WO2015008726A1 - 色素多量体の製造方法、および着色組成物の製造方法 - Google Patents

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賢 鮫島
渡邉 哲也
金子 祐士
純一 伊藤
祐継 室
貴規 田口
和也 尾田
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a dye multimer suitable for production of a color filter used for a liquid crystal display device, a solid-state imaging device or the like, and a method for producing a coloring composition.
  • One of the methods for producing color filters used in liquid crystal display devices, solid-state imaging devices, etc. is a pigment dispersion method.
  • this pigment dispersion method colored photosensitive materials obtained by dispersing pigments in various photosensitive compositions are used.
  • a color filter can be produced by repeating this operation for a desired hue.
  • the method described above is stable against light and heat because it uses a pigment, and the positional accuracy is sufficiently secured because patterning is performed by a photolithographic method, and it is suitable as a method for manufacturing a color filter for a color display. It has been widely used.
  • the method of obtaining the dye multimer is a method in which a dye compound having a polymerizable group is exclusively polymerized, and the molecular weight of the obtained dye multimer is likely to vary. Therefore, a part of the dye multimer obtained by the conventional technique is decomposed in an excessive heating process.
  • a decomposition product such as a polymerization initiator remains in the obtained dye multimer.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and relates to a method for producing a dye multimer excellent in heat resistance and a method for producing a colored composition including the above production method.
  • the present inventors have completed the present invention by reacting a compound having a dye structure with a polymer component comprising a polymer.
  • a polymer component comprising a polymer.
  • the above problem has been solved by the following means ⁇ 1>, preferably ⁇ 2> to ⁇ 9>.
  • a method for producing a dye multimer which comprises reacting a compound having a dye structure with a polymer.
  • the reaction is a reaction for forming a covalent bond between the compound having a dye structure and the polymer.
  • ⁇ 3> The method for producing a dye multimer according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, further comprising a step of reacting a polymer with a compound having a polymerizable group.
  • ⁇ 4> The method for producing a dye multimer according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the compound having a dye structure contains a cation moiety and a counter anion.
  • ⁇ 5> The method for producing a dye multimer according to ⁇ 4>, wherein the dye structure is a dye structure derived from a dye selected from a dipyrromethene dye, a triarylmethane dye, a xanthene dye, a cyanine dye, and a squarylium dye.
  • Counter anions are sulfonate anion, sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, carboxylate anion, tetraarylborate anion, BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , and SbF 6
  • ⁇ 7> The method for producing a dye multimer according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the compound having a dye structure contains a cation and an anion in the same molecule.
  • ⁇ 8> The method for producing a dye multimer according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the molecular weight distribution of the polymer is 1.0 to 2.5.
  • a method for producing a colored composition A method for producing a colored composition.
  • a coloring composition including a method for producing a dye multimer excellent in heat resistance and a method for producing a coloring composition.
  • the description which does not describe substitution and unsubstituted includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent.
  • the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • “active light” or “radiation” in the present specification means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like. . In the present invention, light means actinic rays or radiation.
  • exposure in this specification is not only exposure with far-ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, but also drawing with particle beams such as electron beams and ion beams. Are also included in the exposure.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the total solid content refers to the total mass of components excluding the solvent from the total composition of the colored composition.
  • (meth) acrylate represents both and / or acrylate and methacrylate
  • (meth) acryl represents both and / or acryl and “(meth) acrylic”
  • "Acryloyl” represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
  • Me represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Bu represents a butyl group.
  • “monomer” and “monomer” are synonymous.
  • the monomer in this specification is distinguished from an oligomer and a polymer, and refers to a compound having a weight average molecular weight of 2,000 or less.
  • the polymerizable compound means a compound having a polymerizable functional group, and may be a monomer or a polymer.
  • the polymerizable functional group refers to a group that participates in a polymerization reaction.
  • process is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight are defined as polystyrene converted values by GPC measurement.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are, for example, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) and TSKgelgSuper AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6) as a column.
  • 0.0 mm ID ⁇ 15.0 cm can be determined by using a 10 mmol / L lithium bromide NMP (N-methylpyrrolidinone) solution as an eluent.
  • the method for producing a dye multimer according to the present invention includes reacting a compound having a dye structure with a polymer. That is, in the method for producing a dye multimer of the present invention, a compound having a dye structure (polymerizable monomer) is not subjected to a polymerization reaction, but a compound having a dye structure is reacted with a polymer to produce a dye multimer. . Conventionally, a dye multimer has been produced by polymerizing a dye compound having a polymerizable group. For this reason, the molecular weight and composition of the obtained dye multimer are likely to vary.
  • the dye multimers having variations in molecular weight and composition are easily decomposed in an excessive heating process, and color transfer to another pattern is likely to occur. Further, when such a dye multimer is used to form a pattern by a dry etching method, the photoresist developer and stripping solution resistance tends to deteriorate. Furthermore, in the prior art, the method for obtaining a dye multimer used a low molecular compound such as a polymerization initiator as a catalyst. Therefore, due to the presence of the low molecular compound contained in the obtained dye multimer, the heat resistance of the color filter is increased. It turns out that the nature is inferior. Further, it was found that the light resistance tends to be inferior. In addition, since the molecular weight distribution of the polymer component of the dye multimer is wide, it has been found that pattern defects and pattern linearity tend to deteriorate.
  • a cured film having excellent color characteristics and a color filter having the cured film can be provided.
  • the step of reacting the compound having a dye structure with the polymer in the production method of the present invention is a step of polymerizing the reactive group possessed by the polymer and the reactive group possessed by the compound having the dye structure. Is a step of forming a covalent bond between the reactive group possessed by the polymer and the reactive group possessed by the compound having a dye structure.
  • the polymer reaction refers to a reaction involving a polymer, and includes a reaction between a polymer having a reactive group and a low molecule, and a reaction between a polymer and a polymer.
  • reaction example group X of the reaction in a polymer reaction
  • this invention is not limited to these.
  • “Functional Polymer Materials Series 2 Synthesis and Reaction of Polymers (2)” (Kyoritsu Shuppan), “New Polymer Experiments Vol. 4 Synthesis and Reaction of Polymers (3) —Reaction and Decomposition of Polymers”
  • the reactions described in (Kyoritsu Publishing) etc. can also be used.
  • Reaction group X In the following reaction example groups, one of A and B represents a polymer, the other represents a compound having a dye structure, and L 1 and L 2 each represent a single bond or a linking group. X represents a halogen.
  • the compound having a dye structure is preferably reacted in an amount of 0.3 to 1.0 mol, more preferably 0.5 to 1.0 mol, per 1 mol of the reactive group of the polymer.
  • a catalyst may be blended as necessary.
  • the blending amount is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and the embodiment may be such that substantially no compound is blended. Note that substantially not blended is, for example, 0.1% by mass or less of the polymer.
  • the catalyst various known catalysts for covalent bonding can be used, and those described in ("Experimental Chemistry Course” (Maruzen Publishing), “New Polymer Experimental Science” (Kyoritsu Publishing), etc.) You can visit. Specifically, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, Neostan (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.) and the like can be used.
  • a solvent may be used when a polymer and a compound having a dye structure are reacted.
  • the solvent include esters (eg, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate), ethers (eg, methyl cellosolve acetate, ethyl Cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, etc.), and aromatic hydrocarbons (eg, toluene, xylene, etc.).
  • esters eg, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate
  • the said subject can be solved by making the compound which has a pigment
  • a polymer having a constant molecular weight distribution for example, a polymer having a molecular weight distribution of 1.0 to 2.5, and further a polymer having a molecular weight distribution of 1.0 to 2.0, it is more uniform.
  • a dye multimer is obtained, and the effects of the present invention are more effectively exhibited.
  • the molecular weight distribution can be measured, for example, by GPC (gel permeation chromatography).
  • the weight average molecular weight of the polymer used in the present invention is preferably 2,000 to 20,000, more preferably 3,000 to 15,000, and particularly preferably 4,000 to 10,000. preferable.
  • the polymer used in the present invention usually contains a repeating unit having a reactive group that reacts with a compound having a dye structure.
  • the repeating unit having a reactive group is preferably 20 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol% of all repeating units.
  • the reactive group is preferably a reactive group that can be covalently bonded to the reactive group of the compound having a dye structure, and more preferably a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an amino group, or an acid anhydride.
  • repeating unit having a reactive group of the polymer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • n is a positive integer.
  • the compound having a dye structure used in the present invention is usually a compound having a dye structure derived from a dye having a maximum absorption wavelength in the range of 400 nm to 780 nm in its molecular structure.
  • dye dimers and dye trimers can also be used without departing from the spirit of the present invention.
  • the compound having a dye structure usually has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • the reactive group is preferably a reactive group that can be covalently bonded to the reactive group of the polymer, more preferably a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an acid halide, an amino group, or an acid anhydride, and a carboxyl group.
  • the compound having a dye structure may contain one reactive group capable of reacting with the above polymer in one molecule, or may contain two or more, preferably a reactive group in one molecule. Contains one. Further, the compound having a dye structure is preferably incorporated in 20 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, of all repeating units of the polymer.
  • Dye structure examples include dipyrromethene dyes, carbonium dyes (diphenylmethane dyes, triarylmethane dyes, xanthene dyes, acridine dyes, etc.), polymethine dyes (oxonol dyes, merocyanine dyes, arylidene dyes, styryl dyes, And a dye structure derived from a dye selected from a cyanine dye, a squarylium dye, a croconium dye, and the like, a subphthalocyanine color, and a metal complex dye thereof.
  • a dye structure derived from a dye selected from dipyrromethene dyes, caribonium dyes, and polymethine dyes is preferable from the viewpoint of color characteristics.
  • Triarylmethane dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, squarylium dyes, quinophthalone dyes are preferable.
  • a dye structure derived from a dye selected from phthalocyanine dyes and subphthalocyanine dyes more preferably a dye structure derived from a dye selected from dipyrromethene dyes, triarylmethane dyes, xanthene dyes, cyanine dyes and squarylium dyes,
  • a dye structure derived from a dye selected from dyes is most preferred.
  • the dipyrromethene dye in the present invention is preferably a dipyrromethene compound and a dipyrromethene metal complex compound obtained from a dipyrromethene compound and a metal or a metal compound.
  • a compound having a dipyrromethene structure is referred to as a dipyrromethene compound
  • a metal or a complex coordinated to a metal compound is referred to as a dipyrromethene metal complex compound.
  • the dipyrromethene metal complex compound is preferably a dipyrromethene metal complex compound obtained from a dipyrromethene compound represented by the following general formula (M) and a metal or a metal compound, and a tautomer thereof.
  • M dipyrromethene metal complex compound represented by the following general formula (M)
  • a metal or a metal compound a metal compound represented by the following general formula (M)
  • a tautomer thereof a dipyrromethene metal complex compound represented by (7) or the dipyrromethene metal complex compound represented by the following general formula (8) is exemplified, and the dipyrromethene metal complex compound represented by the general formula (8) is most preferable.
