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치 등의, 화상 표시 장치에 이용할 수 있다. 화상 표시 장치의 정의나 각 화상 표시 장치의 상세에 대해서는, 예를 들면 "전자 디스플레이 디바이스(사사키 아키오 저, (주)고교 초사카이 1990년 발행)", "디스플레이 디바이스(이부키 스미아키 저, 산교 도쇼(주) 헤이세이 원년 발행)" 등에 기재되어 있다. 또, 액정 표시 장치에 대해서는, 예를 들면 "차세대 액정 디스플레이 기술(우치다 다쓰오 편집, (주)고교 초사카이 1994년 발행)"에 기재되어 있다. 본 발명을 적용할 수 있는 액정 표시 장치에 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 상기의 "차세대 액정 디스플레이 기술"에 기재되어 있는 다양한 방식의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명이 없는 한, "부", "%"는, 질량 기준이다.

또, 이하에 있어서 PGMEA는, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트의 약칭이다.

<중량 평균 분자량의 측정>

중량 평균 분자량은, 이하의 방법으로 측정했다.

칼럼의 종류: TOSOH TSKgel Super HZM-H와, TOSOH TSKgel Super HZ4000과, TOSOH TSKgel Super HZ2000을 연결한 칼럼

전개 용매: 테트라하이드로퓨란

칼럼 온도: 40℃

유량(샘플 주입량): 1.0μL(샘플 농도: 0.1질량%)

장치명: 도소제 HLC-8220 GPC

검출기: RI(굴절률) 검출기

검량선 베이스 수지: 폴리스타이렌

<산가의 측정 방법>

측정 샘플을 테트라하이드로퓨란/물=9/1(질량비) 혼합 용매에 용해하고, 얻어진 용액을 25℃에 있어서, 전위차 적정 장치(상품명: AT-510, 교토 덴시 고교제)를 이용하여, 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액으로 중화 적정했다. 적정 pH 곡선의 변곡점을 적정 종점으로 하여, 다음 식에 의하여 산가를 산출했다.

A=56.11×Vs×0.1×f/w

A: 산가(mgKOH/g)

Vs: 적정에 필요로 한 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액의 사용량(mL)

f: 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액의 역가

w: 측정 샘플의 질량(g)(고형분 환산)

[시험예 1]

<안료 분산액의 제조>

하기의 표에 기재된 원료를 혼합하여 혼합액을 얻었다. 얻어진 혼합액을, 순환형 분산 장치(비즈 밀)로서 고토부키 고교 가부시키가이샤제의 울트라 아펙스 밀(상품명)을 이용하여 분산 처리를 행하고, 분산액을 얻었다. 얻어진 분산액의 고형분은 20.05질량%였다. 또한, 수지 1의 란에 기재된 수치는 고형분의 값이다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

상기 표에 기재된 원료는 이하와 같다.

PY185: C. I. 피그먼트 옐로 185(아이소인돌린 안료)

PY139: C. I. 피그먼트 옐로 139(아이소인돌린 안료)

PG58: C. I. 피그먼트 그린 58(할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료)

G2~G7: 후술하는 방법으로 합성한 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료

안료 유도체 S-1: 하기 구조의 화합물

[화학식 26]

수지 1: 하기 구조의 수지의 30질량% PGMEA 용액(중량 평균 분자량=24000, 산가=50mgKOH/g, 주쇄에 부기한 수치는 몰비이며, 측쇄에 부기한 수치는 반복 단위의 반복수임)

[화학식 27]

<할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G2의 합성>

염화 설퓨릴 91부, 염화 알루미늄 109부, 염화 나트륨 15부, 아연 프탈로사이아닌 30부, 브로민 74부를 넣었다. 130℃까지 40시간 동안 승온시켜, 물에 취출한 후, 여과함으로써 녹색 안료를 얻었다. 얻어진 녹색 안료 20부, 분쇄한 염화 나트륨 140부, 다이에틸렌글라이콜 32부, 자일렌 1.8부를 쌍완형 니더에 넣고, 100℃에서 6시간 혼련했다. 혼련 후, 80℃의 물 1800부에 취출하여, 1시간 교반 후, 여과, 탕세(湯洗), 건조, 분쇄함으로써, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G2를 얻었다. 얻어진 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G2는, 질량 분석과 플라스크 연소 이온 크로마토그래프에 의한 할로젠 함유량 분석으로부터, 할로젠과 수소의 원자비는 14:2였다.

<할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G3~G7의 합성>

첨가하는 브로민의 양을 조정하여, 할로젠과 수소의 원자비를 하기 표와 같이 변경한 것 이외에는, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G2와 동일한 방법으로 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 G3~G7을 합성했다.