  • the compound having a dye structure is a dipyrromethene metal complex compound obtained from a dipyrromethene compound represented by the general formula (M) and a metal or a metal compound, and a tautomer thereof.
  • the compound represented by the formula (dipyrromethene compound) or a tautomer thereof has a dye structure including a metal or a complex coordinated to a metal compound (hereinafter, referred to as “specific complex” as appropriate) as a dye part.
  • the following compound preferably forms a cation structure, and for example, the NH moiety of the general formula (M) preferably forms a cation structure.
  • R 4 to R 10 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. However, R 4 and R 9 are not bonded to each other to form a ring. Further, at least one of R 4 to R 10 has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • the introduction site when the compound represented by the general formula (M) is introduced into the polymer is preferably introduced at any one of R 4 to R 9.
  • R 4 , R 6 , R 7 and it is more preferable that introduced at any one of R 9, be introduced at any one of R 4 and R 9 are more preferred.
  • Examples of the monovalent substituent in the case where R 4 to R 9 in the general formula (M) represent a monovalent substituent include the substituents mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • R 4 to R 9 in the general formula (M) When the monovalent substituents represented by R 4 to R 9 in the general formula (M) are further substitutable groups, they may further have the substituents described for R 4 to R 9. In the case of having two or more substituents, these substituents may be the same or different.
  • R 4 and R 5 , R 5 and R 6 , R 7 and R 8 , and R 8 and R 9 in the general formula (M) are each independently bonded to each other to form a 5-membered, 6-membered, or 7-membered compound.
  • a membered saturated ring or an unsaturated ring may be formed.
  • R 4 and R 9 are not bonded to each other to form a ring.
  • the 5-membered, 6-membered, and 7-membered rings formed are further substitutable groups, they may be substituted with the substituents described for R 4 to R 9 above, and two or more When substituted with a substituent, these substituents may be the same or different.
  • R 4 and R 5 , R 5 and R 6 , R 7 and R 8 , and R 8 and R 9 in general formula (M) are each independently bonded to each other and have no substituent.
  • 6-membered, or 7-membered saturated ring, or unsaturated ring a 5-membered, 6-membered, or 7-membered saturated ring or unsaturated ring having no substituent includes, for example, a pyrrole ring, Furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrrolidine ring, piperidine ring, cyclopentene ring, cyclohexene ring, benzene ring, pyridine ring, pyrazine ring, and pyridazine ring are preferable. Includes a benzene ring or a pyridine ring.
  • R 10 in formula (M) preferably represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • the halogen atom, alkyl group, aryl group, and heterocyclic group are the same as the halogen atom, alkyl group, aryl group, and heterocyclic group described in the section of Substituent Group A described later, and their preferred ranges. Is the same.
  • R 10 represents an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group
  • the alkyl group, aryl group, and heterocyclic group are groups that can be further substituted, When it is substituted with two or more substituents, these substituents may be the same or different.
  • the specific complex in the present invention is a complex in which a dipyrromethene compound represented by the general formula (M) or a tautomer thereof is coordinated to a metal or a metal compound.
  • the metal or metal compound may be any metal or metal compound capable of forming a complex, and may be any divalent metal atom, divalent metal oxide, divalent metal hydroxide, Or a bivalent metal chloride is contained.
  • the metal or metal compound include ZnCl, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, Fe, and other metals, as well as AlCl, InCl, FeCl, and TiCl.
  • metal chlorides such as SnCl 2 , SiCl 2 and GeCl 2
  • metal oxides such as TiO and VO
  • metal hydroxides such as Si (OH) 2
  • Fe, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Mo, Mn, Cu, Ni, Co, TiO, or from the viewpoint of the stability, spectral characteristics, heat resistance, light resistance, and production suitability of the complex VO is preferable, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Cu, Ni, Co, or VO is more preferable, and Zn is particularly preferable.
  • R 4 and R 9 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a cyano group, or an acyl group.
  • R 5 and R 8 are each independently an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a cyano group, a nitro group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxy group, or a phosphinoylamino group Carbonyl group, carbamoyl group, imide group, alkylsulfonyl group, ant Rusuruhoniru group or be a sulfamoyl group,; R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkyl group, an alkyl group
  • dipyrromethene metal complex compound represented by the general formula (7) or the general formula (8) described in detail below is also a particularly preferable embodiment of the dipyrromethene dye.
  • One of the preferred embodiments of the compound having a dye structure is a dye structure derived from a dipyrromethene metal complex compound represented by the following general formula (7).
  • the following compound forms a cation structure.
  • Ma in the general formula (7) can form a cation structure.
  • R 4 to R 9 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent
  • R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • Ma represents a metal atom or a metal compound.
  • X 1 represents a group capable of bonding to Ma
  • X 2 represents a group that neutralizes the charge of Ma
  • X 1 and X 2 are bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-member with Ma.
  • the ring may be formed.
  • R 4 and R 9 are not bonded to each other to form a ring.
  • at least one of R 4 to R 10 has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • the dipyrromethene metal complex compound represented by General formula (7) contains a tautomer.
  • the introduction site may be introduced at any one of R 4 to R 9 from the viewpoint of synthesis compatibility. Preferably, it is more preferably introduced at any one of R 4 , R 6 , R 7 and R 9 , and more preferably at any one of R 4 and R 9 .
  • the method for introducing the alkali-soluble group is any one of R 4 to R 10 , X 1 , X 2 in the general formula (7) or A method of giving an alkali-soluble group to two or more substituents can be used.
  • substituents any of R 4 to R 9 and X 1 is preferable, any of R 4 , R 6 , R 7 and R 9 is more preferable, and any of R 4 and R 9 is more preferable.
  • R 4 ⁇ R 9 medium in the general formula (7) has the same meaning as R 4 ⁇ R 9 in the general formula (M), preferable embodiments thereof are also the same.
  • Ma represents a metal atom or a metal compound.
  • the metal atom or metal compound may be any metal atom or metal compound capable of forming a complex, may be any divalent metal atom, divalent metal oxide, divalent metal hydroxide, or Divalent metal chlorides are included.
  • Metal chlorides, TiO, metal oxides such as V O, and metal hydroxides such as Si (OH) 2 .
  • R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, preferably a hydrogen atom.
  • X 1 may be any group as long as it is a group capable of binding to Ma.
  • water, alcohols eg, methanol, ethanol, propanol
  • the chelate ” ([1] Takeichi Sakaguchi / Keihei Ueno (1995 Nanoedo), [2] (1996), [3] (1997), etc.) can be mentioned.
  • water, carboxylic acid compounds and alcohols are preferable, and water and carboxylic acid compounds are more preferable.
  • examples of the “group that neutralizes the charge of Ma” represented by X 2 include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group. From the viewpoint of production, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, and a sulfonic acid group are preferable, and a hydroxyl group and a carboxylic acid group are more preferable.
  • X 1 and X 2 may be bonded to each other to form a 5-membered, 6-membered, or 7-membered ring together with Ma.
  • the 5-membered, 6-membered and 7-membered rings formed may be saturated or unsaturated.
  • the 5-membered, 6-membered, and 7-membered rings may be composed of only carbon atoms, and form a heterocycle having at least one atom selected from a nitrogen atom, an oxygen atom, and / or a sulfur atom. You may do it.
  • R 4 to R 9 are each independently a preferred embodiment described in the description of R 4 to R 9 , and R 10 is described in the description of R 10.
  • X 1 is water or a carboxylic acid compound
  • X 2 is a hydroxyl group or a carboxylic acid group
  • X 1 and X 2 And may be bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring.
  • One preferred embodiment of the compound having a dye structure is a dye structure derived from a dipyrromethene metal complex compound represented by the following general formula (8).
  • the following compound preferably forms a cation structure.
  • Ma in the general formula (8) forms a cation structure and X 1 forms an anion structure.
  • R 11 and R 16 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group.
  • R 12 to R 15 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • R 17 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • Ma represents a metal atom or a metal compound.
  • X 2 and X 3 are each independently NR (R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), a nitrogen atom, An oxygen atom or a sulfur atom is represented.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent NR c (R c represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), nitrogen Represents an atom or a carbon atom.
  • R 11 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5-membered, 6-membered, or 7-membered ring, and R 16 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring.
  • the ring may be formed.
  • X 1 represents a group capable of binding to Ma, and a represents 0, 1, or 2. Further, at least one of R, R c and R 11 to R 16 has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • the dipyrromethene compound represented by the general formula (8) includes a tautomer.
  • the site for introducing the compound represented by the general formula (8) into the polymer is preferably any one of R 11 to R 17 , X 1 and Y 1 to Y 2 . Among these, it is preferably introduced at any one of R 11 to R 16 and X 1 in terms of synthesis compatibility, and more preferably any one of R 11 , R 13 , R 14 and R 16 . It is an embodiment inserted in one, and more preferably an embodiment inserted in any one of R 11 and R 16 .
  • R in the general formula (8) is used. Any one or two or more substituents of 11 to R 17 , X 1 , Y 1 to Y 2 may have an alkali-soluble group. Among these substituents, any of R 11 to R 16 and X 1 is preferred, any of R 11 , R 13 , R 14 and R 16 is more preferred, and any of R 11 and R 16 is more preferred.
  • R 12 to R 15 have the same meanings as R 5 to R 8 in the general formula (M), and preferred embodiments are also the same.
  • R 17 has the same meaning as R 10 in the general formula (M), and the preferred embodiment is also the same.
  • Ma is synonymous with Ma in the said General formula (7), and its preferable range is also the same.
  • R 12 and R 15 are each an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a nitrile Group, imide group, or carbamoylsulfonyl group is preferable, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, alkylsulfonyl group, nitrile group, imide group, carbamoylsulfonyl group are more preferable, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group , A carbamoyl group, a nitrile group, an imide group, and a carbamoylsulfonyl group are more preferable, and an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and a carbamoyl group are
  • R 13 and R 14 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted.
  • a substituted aryl group preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted.
  • specific examples of more preferable alkyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups can be the same as the specific examples listed in the above R 6 and R 7 of the general formula (M).
  • R 11 and R 16 are alkyl groups (preferably linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, dodecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group), alkenyl A group (preferably an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, for example, a vinyl group, an allyl group, a 3-buten-1-yl group), an aryl group (preferably having a carbon number of 6 to 36, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, such as a phen
  • R 11 and R 16 are preferably an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkylamino group, an arylamino group, and a heterocyclic amino group, and an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a hetero group
  • a cyclic group is more preferable, an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group are more preferable, and an alkyl group is particularly preferable.
  • the alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, alkoxy group, aryloxy group, alkylamino group, arylamino group, or heterocyclic amino group represented by R 11 and R 16 is
  • the group when the group is further substitutable, it may be substituted with a substituent described in the section of Substituent Group A described later, and when it is substituted with two or more substituents, The substituents may be the same or different.
  • X 2 and X 3 each independently represent NR, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
  • R is a hydrogen atom, an alkyl group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, Propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, dodecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group), alkenyl group (preferably carbon An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, such as a vinyl group, allyl group, 3-buten-1-yl group), aryl group
  • Y 1 and Y 2 each independently represent NR C , a nitrogen atom, or a carbon atom, and R C has the same meaning as R in X 2 and X 3 above, and preferred embodiments are also included. It is the same.
  • R 11 and Y 1 are bonded to each other together with a carbon atom to form a 5-membered ring (eg, cyclopentane ring, pyrrolidine ring, tetrahydrofuran ring, dioxolane ring, tetrahydrothiophene ring, pyrrole ring, furan ring, Thiophene ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring), 6-membered ring (for example, cyclohexane ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydropyran ring, dioxane ring, pentamethylene sulfide ring, dithiane ring, benzene ring, A piperidine ring, a piperazine ring, a pyridazine ring, a quinoline ring, a quinazoline
  • R 16 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-membered ring with a carbon atom (for example, cyclopentane ring, pyrrolidine ring, tetrahydrofuran ring, dioxolane ring, tetrahydrothiophene ring, pyrrole ring, furan ring) , Thiophene ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring), 6-membered ring (for example, cyclohexane ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydropyran ring, dioxane ring, pentamethylene sulfide ring, dithiane ring, benzene ring , A piperidine ring, a piperazine ring, a pyridazine ring, a quinoline ring, a quin
  • R 11 and R 16 are each independently preferably a monovalent substituent having a steric parameter —Es value of 1.5 or more, and preferably 2.0 or more. More preferably, it is more preferably 3.5 or more, and particularly preferably 5.0 or more.
  • the steric parameter-Es' value is a parameter that represents the steric bulk of the substituent, and the literature (JAMacphee, et al, Tetrahedron, Vol.34, pp3553-3562, edited by Ikuo Fujita, Chemical Extension 107, Structure Activity Relationship) And the Drag Design, published on February 20, 1986 (Chemical Doujin)) -Es' value is used.
  • X 1 represents a group capable of binding to Ma, specifically, the same groups as X 1 in General Formula (7) can be mentioned, and preferred embodiments are also the same.
  • a represents 0, 1, or 2.
  • R 12 to R 15 are each independently a preferred embodiment described in the explanation of R 5 to R 8 in the general formula (M).
  • R 17 is a preferred embodiment described in the description of R 10 in the general formula (M)
  • Ma is Zn, Cu, Co, or V ⁇ O
  • X 2 is NR (R is a hydrogen atom, an alkyl group) ), A nitrogen atom, or an oxygen atom
  • X 3 is NR (R is a hydrogen atom, an alkyl group), or an oxygen atom
  • Y 1 is NR C (R C is a hydrogen atom, an alkyl group), a nitrogen atom, Or a carbon atom
  • Y 2 is a nitrogen atom or a carbon atom
  • R 11 and R 16 are each independently an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, or an alkylamino group
  • X 1 Is a group bonded through an oxygen atom, and a
  • R 12 to R 15 are each independently a preferred embodiment described in the description of R 5 to R 8 in the compound represented by the general formula (M).
  • R 17 is a preferred embodiment described in the description of R 10 in the general formula (M)
  • Ma is Zn
  • X 2 and X 3 are oxygen atoms
  • Y 1 is NH.
  • Y 2 is a nitrogen atom
  • R 11 and R 16 are each independently an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, or an alkylamino group
  • X 1 is a group bonded through an oxygen atom.
  • a is 0 or 1.
  • R 11 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring, or R 16 and Y 2 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
  • the molar extinction coefficient of the dipyrromethene metal complex compound represented by the general formulas (7) and (8) is preferably as high as possible from the viewpoint of coloring power.
  • the maximum absorption wavelength ⁇ max is preferably 520 nm to 580 nm, more preferably 530 nm to 570 nm, from the viewpoint of improving color purity. By being in this region, a color filter with good color reproducibility can be produced using the colored composition of the present invention.
  • the absorbance at the maximum absorption wavelength ( ⁇ max) is preferably 1,000 times or more, more preferably 10,000 times or more with respect to the absorbance at 450 nm. Preferably, it is 100,000 times or more.
  • a color filter with higher transmittance can be formed using the colored composition of the present invention, particularly when producing a blue color filter.
  • the maximum absorption wavelength and the molar extinction coefficient are measured with a spectrophotometer carry5 (manufactured by Varian).
  • the melting point of the dipyrromethene metal complex compound represented by the general formula (7) and the general formula (8) should not be too high from the viewpoint of solubility.
  • the dipyrromethene metal complex compounds represented by the above general formula (7) and general formula (8) are disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,774,339, 5,433,896, and JP-A-2001-240761. Gazette, 2002-155052 gazette, Japanese Patent No. 3614586 gazette, Aust. J. et al. Chem, 1965, 11, 1835-1845, J. Am. H. Boger et al, Heteroatom Chemistry, Vol. 1, No. 1 5,389 (1990) and the like. Specifically, the method described in paragraphs 0131 to 0157 of JP-A-2008-292970 can be applied.
  • X - represents a counter anion (hereinafter, the same).
  • a compound in which any hydrogen atom of the dipyrromethene dye exemplified below is replaced with a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably used as the compound having the dye structure of the present invention.
  • the dipyrromethene dye having a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably a compound represented by the following general formula (M-1).
  • R 6 , R 7 , R 41 , R 51 and R 81 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, and A represents a group having a reactive group.
  • X represents a counter anion.
  • a in the general formula (M-1) represents a group having a reactive group.
  • the reactive group is not particularly limited as long as it is a group capable of reacting with the reactive group possessed by the polymer, but a (meth) acryloyl group, vinyl at the terminal of the substituent mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • Group, vinyl ether group, oxetanyl group, oxirane group, epoxy group, amino group, hydroxy group, carboxy group, halogen acyl group and the like are preferable, among which hydroxy group, carboxy group, halogen acyl group
  • the epoxy group is preferably bonded.
  • X in the general formula (M-1) represents a counter anion.
  • Examples of the counter anion represented by X include the counter anions described later.
  • X ⁇ represents a counter anion (hereinafter the same).
  • Triarylmethane Dye One of the embodiments of the compound having a dye structure according to the present invention has a dye structure derived from a triarylmethane dye (triarylmethane compound).
  • the compound having the dye structure includes a compound having a dye structure having a dye structure derived from a compound represented by the following general formula (TP) (triarylmethane compound) as the dye structure of the dye part.
  • TP general formula
  • the triarylmethane compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a triarylmethane skeleton in the molecule.
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rtp 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or NRtp 9 Rtp 10 (Rtp 9 and Rtp 10 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a carbonyl group.
  • Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 represent a substituent, a, b and c are integers of 0 to 4 When a, b and c are 2 or more, Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 may be linked to each other to form a ring,
  • X ⁇ represents an anion, at least one of Rtp 1 to Rtp 10 One has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • Rtp 1 to Rtp 6 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a phenyl group.
  • Rtp 5 is preferably a hydrogen atom or NRtp 9 Rtp 10 , particularly preferably NRtp 9 Rtp 10 .
  • Rtp 9 and Rtp 10 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
  • substituents mentioned in the section of Substituent Group A described later can be used, and in particular, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon Preferred are an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a carboxyl group or a sulfo group, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group Or a carboxyl group is more preferable.
  • Rtp 6 and Rtp 8 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • Rtp 7 is preferably an alkenyl group (particularly a phenyl group in which two adjacent alkenyl groups are linked), a phenyl group or a carboxyl group.
  • A, b or c each independently represents an integer of 0-4.
  • a and b are preferably 0 to 1
  • c is preferably 0 to 2.
  • (tp-4), (tp-5), (tp-6) and (tp-8) are particularly preferable from the viewpoint of color characteristics and heat resistance.
  • the triarylmethane dye having a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably a compound represented by any one of the following general formulas (TP-1) to (TP-3) .
  • Rtp 1 to Rtp 5 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • A represents a group having a reactive group.
  • X represents a counter anion.
  • Rtp 1 ⁇ Rtp 5 in the general formula (TP-1) ⁇ (TP -3) has the same meaning as Rtp 1 ⁇ Rtp 4 in the general formula (TP), and preferred ranges are also the same.
  • a in the general formulas (TP-1) to (TP-3) represents a group having a reactive group and has the same meaning as A in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • X in the general formulas (TP-1) to (TP-3) represents a counter anion and has the same meaning as X in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • triarylmethane dye having a reactive group capable of reacting with a polymer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • a preferred embodiment of the compound having a dye structure in the present invention has a dye structure derived from a xanthene dye (xanthene compound).
  • the xanthene dye is a so-called intramolecular salt type in which a cation (cation site) and an anion are not bonded via a covalent bond and may exist as separate molecules, or a cation and an anion are contained in the same molecule. Also good.
  • the compound having a dye structure includes a compound having a dye structure derived from a xanthene compound represented by the following general formula (J).
  • R 81, R 82, R 83 and R 84 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent
  • R 85 each independently represent a monovalent substituent
  • M represents an integer of 0 to 5.
  • X ⁇ represents a counter anion.
  • At least one of R 81 to R 85 has a reactive group capable of reacting with a polymer.
  • R 81 to R 84 and R 85 in formula (J) are the same as the substituents mentioned in the section of substituent group A described later.
  • R 81 and R 82 , R 83 and R 84 , and R 85 in the case where m is 2 or more are each independently bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered saturation.
  • a ring or a 5-membered, 6-membered or 7-membered unsaturated ring may be formed.
  • the 5-membered, 6-membered or 7-membered ring formed is a further substitutable group, it may be substituted with the substituents described for R 81 to R 85 above, and two or more substituents may be substituted. When substituted with a group, the substituents may be the same or different.
  • R 81 and R 82 in the above general formula (J), R 83 and R 84 , and R 85 in the case where m is 2 or more are each independently bonded to each other, and have no substituent.
  • the unsaturated ring include pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrrolidine ring, piperidine ring, cyclopentene ring, cyclohexene ring, benzene ring, pyridine A ring, a pyrazine ring, and a pyridazine ring are mentioned, Pre
  • R 82 and R 83 are preferably a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 81 and R 84 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or a phenyl group.
  • R 85 is preferably a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a sulfonamide group, a carboxyl group, or an amide group. The sulfo group, the sulfonamide group, the carboxyl group, More preferred is an amide group.
  • R 85 is preferably bonded to the adjacent part of carbon linked to the xanthene ring.
  • the substituent that the phenyl group of R 81 and R 84 has is most preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a sulfonamide group, or a carboxyl group.
  • the compound having a xanthene skeleton represented by the general formula (J) can be synthesized by a method described in the literature. Specifically, the methods described in Tetrahedron Letters, 2003, vol. 44, No. 23, pages 4355-4360, Tetrahedron, 2005, vol. 61, No. 12, pages 3097-3106, etc. Can be applied.
  • the dye structure derived from the xanthene compound represented by the general formula (J) exists on the nitrogen atom or on the carbon atom of the xanthene ring because the cation is delocalized.