[표 4]

<착색 조성물의 조제>

하기의 조성에 기재된 원료를 혼합하여, 착색 조성물을 조제했다.

또한, 실시예 45~47은, 중합성 화합물 D로서, D-10과 D-C와 D-D를 질량비로, D-10/D-C/D-D=1/0.7/0.3의 비율로 혼합하여 사용하고, 광중합 개시제로서 OXE01과 I-1을 질량비로 OXE01/I-1=5/3.5의 비율로 혼합하여 사용했다.

(조성) 실시예 1~44

·PGMEA: 35.47질량부

·하기 표에 기재된 수지 C: 1.67질량부

·하기 표에 기재된 중합성 화합물: 2.42질량부

·계면활성제 W-1(실록세인계): 0.01질량부

·하기 표에 기재된 광중합 개시제: 0.93질량부

·에폭시기를 갖는 화합물((주)다이셀제 상품명 "EHPE3150"): 0.34질량부

·중합 금지제(p-메톡시페놀): 0.01질량부

·하기 표에 기재된 안료 분산액: 59.15질량부(고형분 환산으로 11.83질량부)

(조성) 실시예 45~47

·PGMEA: 25.33질량부

·하기 표에 기재된 수지 C: 1.41질량부

·하기 표에 기재된 중합성 화합물: 2.10질량부

·계면활성제 W-1(실록세인계): 0.008질량부

·하기 표에 기재된 광중합 개시제: 0.85질량부

·에폭시기를 갖는 화합물((주)다이셀제 상품명 "EHPE3150"): 0.38질량부

·중합 금지제(p-메톡시페놀): 0.0011질량부

·하기 표에 기재된 안료 분산액: 69.73질량부(고형분 환산으로 13.98질량부)

·실레인 커플링제 1: 0.19질량부

계면활성제 W-1: 하기 구조의 화합물(중량 평균 분자량 14000)

[화학식 28]

실레인 커플링제 1: 하기 구조의 화합물(구조식 중의 Et는 에틸기임)

[화학식 29]

[표 5]

[표 6]

(광중합 개시제)

OXE01: IRGACURE OXE-01(BASF사제)

OXE02: IRGACURE OXE-02(BASF사제)

I-1~I-3: 하기 구조의 화합물

[화학식 30]

(중합성 화합물)

TMMT: 신나카무라 가가쿠 고교사제 상품명 "NK에스터 A-TMMT"

D-3, D-10: 하기 구조의 화합물

[화학식 31]

[화학식 32]

(수지)

C-1~C-11, C-12-1~C-12-6, C-13-1~C-13-3, C-14, C-15, C-18, C-19, C-A~C-E: 하기 구조의 수지. 주쇄에 부기한 수치는 몰비이다.

[화학식 33]

[화학식 34]

[화학식 35]

[화학식 36]

[표 7]

상기 표에 기재된 공중합 성분은 이하에 나타내는 화합물이다. 또한, 이하의 구조식에 부기한 CLogP의 수치는, 동일 화합물의 CLogP값이다.

[화학식 37]

[화학식 38]

<분광 측정용 기판의 제작>

소다 유리(75mm×75mm 정사각형, 두께 1.1mm) 상에, 각 착색 조성물을 스핀 코터(H-360S[상품명], 미카사(주)제)로 도포했다. 이어서, 핫플레이트를 이용하여, 100℃에서 2분간 프리베이크하고 도포막을 얻었다.

얻어진 도포막에 대하여, 우시오 덴키(주)제의 초고압 수은 램프("USH-500BY"(상품명))를 이용하여 1000mJ/cm²로 노광했다. 계속해서, 노광 후의 도포막을, 공기 분위기하의 핫플레이트를 이용하여, 200℃에서 5분 가열하고, 막두께 0.5μm의 경화막을 얻었다.

얻어진 경화막에 대하여, 오쓰카 덴시(주)제 "MCPD-3000"(상품명)을 이용하여 400nm~700nm의 범위의 광투과율(투과율)을 측정했다. 시험은 각 시료에 대하여 5회 행하고, 최댓값과 최솟값을 제외한 3회의 결과의 평균값을 채용했다.