  • the dye structure derived from the xanthene compound is also preferably represented by the following general formula (J1).
  • General formula (J1) In the general formula (J1), R 81 , R 82 , R 83 and R 84 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 85 each independently represents a monovalent substituent, m represents an integer of 0 to 5. a represents 0 or 1, and when a represents 0, any group in the dye structure contains an anion. X ⁇ represents a counter anion. At least one of R 81 to R 85 has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • R 81 ⁇ R 85 and m have the general formula (J) in the same meaning as R 81 ⁇ R 85 and m, and preferred ranges are also the same.
  • a in the general formula (J1) represents 1, X ⁇ in the general formula (J1) includes a counter anion described in the counter anion column described later.
  • any group in the dye structure includes an anion, and any one of R 81 to R 85 preferably includes an anion, and R 85 includes an anion. It is more preferable.
  • —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ a group containing a structure represented by the following general formula (A1) or a group containing a structure represented by the following general formula (A2) is preferable.
  • a group including the structure represented by (A1) is more preferable.
  • R 1 and R 2 each independently represents —SO 2 — or —CO—.
  • at least one of R 1 and R 2 -SO 2 - preferably represents an, both R 1 and R 2 are -SO 2 - and more preferably represents.
  • the group containing the structure represented by the general formula (A1) preferably has a group having a reactive group or a fluorine-substituted alkyl group bonded to the terminal of R 1 or R 2 .
  • the group having a reactive group has the same meaning as the group having a reactive group in formula (M-1). Reactive group may be directly bonded to R 1 or R 2, may be bonded to R 1 or R 2 via a linking group.
  • the linking group is a fluorine-substituted alkylene group, a fluorine-substituted arylene group, —SO 2 —, —S—, —O—, A group consisting of —CO—, an alkylene group, an arylene group, or a combination thereof is preferred.
  • the number of carbon atoms of the fluorine-substituted alkylene group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and further preferably 1 to 3.
  • the fluorine-substituted alkylene group is preferably a perfluoroalkylene group.
  • the fluorine-substituted arylene group preferably has 6 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 8 carbon atoms.
  • the fluorine-substituted arylene group is preferably a perfluoroarylene group.
  • the fluorine-substituted alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the fluorine-substituted alkyl group is preferably a perfluoroalkyl group.
  • R 3 represents —SO 2 — or —CO—
  • R 4 and R 5 each independently represents —SO 2 —, —CO—, or —CN.
  • Preferably representing the at least two R 3 ⁇ R 5 is -SO 2 - -
  • at least one of R 3 ⁇ R 5 -SO 2 more preferably represents.
  • R 3 to R 5 represent —SO 2 — or —CO—
  • a group having a reactive group or a fluorine-substituted alkyl group is present at the terminal. Bonding is preferred.
  • the group having a reactive group has the same meaning as the group having a reactive group described in formula (A1), and the preferred range is also the same.
  • the fluorine-substituted alkyl group has the same meaning as the fluorine-substituted alkyl group described in formula (A1), and the preferred range is also the same.
  • xanthene compounds are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the compound which substituted arbitrary hydrogen atoms of the xanthene compound illustrated below by the reactive group which can react with a polymer is used preferably as a compound which has the pigment
  • the xanthene compound having a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably a compound represented by any of the following general formula (J-1) or general formula (J-2).
  • R 81 to R 85 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent
  • A represents a group having a reactive group
  • X represents a counter anion.
  • R 81 to R 85 in the general formulas (J-1) to (J-2) have the same meanings as R 81 to R 84 in the general formula (J), and preferred ranges thereof are also the same.
  • a in the general formulas (J-1) to (J-2) represents a group having a reactive group and has the same meaning as A in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • X in the general formulas (J-1) to (J-2) represents a counter anion and has the same meaning as X in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • xanthene compounds having a reactive group capable of reacting with a polymer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the reactive group A is any one of the reactive groups A-1 to A-4.
  • the reactive group A is any one of the reactive groups A-1 to A-4.
  • the reactive group A is any one of the reactive groups A-5 to A-8.
  • Cyanine Dye One of the embodiments of the compound having a dye structure according to the present invention is one having a dye structure derived from a cyanine dye (cyanine compound).
  • the compound having the dye structure includes a compound having a dye structure derived from a compound (cyanine compound) represented by the following general formula (PM).
  • the cyanine compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a cyanine skeleton in the molecule.
  • ring Z 1 and ring Z 2 each independently represent a heterocyclic ring which may have a substituent, and at least one has a substituent having a reactive group capable of reacting with a polymer.
  • L represents an integer of 0 to 3.
  • X ⁇ represents an anion.
  • Ring Z 1 and ring Z 2 each independently include oxazole, benzoxazole, oxazoline, thiazole, thiazoline, benzothiazole, indolenine, benzoindolenine, 1,3-thiadiazine and the like.
  • the substituents that can be taken by the ring Z 1 and the ring Z 2 are the same as the substituents described in the section of the substituent group A described later.
  • X ⁇ represents a counter anion.
  • the compound represented by the general formula (PM) is preferably a compound represented by the following general formula (PM-2).
  • ring Z 5 and ring Z 6 each independently represent a benzene ring which may have a substituent or a naphthalene ring which may have a substituent.
  • X - at least one of .R 1 ⁇ R 14, which represents a counter anion has a reactive reactive groups with polymers).
  • n represents an integer of 0 or more and 3 or less.
  • a 1 and A 2 each independently represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a carbon atom or a nitrogen atom.
  • R 1 and R 2 each independently represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or one R 3 and one R 4 are formed together. And a divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms.
  • a and b each independently represent an integer of 0 or more and 2 or less.
  • a compound in which any hydrogen atom of the cyanine compound exemplified below is replaced with a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably used as the compound having the dye structure of the present invention.
  • the structures represented by (pm-1) to (pm-6), (pm-9) and (pm-10) are preferable, and among them, from the viewpoint of color characteristics and heat resistance, (pm The dye structures represented by -1), (pm-2) and (pm-10) are particularly preferred.
  • the cyanine compound having a reactive group capable of reacting with the polymer is preferably a compound represented by the following general formula (PM-3) to general formula (PM-6).
  • General formula (PM-3) General formula (PM-4)
  • General formula (PM-5) General formula (PM-6)
  • R 2 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent
  • A is Represents a group having a reactive group
  • X represents a counter anion.
  • R 2 in the general formula (PM-3) ⁇ (PM -6) has the same meaning as R 2 in the general formula (PM-2), and preferred ranges are also the same.
  • a in the general formulas (PM-3) to (PM-6) represents a group having a reactive group and has the same meaning as A in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • X in the general formulas (PM-3) to (PM-6) represents a counter anion and has the same meaning as X in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • cyanine dye having a reactive group capable of reacting with a polymer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • Subphthalocyanine Compound One of the embodiments of the compound having a dye structure according to the present invention is one having a dye structure derived from a subphthalocyanine dye (phthalocyanine compound).
  • the compound having the dye structure includes a compound having a dye structure derived from a compound (subphthalocyanine compound) represented by the following general formula (SP).
  • SP general formula
  • the term “subphthalocyanine compound” is a general term for compounds having a dye moiety containing a subphthalocyanine skeleton in the molecule.
  • the following compound preferably forms a cation structure, for example, it is preferable that a boron atom of the general formula (SP) forms a cation structure.
  • Z 1 to Z 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a thioether group.
  • X represents a counter anion. At least one of Z 1 to Z 12 has a reactive group capable of reacting with the polymer.
  • the alkyl group that Z 1 to Z 12 in formula (SP) may have represents a linear or branched substituted or unsubstituted alkyl group.
  • Z 1 to Z 12 are particularly preferably 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the substituent that Z 1 to Z 12 may have include the substituents mentioned in the section of Substituent group A described later, with fluorine atoms, hydroxy groups and mercapto groups being particularly preferred.
  • subphthalocyanine compound examples include any hydrogen atom of the subphthalocyanine compound exemplified below is replaced with a reactive group capable of reacting with a polymer.
  • the subphthalocyanine compound having a reactive group capable of reacting with a polymer is preferably a compound represented by the following general formula (SP ′).
  • SP ′ a compound represented by the following general formula (SP ′).
  • A represents a group having a reactive group
  • X represents a counter anion.
  • a in the general formula (SP ′) represents a group having a reactive group and has the same meaning as A in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • X in the general formula (SP ′) represents a counter anion and has the same meaning as X in the general formula (M-1), and the preferred range is also the same.
  • subphthalocyanine compound having a reactive group capable of reacting with a polymer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • a hydrogen atom in the dye structure may be substituted with a substituent selected from the following substituent group A.
  • Substituent group A examples of the substituent that the dye multimer may have include a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, Carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, silyloxy group, heterocyclic oxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, amino group (including alkylamino group and anilino group), acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group , Aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl or arylsulfonylamino group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thi
  • a halogen atom for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom
  • a linear or branched alkyl group a linear or branched substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms
  • a cycloalkyl group preferably substituted with 3 to 30 carbon atoms or Examples thereof include unsubstituted cycloalkyl groups such as cyclohexyl and cyclopentyl, and polycycloalkyl groups such as bicycloalkyl groups (preferably substituted or unsubstituted bicycloalkyl groups having 5 to 30 carbon atoms
  • Linear or branched alkenyl group (straight or branched substituted or unsubstituted alkenyl group, preferably an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl), cycloalkenyl A group (preferably a substituted or unsubstituted cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms such as 2-cyclopenten-1-yl and 2-cyclohexen-1-yl, and a polycycloalkenyl group such as bicyclo An alkenyl group (preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms such as bicyclo [2,2,1] hept-2-en-1-yl, bicyclo [2,2,2] Octo-2-en-4-yl) and tricycloalkenyl groups, with monocyclic cycloalkenyl groups being particularly preferred.
  • Cycloalkenyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, e.g., ethynyl, propargyl, trimethylsilylethynyl group),
  • An aryl group preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, such as phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl
  • a heterocyclic group preferably 5 to 7-membered substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, aromatic or non-aromatic, monocyclic or condensed heterocyclic group, more preferably the ring-constituting atom is selected from carbon atom, nitrogen atom and sulfur atom
  • a heterocyclic group having at least one hetero atom of any one of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom more preferably a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms
  • alkoxy group preferably a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, isopropoxy, tert-butoxy, n-octyloxy, 2-methoxyethoxy
  • aryloxy group preferably Is a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, such as phenoxy, 2-methylphenoxy, 2,4-di-tert-amylphenoxy, 4-tert-butylphenoxy, 3-nitrophenoxy, 2-tetradecanoylaminophenoxy
  • silyloxy group preferably a silyloxy group having 3 to 20 carbon atoms, such as trimethylsilyloxy, tert-butyldimethylsilyloxy
  • a heterocyclic oxy group preferably having a carbon number of 2 to 30 substituted or unsubstituted heterocyclic oxy groups , Heterocyclic portion is preferably described
  • An acyloxy group (preferably a formyloxy group, a substituted or unsubstituted alkylcarbonyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylcarbonyloxy group having 6 to 30 carbon atoms, such as formyloxy, acetyloxy , Pivaloyloxy, stearoyloxy, benzoyloxy, p-methoxyphenylcarbonyloxy), a carbamoyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted carbamoyloxy group having 1 to 30 carbon atoms such as N, N-dimethylcarbamoyloxy, N, N-diethylcarbamoyloxy, morpholinocarbonyloxy, N, N-di-n-octylaminocarbonyloxy, Nn-octylcarbamoyloxy), an alkoxycarbonyloxy group (preferably a substituent having 2
  • amino group preferably an amino group, a substituted or unsubstituted alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, or a heterocyclic amino group having 0 to 30 carbon atoms
  • amino, methylamino, dimethylamino, anilino, N-methyl-anilino, diphenylamino, N-1,3,5-triazin-2-ylamino acylamino group (preferably formylamino group, carbon number A substituted or unsubstituted alkylcarbonylamino group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylcarbonylamino group having 6 to 30 carbon atoms, such as formylamino, acetylamino, pivaloylamino, lauroylamino, benzoylamino, 3, 4,5-tri-n-oc
  • Aryloxycarbonylamino group (preferably a substituted or unsubstituted aryloxycarbonylamino group having 7 to 30 carbon atoms, such as phenoxycarbonylamino, p-chlorophenoxycarbonylamino, mn-octyloxyphenoxycarbonylamino)
  • Sulfamoylamino group (preferably a substituted or unsubstituted sulfamoylamino group having 0 to 30 carbon atoms such as sulfamoylamino, N, N-dimethylaminosulfonylamino, Nn-octylamino Sulfonylamino), alkyl or arylsulfonylamino group (preferably substituted or unsubstituted alkylsulfonylamino group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylsulfonylamino group having 6 to 30 carbon atom
  • alkylthio group preferably a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms such as methylthio, ethylthio, n-hexadecylthio
  • arylthio group preferably a substituted or unsubstituted arylthio group having 6 to 30 carbon atoms
  • the heterocyclic portion described in the above is preferably, for example, 2-benzothiazolylthio, 1-phenyltetrazol-5-ylthio), a sulfamoyl group (preferably a substituted or unsubstituted sulfamoyl group having 0 to 30 carbon atoms, N-ethylsulfamoyl, N- (3-dodecyloxypropyl) sulfur Moil, N, N- dimethylsulfamoyl, N- acetyl sulfamoyl, N- benzoylsulfamoyl, N- (
  • alkyl or arylsulfinyl group preferably a substituted or unsubstituted alkylsulfinyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsulfinyl group having 6 to 30 carbon atoms, such as methylsulfinyl, ethylsulfinyl, phenylsulfinyl, p-methylphenylsulfinyl
  • an alkyl or arylsulfonyl group preferably a substituted or unsubstituted alkylsulfonyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsulfonyl group having 6 to 30 carbon atoms, such as methylsulfonyl , Ethylsulfonyl, phenylsulfonyl, p-methylphenylsulfonyl
  • alkoxycarbonyl group preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, tert-butoxycarbonyl, n-octadecyloxycarbonyl
  • a carbamoyl group preferably having a carbon number 1-30 substituted or unsubstituted carbamoyl such as carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N, N-di-n-octylcarbamoyl, N- (methylsulfonyl) carbamoyl), aryl or hetero
  • a ring azo group preferably a substituted or unsubstituted arylazo group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heterocyclic azo group having 3 to 30 carbon atoms (the heterocycle portion is the heterocycle
  • a phosphinyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted phosphinyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, such as diphenoxyphosphinyloxy, dioctyloxyphosphinyloxy), a phosphinylamino group ( Preferably, it is a substituted or unsubstituted phosphinylamino group having 2 to 30 carbon atoms, for example, dimethoxyphosphinylamino, dimethylaminophosphinylamino), a silyl group (preferably a substitution having 3 to 30 carbon atoms) Or, an unsubstituted silyl group, for example, trimethylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, phenyldimethylsilyl).
  • those having a hydrogen atom may have a hydrogen atom portion in the functional group substituted with any of the above groups.
  • functional groups that can be introduced as a substituent include an alkylcarbonylaminosulfonyl group, an arylcarbonylaminosulfonyl group, an alkylsulfonylaminocarbonyl group, and an arylsulfonylaminocarbonyl group.
  • methylsulfonylaminocarbonyl examples thereof include p-methylphenylsulfonylaminocarbonyl, acetylaminosulfonyl and benzoylaminosulfonyl groups.
  • the counter anion in the present invention is not particularly limited, but is preferably a non-nucleophilic anion from the viewpoint of further improving heat resistance.
  • Examples of the non-nucleophilic counter anion include known non-nucleophilic anions described in JP-A-2007-310315 [0075] and the like.
  • the counter anion is more preferably a non-nucleophilic anion having a structure represented by the following (AN-1) to (AN-5).
  • AN-1 a non-nucleophilic anion having a structure represented by the following (AN-1) to (AN-5).
  • X 1 and X 2 each independently represents a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. X 1 and X 2 are each bonded to form a ring. You may do it.
  • X 1 and X 2 are preferably each independently a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X 3 , X 4 and X 5 each independently represents a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • X 3 , X 4 and X 5 are preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X 6 represents an alkyl group having a fluorine atom having 1 to 10 carbon atoms.
  • X 6 is preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X 7 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • X 7 is preferably a perfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 represent an aryl group.
  • the aryl group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 may have a substituent.
  • substituents include a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a carbamoyl group, a sulfo group, a sulfonamide group, and a nitro group.
  • a perfluoroalkyl group having 1 to 4 atoms or atoms is more preferable.
  • Ar 1, Ar 2, Ar 3 and Ar 4 represents a phenyl group, pentafluorophenyl group, 3,5-trifluorophenyl group are preferred, pentafluorophenyl group is most preferable.
  • the molecular weight per molecule of the counter anion used in the present invention is preferably from 100 to 800, more preferably from 200 to 700.
  • the compound having a dye structure of the present invention may contain only one type of counter anion or two or more types.
  • Other compounds reacted with polymer may be reacted with the polymer together with the compound having a dye structure.
  • a compound having a polymerizable group is preferable. By using such a compound, a polymerizable group can be introduced into the polymer, heat resistance becomes higher, color migration is more effectively suppressed, and pattern defects are also more effectively suppressed.
  • the polymer used in the present invention may contain a repeating unit other than the above-mentioned repeating unit having a reactive group. Examples of such a repeating unit include a repeating unit having an acid group and a repeating unit having an alkali-soluble group.
  • repeating units having a polymerizable group may include only one type or two or more types.
  • the acid group include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.
  • the alkali-soluble group include a phenolic hydroxyl group and a carboxylic acid group.
  • a compound having a polymerizable group may be reacted with a compound having a dye structure, or a compound having a dye structure may be reacted with a polymer, and then a compound having a polymerizable group may be reacted.
  • a compound having a polymerizable group may be reacted before reacting the compound having a polymer with a polymer.
  • the compound having a polymerizable group used in the present invention usually has a reactive group that reacts with the polymer in addition to the polymerizable group.
  • reactive groups are synonymous with the reactive groups possessed by the compound having a dye structure, and the preferred ranges are also the same.
  • the compound having a polymerizable group is preferably incorporated into 5 to 80 mol% of the total repeating units of the polymer, and more preferably incorporated into 10 to 50 mol%.
  • the polymerizable group possessed by the compound having a polymerizable group a known polymerizable group that can be crosslinked by a radical, an acid, or heat can be used.
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond, a cyclic ether group ( Epoxy group, oxetane group), methylol group, and the like a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferable, (meth) acryloyl group is more preferable, glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl.
  • a (meth) acryloyl group derived from (meth) acrylate is particularly preferred.
  • Examples of compounds having a polymerizable group to be reacted with a compound having a dye structure include (glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl Acrylate etc.).
  • n is a positive integer. Needless to say, the present invention is not limited to these examples.
  • the weight average molecular weight of the dye monomer produced by the production method of the present invention is, for example, 2,000 to 20,000, further 3,000 to 15,000, and particularly 4,000. ⁇ 10,000.
  • the molecular weight distribution of the dye monomer produced by the production method of the present invention can be 1.0 to 2.2, more preferably 1.0 to 2.0, It can be set to 1.0 to 1.8. By using the molecular weight distribution within the above range, the variation in the molecular weight is further reduced, and the pattern property can be further improved.
  • the glass transition temperature (Tg) of the dye multimer (A) produced by the production method of the present invention is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 100 ° C. or higher.
  • the 5% weight loss temperature by thermogravimetric analysis (TGA measurement) is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and further preferably 200 ° C. or higher.
  • the molar extinction coefficient of the dye multimer (A) used in the coloring composition of the present invention is preferably as high as possible from the viewpoint of coloring power.
  • the dye multimer obtained by the method for producing a dye multimer is preferably blended in a colored composition (hereinafter sometimes simply referred to as “the composition of the present invention”).
  • the composition of the present invention is preferably used for forming a colored layer of a color filter.
  • a color filter By forming a color filter using such a composition, it is possible to suppress a color transfer to another pattern and to form a pattern excellent in pattern formability.
  • a pattern defect may occur or the linearity of the pattern may deteriorate.
  • the composition of the present invention it becomes possible to suppress pattern defects and to suppress deterioration of pattern linearity.
  • the tolerance with respect to the developing solution of a photoresist and the tolerance with respect to stripping solution may be bad.
  • this invention it becomes possible to improve the tolerance with respect to the developing solution of a photoresist, or to improve the tolerance with respect to stripping solution.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a curable compound and (C) a pigment.
  • the curable compound include (B) a polymerizable compound (F) and an alkali-soluble resin (including an alkali-soluble resin containing a polymerizable group), and are appropriately selected depending on the application and production method.
  • the coloring composition of this invention contains the (D) photoinitiator.
  • the colored composition of the present invention comprises (A) a dye multimer of the present invention, (F) an alkali-soluble resin as a curable compound, (C) a pigment, and (D ) A composition containing a photopolymerization initiator is preferred.
  • a composition containing (A) the dye multimer of the present invention, a polymerizable compound as a curable compound, (C) a pigment, and (D) a photopolymerization initiator is preferable.
  • components such as a surfactant and a solvent may be included.
  • the dye multimer (A) may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types, it is preferable that the total amount corresponds to content mentioned later.
  • the content of the dye multimer (A) in the colored composition of the present invention is set in consideration of the content ratio with the (C) pigment described later.
  • the mass ratio of the dye multimer to the pigment (dye multimer (A) / pigment) is preferably from 0.1 to 5, more preferably from 0.2 to 2, and further preferably from 0.3 to 1.
  • the colored composition of the present invention may contain a known dye other than (A) the dye multimer.