<내광성의 평가 시험>

(내광성 1)

상기에서 제작한 경화막에 자외선 차단 필터(애즈원사제 KU-1000100[상품명])를 장착하고, 내광 시험기(스가 시켄키(주)제 Xenon Weather Meter SX75[상품명])를 이용하여 10만lux의 광을 50시간 동안 조사(누계로 500만luxh)하며, 내광성 시험을 행했다. 경화막의 온도(시험 장치 내 온도)는 63℃로 설정했다. 시험 장치 내의 상대 습도는 50%로 했다. 내광성 시험 후, 경화막의 투과율의 변화량을 측정하고, 이하의 기준에 의하여 내광성의 평가를 행했다. 시험은, 동일한 조건으로 제작된 경화막에 대하여 5회 행하고, 최댓값과 최솟값을 제외한 3회의 결과의 평균값을 채용했다. 또한, 투과율의 변화량이란, 파장이 400nm~700nm인 범위에 있어서, 가장 투과율 변화량이 큰 파장에 대한 변화량(｜내광성 시험 전의 투과율(%)-내광성 시험 후의 투과율(%)｜)을 가리킨다.

5: 투과율의 변화량이 3% 이하.

4: 투과율의 변화량이 3%를 초과하고, 5% 이하.

3: 투과율의 변화량이 5%를 초과하고, 7% 이하.

2: 투과율의 변화량이 7%를 초과하고, 10% 이하.

1: 투과율의 변화량이 10%를 초과하고 있다.

(내광성 2)

상기 내광성 1의 조건에 대하여, 장치 내 상대 습도를 50%에서 90%로 변경한 것 이외에는, 내광성 1과 동일한 시험 방법으로 내광성의 평가를 행했다.

(내광성 3)

상기에서 제작한 경화막 상에, 화학 증착(CVD)법으로 100nm의 SiO₂막을 증착시켰다. 얻어진 증착 처리 완료된 경화막에, 자외선 차단 필터(애즈원사제 KU-1000100[상품명])를 장착하고, 내광 시험기(스가 시켄키(주)제 Xenon Weather Meter SX75[상품명])를 이용하여 10만lux의 광을 50시간 동안 조사(누계로 500만luxh)하며, 내광성 시험을 행했다. 경화막의 온도(시험 장치 내 온도)는 63℃로 설정했다. 시험 장치 내의 상대 습도는 50%로 했다. 내광성 시험 후, 경화막의 투과율의 변화량에 의하여, 이하의 기준에 따라서 내광성의 평가를 행했다. 시험은, 동일한 조건으로 제작된 경화막에 대하여 5회 행하고, 최댓값과 최솟값을 제외한 3회의 결과의 평균값을 채용했다. 상기와 동일하게, 투과율의 변화량이란, 파장이 400nm~700nm인 범위에 있어서, 가장 투과율 변화량이 큰 파장에 대한 변화량을 가리킨다.

5: 투과율의 변화량이 3% 이하.

4: 투과율의 변화량이 3%를 초과하고, 5% 이하.

3: 투과율의 변화량이 5%를 초과하고, 7% 이하.

2: 투과율의 변화량이 7%를 초과하고, 10% 이하.

1: 투과율의 변화량이 10%를 초과하고 있다.

(내광성 4)

상기에서 제작한 경화막에 자외선 차단 필터(애즈원사제 KU-1000100[상품명])를 장착하고, 내광 시험기(스가 시켄키(주)제 Xenon Weather Meter SX75[상품명])를 이용하여 10만lux의 광을 100시간 동안 조사(누계로 1000만luxh)하여, 내광성 시험을 행했다. 경화막의 온도(시험 장치 내 온도)는 63℃로 설정했다. 시험 장치 내의 상대 습도는 50%로 했다. 내광성의 평가는 내광성 1의 평가 기준에 준한다. 또한, 내광성 4의 시험은, 실시예 41~44의 경화막에 대해서만 실시했다.

<리소그래피성(현상성)의 평가 시험>

상기에서 얻어진 각 착색 조성물을, 도포 후의 막두께가 0.7μm가 되도록 8인치(1인치=2.54cm)의 실리콘 웨이퍼 상에, 도쿄 일렉트론제 Act8[상품명]을 이용하여 스핀 코트법으로 도포하고, 그 후 핫플레이트를 이용하여, 100℃에서 2분간 가열하여 경화막을 얻었다.

이어서, 얻어진 경화막에 대하여, i선 스테퍼 노광 장치 "FPA-3000i5+"(상품명, Canon(주)제)를 이용하고, 평방 2.0μm의 패턴을 갖는 마스크를 통하여 노광(노광량 50~1700mJ/cm²)했다.

이어서, 노광 후의 경화막에 대하여, 현상 장치(도쿄 일렉트론제 Act8[상품명])를 사용하여 현상을 행했다. 현상액에는 수산화 테트라메틸암모늄(TMAH) 0.3질량% 수용액을 이용하여 23℃에서 60초간 샤워 현상을 행했다. 그 후, 순수를 이용한 스핀 샤워로 린스를 행하여, 패턴을 얻었다.