  • a known dye other than (A) the dye multimer For example, JP-A-64-90403, JP-A-64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, Tokuho 2592207, U.S. Pat. No. 4,808,501, U.S. Pat. No., US Pat. No. 505950, US Pat. No. 5,667,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-194828, etc. Can be used.
  • the chemical structure includes pyrazole azo, pyromethene, anilinoazo, triphenylmethane, anthraquinone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, etc. Dyes can be used.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound.
  • a polymerizable compound that can be cross-linked by radicals, acids, and heat can be used, and examples thereof include polymerizable compounds containing an ethylenically unsaturated bond, cyclic ether (epoxy, oxetane), methylol and the like.
  • the polymerizable compound is suitably selected from compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, preferably two or more, from the viewpoint of sensitivity. Among them, a polyfunctional polymerizable compound having 4 or more functional groups is preferable, and a polyfunctional polymerizable compound having 5 or more functional groups is more preferable.
  • Such a group of compounds is widely known in this industrial field, and in the present invention, these can be used without any particular limitation. These may be in any chemical form such as, for example, monomers, prepolymers, ie dimers, trimers and oligomers or mixtures thereof and oligomers thereof.
  • the polymeric compound in this invention may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • examples of monomers and prepolymers thereof include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, And multimers thereof, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and multimers thereof. is there.
  • unsaturated carboxylic acids for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters thereof for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters thereof for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • a dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine, or thiol, and a halogen group A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a detachable substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable.
  • compounds described in paragraphs [0095] to [0108] of JP-A-2009-288705 can be preferably used in the present invention.
  • a compound having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure and having at least one addition-polymerizable ethylene group is also preferable.
  • examples include monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethanetri ( (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanedio
  • polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid, and mixtures thereof.
  • a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a compound having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and an ethylenically unsaturated group can also be used.
  • fluorene rings described in JP 2010-160418 A, JP 2010-129825 A, JP 4364216 A, etc., and ethylenically unsaturated groups.
  • a compound having two or more functions, a cardo resin can also be used.
  • radically polymerizable monomers can also be suitably used.
  • Such monomers are described in paragraph numbers 0248 to 0251 of JP 2007-26979 A, the contents of which are incorporated herein.
  • dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as commercially available products) are available as polymerizable compounds.
  • dipentaerythritol penta (meth) acrylate commercially available KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dipentaerythritol hexa (meth) acrylate commercially available product KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • KAYARAD DPHA commercially available product KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Preferred embodiments of the polymerizable compound are shown below.
  • the polymerizable compound is a polyfunctional monomer and may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. If the ethylenic compound has an unreacted carboxyl group as in the case of a mixture as described above, this can be used as it is. Non-aromatic carboxylic acid anhydrides may be reacted to introduce acid groups.
  • non-aromatic carboxylic acid anhydride examples include tetrahydrophthalic anhydride, alkylated tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, alkylated hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, anhydrous Maleic acid is mentioned.
  • the monomer having an acid group is an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and a non-aromatic carboxylic acid anhydride is reacted with an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound.
  • a polyfunctional monomer having an acid group is preferable, and in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol.
  • Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • a preferable acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is 0.1 mgKOH / g to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 mgKOH / g to 30 mgKOH / g.
  • the acid value of the polyfunctional monomer is too low, the developing dissolution properties are lowered, and if it is too high, the production and handling are difficult, the photopolymerization performance is lowered, and the curability such as the surface smoothness of the pixel is deteriorated. Accordingly, when two or more polyfunctional monomers having different acid groups are used in combination, or when a polyfunctional monomer having no acid group is used in combination, the acid groups as the entire polyfunctional monomer should be adjusted so as to fall within the above range. Is preferred.
  • polyfunctional monomer having a caprolactone structure is not particularly limited as long as it has a caprolactone structure in the molecule.
  • polyfunctional monomers having a caprolactone structure are described in paragraphs 0135 to 0142 of JP2013-077009A, the contents of which are incorporated herein.
  • the specific monomer in the present invention is preferably at least one selected from the group of compounds represented by the following general formula (Z-4) or (Z-5).
  • each E is independently — ((CH 2 ) yCH 2 O) — or — ((CH 2 ) yCH (CH 3 ) O) —.
  • Each represents independently an integer of 0 to 10
  • each X independently represents an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydrogen atom, or a carboxyl group.
  • the total number of acryloyl groups and methacryloyl groups is 3 or 4
  • each m independently represents an integer of 0 to 10
  • the total of each m is an integer of 0 to 40. is there. However, when the total of each m is 0, any one of X is a carboxyl group.
  • the total number of acryloyl groups and methacryloyl groups is 5 or 6, each n independently represents an integer of 0 to 10, and the total of each n is an integer of 0 to 60. However, when the total of each n is 0, any one of X is a carboxyl group.
  • m is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
  • the total of each m is preferably an integer of 2 to 40, more preferably an integer of 2 to 16, and particularly preferably an integer of 4 to 8.
  • n is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
  • the total of each n is preferably an integer of 3 to 60, more preferably an integer of 3 to 24, and particularly preferably an integer of 6 to 12.
  • — ((CH 2 ) yCH 2 O) — or — ((CH 2 ) yCH (CH 3 ) O) — represents an oxygen atom side.
  • a form in which the terminal of X is bonded to X is preferred.
  • the compounds represented by the general formula (Z-4) or the general formula (Z-5) may be used alone or in combination of two or more.
  • a form in which all six Xs are acryloyl groups is preferable.
  • the total content of the compound represented by the general formula (Z-4) or the general formula (Z-5) in the polymerizable compound is preferably 20% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
  • the compound represented by the general formula (Z-4) or the general formula (Z-5) is a conventionally known process, in which ethylene oxide or propylene oxide is ring-opened to pentaerythritol or dipentaerythritol. It can be synthesized from a step of bonding a ring-opening skeleton by an addition reaction and a step of introducing a (meth) acryloyl group by reacting, for example, (meth) acryloyl chloride with a terminal hydroxyl group of the ring-opening skeleton. Each step is a well-known step, and a person skilled in the art can easily synthesize a compound represented by the general formula (i) or (ii).
  • pentaerythritol derivatives and / or dipentaerythritol derivatives are more preferable. Specific pentaerythritol derivatives and / or dipentaerythritol derivatives are described in JP-A-2013-077009, paragraphs 0149 to 0155, the contents of which are incorporated herein.
  • Examples of commercially available polymerizable compounds represented by the general formulas (Z-4) and (Z-5) include SR-494, a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartomer, Nippon Kayaku Examples thereof include DPCA-60, which is a hexafunctional acrylate having six pentyleneoxy chains, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy chains.
  • polymerizable compound examples include urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765. Also suitable are urethane compounds having an ethylene oxide skeleton as described in JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418. Furthermore, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are described as polymerizable compounds.
  • polymerizable compounds include urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA- 306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha) and the like.
  • cyclic ether examples include those having an epoxy group such as bisphenol A type epoxy resin, JER-827, JER-828, JER-834, JER-1001, JER-1002, JER-1003.
  • JER-1055, JER-1007, JER-1009, JER-1010 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • EPICLON 860, EPICLON 1050, EPICLON 1051, EPICLON 1055 manufactured by DIC Corporation
  • bisphenol F As type epoxy resins, JER-806, JER-807, JER-4004, JER-4005, JER-4007, JER-4010 (above, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), EPICLON83 EPICLON 835 (above, manufactured by DIC Corporation), LCE-21, RE-602S (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc., and phenol novolac type epoxy resins such as JER-152, JER-154, JER -157S70, JER-157S65 (above, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLONICN-740, EPICLON N-740,
  • the details of usage methods can be arbitrarily set according to the final performance design of a coloring composition.
  • a structure having a high unsaturated group content per molecule is preferable, and in many cases, a bifunctional or higher functionality is preferable.
  • those having three or more functional groups are preferable, and further, different numbers of functional groups / different polymerizable groups (for example, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrenic compound, A method of adjusting both sensitivity and strength by using a combination of vinyl ether compounds) is also effective.
  • a tri- or higher functional polymerizable compound having a different ethylene oxide chain length in that the developability of the colored composition can be adjusted and an excellent pattern forming ability can be obtained.
  • the compatibility and dispersibility with other components (for example, photopolymerization initiators, dispersions, alkali-soluble resins, etc.) contained in the colored composition are also selected and used as a polymerizable compound. This is an important factor. For example, compatibility may be improved by using a low-purity compound or using two or more kinds in combination.
  • a specific structure may be selected from the viewpoint of improving adhesion to a hard surface such as a support.
  • the content of the polymerizable compound in the colored composition of the present invention is preferably 0.1% by mass to 90% by mass, more preferably 1.0% by mass to 50% by mass with respect to the total solid content in the colored composition. 2.0% by mass to 30% by mass is particularly preferable.
  • the colored composition of the present invention preferably contains a pigment.
  • a pigment As the pigment used in the present invention, conventionally known various inorganic pigments or organic pigments can be used.
  • the pigment preferably has a high transmittance.
  • inorganic pigments include black pigments such as carbon black and titanium black, metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, Mention may be made of metal oxides such as titanium, magnesium, chromium, zinc and antimony, and composite oxides of the above metals.
  • organic pigment for example, C. I. Pigment yellow 11,24,31,53,83,93,99,108,109,110,138,139,147,150,151,154,155,167,180,185,199; C. I. Pigment orange 36, 38, 43, 71; C. I. Pigment red 81,105,122,149,150,155,171,175,176,177,209,220,224,242,254,255,264,270; C. I. Pigment violet 19, 23, 32, 39; C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66; C. I. Pigment green 7, 36, 37, 58; C. I. Pigment brown 25, 28; C. I. Pigment black 1; Etc.
  • organic pigments can be used alone or in various combinations in order to adjust the spectrum and increase the color purity. Specific examples of the above combinations are shown below.
  • a red pigment an anthraquinone pigment, a perylene pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment alone or at least one of them, a disazo yellow pigment, an isoindoline yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment or a perylene red pigment , Etc.
  • an anthraquinone pigment C.I. I. Pigment red 177
  • perylene pigments include C.I. I. Pigment red 155, C.I. I.
  • Pigment Red 224, and diketopyrrolopyrrole pigments include C.I. I. Pigment Red 254, and C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 139 is preferred.
  • the mass ratio of the red pigment to the yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 50. When the ratio is 100: 4 or less, it is difficult to suppress the light transmittance from 400 nm to 500 nm. When the ratio is 100: 51 or more, the main wavelength tends to be closer to the short wavelength, and the color resolution may not be improved. In particular, the mass ratio is optimally in the range of 100: 10 to 100: 30. In the case of a combination of red pigments, it can be adjusted in accordance with the required spectrum.
  • a halogenated phthalocyanine pigment can be used alone, or a mixture thereof with a disazo yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment, an azomethine yellow pigment, or an isoindoline yellow pigment can be used.
  • a disazo yellow pigment e.g., a quinophthalone yellow pigment, an azomethine yellow pigment, or an isoindoline yellow pigment
  • C.I. I. Pigment Green 7, 36, 37 and C.I. I. Pigment yellow 83 e. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 180 or C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 185 is preferred.
  • the mass ratio of green pigment to yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 150.
  • the mass ratio is particularly preferably in the range of 100: 30 to 100: 120.
  • a phthalocyanine pigment can be used alone, or a mixture of this with a dioxazine purple pigment can be used.
  • C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. Mixing with pigment violet 23 is preferred.
  • the mass ratio of the blue pigment to the violet pigment is preferably 100: 0 to 100: 100, more preferably 100: 10 or less.
  • the pigment for the black matrix carbon, titanium black, iron oxide, titanium oxide alone or a mixture thereof is used, and a combination of carbon and titanium black is preferable.
  • the mass ratio of carbon to titanium black is preferably in the range of 100: 0 to 100: 60.
  • the primary particle size of the pigment is preferably 100 nm or less from the viewpoint of color unevenness and contrast, and is preferably 5 nm or more from the viewpoint of dispersion stability.
  • the primary particle size of the pigment is more preferably 5 to 75 nm, further preferably 5 to 55 nm, and particularly preferably 5 to 35 nm.
  • the primary particle size of the pigment can be measured by a known method such as an electron microscope.
  • the pigment is preferably a pigment selected from anthraquinone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, phthalocyanine pigments, quinophthalone pigments, isoindoline pigments, azomethine pigments, and dioxazine pigments.
  • C.I. I. Pigment red 177 anthraquinone pigment
  • C.I. I. Pigment red 254 diketopyrrolopyrrole pigment
  • C.I. I. Pigment green 7, 36, 58 C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (phthalocyanine pigment), C.I. I. Pigment yellow 138 (quinophthalone pigment), C.I. I. Pigment yellow 139,185 (isoindoline pigment), C.I. I. Pigment yellow 150 (azomethine pigment), C.I. I. Pigment violet 23 (dioxazine pigment) is most preferred.
  • the pigment content is preferably 10% by mass to 70% by mass, more preferably 20% by mass, based on all components excluding the solvent contained in the colored composition. % To 60% by mass, more preferably 30% to 60% by mass.
  • a pigment dispersant can be used in combination as desired.
  • Other pigment dispersants that can be used in the present invention include polymer dispersants [eg, polyamidoamines and salts thereof, polycarboxylic acids and salts thereof, high molecular weight unsaturated acid esters, modified polyurethanes, modified polyesters, modified poly (meta ) Acrylate, (meth) acrylic copolymer, naphthalene sulfonic acid formalin condensate], surfactants such as polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl amine, alkanol amine, and pigment derivatives, etc. Can be mentioned.
  • the polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer according to the structure.
  • Examples of the terminal-modified polymer having an anchor site to the pigment surface include a polymer having a phosphate group at the terminal described in JP-A-3-112992, JP-A-2003-533455, and the like. Examples thereof include polymers having a sulfonic acid group at the terminal end described in JP-A-273191 and the like, and polymers having a partial skeleton of an organic dye and a heterocyclic ring described in JP-A-9-77994. In addition, polymers having two or more pigment surface anchor sites (acid groups, basic groups, organic dye partial skeletons, heterocycles, etc.) introduced at the polymer ends described in JP-A-2007-277514 are also available. It is preferable because of excellent dispersion stability.
  • Examples of the graft polymer having an anchor site to the pigment surface include a polyester-based dispersant, and specific examples thereof include JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, Reaction products of poly (lower alkyleneimine) and polyester described in JP-A-2009-258668, etc., reaction products of polyallylamine and polyester described in JP-A-9-169821, etc., JP-A-10-339949 A copolymer of a macromonomer and a nitrogen atom monomer described in JP-A-2004-37986, International Publication Pamphlet WO 2010/110491, JP-A-2003-238837, JP-A-2008-9426, JP-A Graphs having partial skeletons and heterocyclic rings of organic dyes described in JP-A-2008-81732 Type polymer, and a copolymer of a macromonomer and acid group-containing monomers described in JP 2010-106268 Publication.
  • amphoteric dispersion resin having a basic group and an acidic group described in JP-A-2009-203462 has the dispersibility and dispersion stability of the pigment dispersion and the developability exhibited by the color composition using the pigment dispersion. From the viewpoint of
  • a known macromonomer can be used, for example, as described in paragraph 0341 of JP2013-073104A And their contents are incorporated herein.
  • block polymers having an anchor site to the pigment surface block polymers described in JP-A Nos. 2003-49110 and 2009-52010 are preferable.
  • pigment dispersants that can be used in the present invention are also available as commercial products, and specific examples thereof are described in paragraph 0343 of JP2013-073104A, the contents of which are described in the present specification. Embedded in the book.
  • pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of a pigment derivative and a polymer dispersant.
  • the pigment dispersant may be used in combination with an alkali-soluble resin together with the terminal-modified polymer, graft polymer, or block polymer having an anchor site to the pigment surface.
  • Alkali-soluble resins include (meth) acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid copolymer, etc., and carboxylic acid in the side chain. Examples thereof include acidic cellulose derivatives, and (meth) acrylic acid copolymers are particularly preferable.
  • An alkali-soluble resin containing is also preferred.
  • the total content of the pigment dispersant is preferably 1 part by weight to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment, and 5 parts by weight to 70 parts by weight. More preferred is 10 parts by mass to 60 parts by mass.
  • the amount used is preferably in the range of 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment, and 10 to 80 parts by mass. More preferred is the range of parts.
  • the amount of the pigment derivative used is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass in terms of mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. The range is more preferable, and the range of 5 to 15 parts by mass is particularly preferable.
  • the total content of the coloring agent and the dispersing agent component is 50% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total solid content constituting the coloring composition. Is more preferable, 55 mass% or more and 85 mass% or less is more preferable, and 60 mass% or more and 80 mass% or less is further more preferable.
  • the colored composition of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator from the viewpoint of further improving sensitivity.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable. Further, it may be an activator that generates some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, or may be an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer.
  • the photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).
  • Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime.
  • Examples include oxime compounds such as derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones.
  • trihalomethyltriazine compounds trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, oniums
  • compounds selected from the group consisting of compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, and 3-aryl substituted coumarin compounds are preferred.
  • trihalomethyltriazine compounds More preferred are trihalomethyltriazine compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, triarylimidazole compounds, benzimidazole compounds, onium compounds, benzophenone compounds, and acetophenone compounds.
  • At least one compound selected from the group consisting of a trihalomethyltriazine compound, an ⁇ -aminoketone compound, an oxime compound, a triallylimidazole compound, a benzophenone compound, a triarylimidazole compound, and a benzimidazole compound is particularly preferable.
  • the triarylimidazole compound may be a mixture with benzimidazole.
  • examples of the trihalomethyltriazine compound include the following compounds. Note that Ph is a phenyl group.
  • Examples of the triarylimidazole compound and the benzimidazole compound include the following compounds.
  • a commercially available product can be used as the trihalomethyltriazine compound, for example, TAZ-107 (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) can also be used.
  • TAZ-107 manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.
  • stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen, and it is necessary to keep the addition amount of a polymerization initiator low.
  • halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton examples include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent No. 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent No. 3333724, F.I. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compound described in JP-A-62-258241, compound described in JP-A-5-281728, compound described in JP-A-5-34920, US Pat. No. 4,221,976 And the compounds described in the book.
  • ketone compound examples include the ketone compounds described in paragraph 0077 of JP2013-077009A, the contents of which are incorporated herein.
  • hydroxyacetophenone compounds As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, aminoacetophenone initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • the hydroxyacetophenone initiator include IRGACURE (registered trademark) -184, DAROCUR (registered trademark) -1173, IRGACURE (registered trademark) -500, IRGACURE (registered trademark) -2959, IRGACURE (registered trademark) -127 (trade name). : Any of BASF Corporation) can be used.
  • aminoacetophenone initiator examples include IRGACURE (registered trademark) -907, IRGACURE (registered trademark) -369, IRGACURE (registered trademark) -379, IRGACURE (registered trademark) -OXE379 (trade names: any) Can also be used.
  • aminoacetophenone-based initiator compounds described in JP-A-2009-191179 whose absorption wavelength is matched with a long wave light source of 365 nm or 405 nm can also be used.
  • acylphosphine-based initiator commercially available products such as IRGACURE (registered trademark) -819 and DAROCUR (registered trademark) -TPO (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • More preferable examples of the photopolymerization initiator include oxime compounds.
  • Specific examples of the oxime compound include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166.
  • oxime compounds examples include J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. 202-232, compounds described in JP-A No. 2000-66385, compounds described in JP-A Nos. 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A No. 2006-342166, and the like.
  • IRGACURE registered trademark
  • -OXE01 manufactured by BASF
  • IRGACURE registered trademark
  • -OXE02 manufactured by BASF
  • oxime compounds examples include TRONLY TR-PBG-304, TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305 (manufactured by CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD. Arc), Commercial products such as Ruze NCI-831 and Adeka Arcles NCI-930 (manufactured by ADEKA) can also be used.
  • the photopolymerization initiator used in the present invention may be used in combination of two or more as required.
  • the content of (D) the photopolymerization initiator is 0.1% by mass or more and 50% by mass or less based on the total solid content of the colored composition. More preferably, it is 0.5 mass% or more and 30 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or more and 20 mass% or less. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained.
  • the coloring composition of the present invention preferably further contains an alkali-soluble resin.
  • the component contained in the coloring composition of this invention as a dispersing agent component is not contained in alkali-soluble resin here.
  • the alkali-soluble resin is a linear organic polymer, and promotes at least one alkali-solubility in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having a group. From the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, acrylic resins, acrylamide resins, and acryl / acrylamide copolymer resins are preferable. From the viewpoint of development control, acrylic resins and acrylamide resins are preferable. Resins and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
  • Examples of the group that promotes alkali solubility include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group.
  • the group is soluble in an organic solvent and developed with a weak alkaline aqueous solution. Possible are preferable, and (meth) acrylic acid is particularly preferable.
  • These acid groups may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the monomer capable of imparting an acid group after the polymerization include, for example, a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, a monomer having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, and 2-isocyanatoethyl (methacrylate). ) Monomers having an isocyanate group such as acrylate. These monomers for introducing an acid group may be only one type or two or more types.
  • a monomer having an acid group and / or a monomer capable of imparting an acid group after polymerization (hereinafter sometimes referred to as “monomer for introducing an acid group”) .) May be polymerized as a monomer component.
  • a treatment for imparting an acid group as described later is required after the polymerization.
  • alkali-soluble resin may contain the structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer shown by following formula (X).
  • Formula (X) (In Formula (X), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a benzene ring which may contain a benzene ring. And represents an alkyl group of 20. n represents an integer of 1 to 15.)
  • the alkylene group of R 2 preferably has 2 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group of R 3 has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10, and the alkyl group of R 3 may contain a benzene ring.