얻어진 패턴을 주사형 전자 현미경(SEM)(S-4800H[상품명], (주)히타치 하이테크놀로지즈제)을 이용하여, 배율 20000배로 관찰했다. 그리고, 관찰된 화상에 근거하여, 이하의 기준에 따라 리소그래피성능을 평가했다. 리소그래피성능의 평가 시험은, 각 착색 조성물에 대하여 3회씩 행하고, 그 결과를 종합하여 판정했다.

5: 패턴이 뚜렷하고, 잔사가 없다.

4: 패턴이 뚜렷하고, 잔사가 적다.

3: 패턴이 약간 테이퍼 형상이 되어 있지만, 잔사는 적다.

2: 패턴이 테이퍼 형상이 되어 있고, 잔사가 많다.

1: 패턴이 형성되어 있지 않다.

[표 8]

[표 9]

상기 결과로부터 명확한 바와 같이, 실시예는, 내광성 1~3의 모든 평가(실시예 41~44는 내광성 1~4의 모든 평가)에 있어서 "3" 이상이며, 내광성이 우수했다. 이에 대하여, 비교예는, 내광성 1~3의 평가 중 적어도 하나가 "1" 또는 "2"이며, 내광성이 뒤떨어져 있었다.

[시험예 2]

<드라이 에칭용 착색 조성물의 조제 방법>

(실시예 101)

·PGMEA: 22.83질량부

·수지 C-12-4: 1.47질량부

·계면활성제 W-1(실록세인계): 0.01질량부

·에폭시기를 갖는 화합물((주)다이셀제 상품명 "EHPE3150"): 0.69질량부

·안료 분산액 1: 75.00질량부(고형분 환산으로 15.00질량부)

(실시예 102)

·PGMEA: 22.80질량부

·수지 C-12-4: 1.47질량부

·중합성 화합물(신나카무라 가가쿠 고교사제 상품명 "NK에스터 A-TMMT"): 0.71질량부

·계면활성제 W-1(실록세인계): 0.01질량부

·중합 금지제(p-메톡시페놀): 0.01질량부

·하기 표에 기재된 안료 분산액: 75.00질량부(고형분 환산으로 15.00질량부)

(실시예 103)

·PGMEA: 24.54질량부

·수지 C-12-4: 1.59질량부

·중합성 화합물(신나카무라 가가쿠 고교사제 상품명 "NK에스터 A-TMMT"): 0.72질량부

·계면활성제 W-1(실록세인계): 0.01질량부

·광중합 개시제(IRGACURE OXE-02): 0.28질량부

·중합 금지제(p-메톡시페놀): 0.01질량부

·안료 분산액 1: 72.85질량부(고형분 환산으로 14.57질량부)

(실시예 104)

실시예 31과 동일 조성물.

<드라이 에치에 의한 패터닝 방법>

상기에서 얻어진 각 착색 조성물을, 도포 후의 막두께가 0.7μm가 되도록 8인치(1인치=2.54cm)의 실리콘 웨이퍼 상에, 도쿄 일렉트론제 Act8[상품명]을 이용하여 스핀 코트법으로 도포하고, 그 후 핫플레이트를 이용하여, 100℃에서 2분간 가열했다. 이어서, 실시예 103, 104만, 추가로, i선 스테퍼 노광 장치 "FPA-3000i5+"(상품명, Canon(주)제)를 이용하여, 노광량 1000mJ/cm²로 전체면 노광했다.

이어서(실시예 101, 102에 있어서는 상기 가열 후, 실시예 102, 103에 있어서는 노광 후), 공기 분위기하의 핫플레이트를 이용하여, 200℃에서 5분 가열하고, 경화막(녹색층)을 얻었다.

이어서, 경화막(녹색층) 상에, 일본 공개특허공보 2010-134283호의 단락 0328의 실시예 2에 기재된 포토레지스트 조성물을 도포하고, 120℃에서 60초간 가열하여 막두께 0.7μm의 포토레지스트층을 형성했다. 얻어진 포토레지스트층에, KrF 엑시머 레이저 스캐너(ASML제 PAS5500/850C, 파장 248nm, NA=0.70, Sigma=0.80)를 이용하여, 패턴 노광했다. 조사 후에 130℃에서 60초간 가열하고, 2.38질량% 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH) 수용액을 이용하여 60초간 현상했다. 이어서, 30초간 물로 린스하고, 또한 110℃에서 1분간의 포스트베이크 처리를 행하여, 막두께가 0.8μm인 레지스트 패턴을 형성했다.

다음으로, 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하고, 상기 경화막(녹색층)의 드라이 에칭을 이하의 순서로 행했다.

드라이 에칭 장치(히타치 하이테크놀로지즈사제, U-621)를 이용하여 RF(고주파) 파워: 800W, 안테나 바이어스: 400W, 웨이퍼 바이어스: 200W, 챔버의 내부 압력: 4.0Pa, 기판 온도: 50℃, 혼합 가스의 가스 종류 및 유량을 CF₄: 80mL/min, O₂: 40mL/min, Ar: 800mL/min으로 하고, 80초의 제1 단계의 에칭 처리를 실시했다. 이어서, 동일한 에칭 챔버에서, RF 파워: 600W, 안테나 바이어스: 100W, 웨이퍼 바이어스: 250W, 챔버의 내부 압력: 2.0Pa, 기판 온도: 50℃, 혼합 가스의 가스 종류 및 유량을 N₂: 500mL/min, O₂: 50mL/min, Ar: 500mL/min으로 하고(N₂/O₂/Ar=10/1/10), 에칭 토탈에서의 오버 에칭율을 20%로 하여, 제2 단계 에칭 처리, 오버 에칭 처리를 실시했다.

상기 조건으로 드라이 에칭을 행한 후, 포토레지스트 박리액 "MS230C"(후지필름 일렉트로닉 머티리얼즈사제)를 사용하여 120초간, 박리 처리를 실시하여 레지스트 패턴을 제거하고, 또한 순수에 의한 세정, 스핀 건조를 실시했다. 그 후, 100℃에서 2분간의 탈수 베이크 처리를 행했다. 이상에 의하여, 녹색 패턴을 얻었다. 이 녹색 패턴의 사이즈는, 0.8μm였다.

어느 착색 조성물을 이용한 경우에 있어서도, 고체 촬상 소자의 제작에 적합한, 직사각형인 녹색 패턴을 형성했다.

<내광성 시험>

실시예 101~104의 착색 조성물을 이용한 패턴에 대하여, 시험예 1과 동일한 내광성 시험을 실시한바, 실시예 31과 동등한 양호한 결과가 얻어졌다.

Claims (16)

1. 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A와, 아이소인돌린 안료 B와, 수지 C와, 경화성 화합물 D를 함유하고,
   상기 수지 C는, 1-옥탄올/물의 분배 계수 P의 상용대수인 LogP의 계산값인 CLogP값이 3.0 이상이며 또한 분자 내에 환상 구조를 갖는 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 갖는 수지 C1을 포함하고,
   상기 수지 C1의 전체 반복 단위 중에, 상기 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 5~95몰% 함유하고,
   상기 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량과 상기 아이소인돌린 안료 B의 질량과의 비가, 할로젠화 아연 프탈로사이아닌 안료 A의 질량:아이소인돌린 안료 B의 질량=55:45~85:15인, 착색 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수지 C의 전체 질량 중에, 상기 수지 C1을 5질량% 이상 함유하는, 착색 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수지 C1의 전체 반복 단위 중에, 상기 중합성 화합물 Cm에서 유래하는 반복 단위를 25~95몰% 함유하는, 착색 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수지 C1은, 산기를 갖는 반복 단위를 더 갖는, 착색 조성물.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중합성 화합물 Cm은, 지방족환 및 방향족 탄화 수소환으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는, 착색 조성물.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중합성 화합물 Cm은, 지방족환을 갖는, 착색 조성물.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중합성 화합물 Cm은, 가교 구조를 갖는 지방족환을 갖는, 착색 조성물.
8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중합성 화합물 Cm은, 지방족 가교 축합환을 갖는, 착색 조성물.
9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수지 C1의 산가가 10~160mgKOH/g인, 착색 조성물.
10. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화성 화합물 D는 중합성 화합물을 포함하는, 착색 조성물.
11. 청구항 10에 있어서,
    광중합 개시제를 더 포함하는, 착색 조성물.
12. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화성 화합물 D는 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는, 착색 조성물.
13. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 착색 조성물을 이용한 컬러 필터.
14. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 착색 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 조성물층을 형성하는 공정과, 포토리소그래피법 또는 드라이 에칭법에 의하여 착색 조성물층에 대하여 패턴을 형성하는 공정을 갖는 패턴 형성 방법.
15. 청구항 13에 기재된 컬러 필터를 갖는 고체 촬상 소자.
16. 청구항 13에 기재된 컬러 필터를 갖는 화상 표시 장치.