  • Examples of the alkyl group containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 mgKOH / g to 200 mgKOH / g, more preferably 50 mgKOH / g to 150 mgKOH / g, and most preferably 70 mgKOH / g to 120 mgKOH / g.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and most preferably 7,000 to 20,000.
  • the content of the alkali-soluble resin in the coloring composition is preferably 1% by mass to 15% by mass, more preferably based on the total solid content of the coloring composition. Is 2% by mass to 12% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 10% by mass.
  • the composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble resin, or may contain two or more kinds. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the colored composition of the present invention may further contain other components such as an organic solvent and a crosslinking agent within the range not impairing the effects of the present invention, in addition to the components described above.
  • the coloring composition of the present invention may contain an organic solvent.
  • the organic solvent is basically not particularly limited as long as the solubility of each component and the coating property of the coloring composition are satisfied, but in particular, the solubility, coating property, and safety of ultraviolet absorbers, alkali-soluble resins and dispersants, etc. It is preferable to select in consideration of the properties. Moreover, when preparing the coloring composition in this invention, it is preferable that at least 2 type of organic solvent is included.
  • organic solvents examples include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate.
  • Alkyl oxyacetates eg, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)
  • alkyl 3-oxypropionate Esters eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc.
  • Oxypropionic acid alkyl esters eg, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, etc.
  • ethers For example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, etc., and ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, and aromatic hydrocarbons Suitable examples include toluene and xylene.
  • organic solvents are preferably mixed in two or more types from the viewpoints of solubility of the ultraviolet absorber and the alkali-soluble resin, improvement of the coated surface, and the like.
  • It is a mixed solution composed of two or more selected from carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.
  • the content of the organic solvent in the colored composition is preferably such that the total solid content of the composition is 5% by mass to 80% by mass from the viewpoint of applicability, and 5% by mass to 60% by mass. More preferred is 10% by mass to 50% by mass.
  • Crosslinking agent is not particularly limited as long as the film can be cured by a crosslinking reaction.
  • the crosslinking agent is not particularly limited as long as the film can be cured by a crosslinking reaction.
  • the blending amount of the crosslinking agent is not particularly defined, but is preferably 2 to 30% by mass, and preferably 3 to 20% by mass based on the total solid content of the composition. More preferred.
  • the composition of the present invention may contain only one type of cross-linking agent, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • ⁇ Polymerization inhibitor In the colored composition of the present invention, it is desirable to add a small amount of a polymerization inhibitor in order to prevent unnecessary thermal polymerization of the polymerizable compound during the production or storage of the colored composition.
  • the polymerization inhibitor that can be used in the present invention include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, tert-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6- tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.
  • the addition amount of the polymerization inhibitor is preferably about 0.01% by mass to about 5% by mass with respect to the mass of the whole composition.
  • the composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • surfactant Various surfactants may be added to the colored composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability.
  • various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.
  • the coloring composition of the present invention contains a fluorosurfactant, so that liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating solution are further improved.
  • Liquidity can be further improved. That is, in the case of forming a film using a coating liquid to which a coloring composition containing a fluorosurfactant is applied, wetting the coated surface by reducing the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid. The coating property is improved and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, even when a thin film of about several ⁇ m is formed with a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • the fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in a colored composition.
  • fluorosurfactant examples include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781 (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.
  • Nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and silicone surfactants are described in paragraphs 0224 to 0227 of JP2013-077009A, the contents of which are described in the present specification. Embedded in the book. Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
  • the addition amount of the surfactant is preferably 0.001% by mass to 2.0% by mass with respect to the total mass of the coloring composition, more preferably 0.005% by mass to 1.0% by mass.
  • the composition of the present invention may contain only one type of surfactant or two or more types of surfactant. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • additives for example, fillers, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents and the like can be blended in the coloring composition as necessary. Examples of these additives include those described in paragraphs 0155 to 0156 of JP-A No. 2004-295116.
  • the coloring composition of the present invention may contain a sensitizer and a light stabilizer described in paragraph 0078 of JP-A No. 2004-295116 and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph 0081 of the same publication.
  • Organic carboxylic acid, organic carboxylic acid anhydride >>>
  • the coloring composition of the present invention may contain an organic carboxylic acid having a molecular weight of 1000 or less and / or an organic carboxylic acid anhydride. Examples of the organic carboxylic acid anhydride and the organic carboxylic acid compound are described in JP-A-2013-073104, paragraphs 0462 to 0464, the contents of which are incorporated herein.
  • the coloring composition of the present invention is prepared by mixing the aforementioned components.
  • the components constituting the colored composition may be mixed together, or may be sequentially added after each component is dissolved and dispersed in a solvent.
  • the composition may be prepared by dissolving and dispersing all components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be suitably used as two or more solutions / dispersions at the time of use (at the time of application). ) May be mixed to prepare a composition.
  • the colored composition prepared as described above can be used after being filtered off using a filter or the like.
  • the colored composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects. If it is conventionally used for the filtration use etc., it can use without being specifically limited.
  • fluorine resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyamide resin such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight), etc. Filter.
  • polypropylene including high density polypropylene
  • the pore size of the filter is preferably 0.01 ⁇ m or more, and more preferably 0.05 ⁇ m or more.
  • the pore size of the filter is preferably 7.0 ⁇ m or less, more preferably 3.0 ⁇ m or less, further preferably 2.5 ⁇ m or less, still more preferably 2.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more.
  • the pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer.
  • a commercially available filter for example, it can be selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd., Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Entegris Co., Ltd. (formerly Japan Microlith Co., Ltd.) or KITZ Micro Filter Co., Ltd. .
  • the second filter a filter formed of the same material as the first filter described above can be used.
  • the filtering by the first filter may be performed only with the dispersion, and the second filtering may be performed after mixing other components.
  • the colored composition of the present invention can be suitably used for forming a colored pattern (colored layer) of a color filter because it can form a colored cured film having excellent heat resistance and color characteristics.
  • the colored composition of the present invention is suitably used for forming a colored pattern such as a color filter used in a solid-state imaging device (for example, CCD, CMOS, etc.) or an image display device such as a liquid crystal display device (LCD). Can do.
  • a color filter for a solid-state imaging device such as a CCD and a CMOS can be suitably used as a production application.
  • the pattern forming method of the present invention includes a colored composition layer forming step of forming a colored composition layer by applying the colored photosensitive composition of the present invention on a support, and exposing the colored composition layer in a pattern-like manner. It includes an exposure step and a pattern formation step of developing and removing unexposed portions to form a colored pattern.
  • the pattern forming method of the present invention can be suitably applied to the formation of a colored pattern (pixel) included in a color filter.
  • the support for forming a pattern by the pattern forming method of the present invention is not particularly limited as long as it is a support applicable to pattern formation in addition to a plate-like material such as a substrate.
  • the method for producing a color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and includes a step of forming a colored pattern on a support using the pattern forming method of the present invention. That is, the manufacturing method of the color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and forms a colored composition layer by applying the colored photosensitive composition of the present invention onto a support. It includes a physical layer forming step, an exposure step of exposing the colored composition layer in a pattern-like manner, and a pattern forming step of developing and removing unexposed portions to form a colored pattern. Furthermore, you may provide the process (prebaking process) of baking a colored composition layer, and the process (post-baking process) of baking the developed coloring pattern as needed.
  • the manufacturing method of the color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and includes forming a colored pattern on the substrate using the pattern forming method of the present invention.
  • the colored composition layer forming step is formed by applying the colored composition of the present invention on the support.
  • a solid-state imaging in which an imaging element (light receiving element) such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) is provided on a substrate (for example, a silicon substrate).
  • An element substrate can be used.
  • the colored pattern in the present invention may be formed on the imaging element forming surface side (front surface) of the solid-state imaging element substrate, or may be formed on the imaging element non-forming surface side (back surface).
  • a light shielding film may be provided between the colored patterns in the solid-state image sensor or on the back surface of the substrate for the solid-state image sensor.
  • an undercoat layer may be provided on the support for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the substrate surface.
  • various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing can be applied.
  • the drying (pre-baking) of the colored composition layer coated on the support can be performed at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, oven or the like.
  • the colored composition layer formed in the colored composition layer forming step is subjected to pattern exposure through a mask having a predetermined mask pattern, for example, using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, a colored cured film is obtained.
  • radiation light
  • ultraviolet rays such as g-line and i-line are particularly preferable (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose is more preferably 30mJ / cm 2 ⁇ 1500mJ / cm 2 is preferably 50mJ / cm 2 ⁇ 1000mJ / cm 2, and most preferably 80mJ / cm 2 ⁇ 500mJ / cm 2.
  • the thickness of the colored cured film is preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m to 0.9 ⁇ m, and further preferably 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m. It is preferable to set the film thickness to 1.0 ⁇ m or less because high resolution and high adhesion can be obtained. Further, in this step, a colored cured film having a thin film thickness of 0.7 ⁇ m or less can also be suitably formed, and by developing the obtained colored cured film in a pattern forming step described later, although it is a thin film, a coloring pattern excellent in developability, surface roughness suppression, and pattern shape can be obtained.
  • the colored composition layer of the light non-irradiated portion in the exposure step is eluted in the alkaline aqueous solution, and only the photocured portion remains.
  • the developer is preferably an organic alkali developer that does not cause damage to the underlying image sensor or circuit.
  • the development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is conventionally 20 seconds to 90 seconds. In order to remove the residue more, in recent years, it may be carried out for 120 seconds to 180 seconds. Furthermore, in order to further improve residue removability, the process of shaking off the developer every 60 seconds and further supplying a new developer may be repeated several times.
  • alkaline agent used in the developer examples include tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide.
  • Organic alkaline compounds such as choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene, and the concentration of these alkaline agents is 0.001 to 10% by mass
  • An alkaline aqueous solution diluted with pure water so as to be preferably 0.01% by mass to 1% by mass is preferably used as the developer.
  • an inorganic alkali may be used for the developer, and as the inorganic alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metaoxalate and the like are preferable.
  • a developer composed of such an alkaline aqueous solution it is generally washed (rinsed) with pure water after development.
  • post-bake heat treatment after drying. If a multicolor coloring pattern is to be formed, a cured film can be produced by sequentially repeating the above steps for each color. Thereby, a color filter is obtained.
  • the post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and a heat curing treatment is usually performed at 100 ° C. to 240 ° C., preferably 200 ° C. to 240 ° C.
  • This post-bake treatment is performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, or the like so that the coating film after development is in the above-described condition. be able to.
  • Dry etching can be performed by using an etching gas for the colored layer with the patterned photoresist layer as a mask. Specifically, a positive or negative radiation sensitive composition is applied onto the colored layer and dried to form a photoresist layer. In the formation of the photoresist layer, it is preferable to further perform a pre-bake treatment. In particular, as a process for forming a photoresist, a mode in which heat treatment after exposure (PEB) and heat treatment after development (post-bake treatment) are desirable.
  • PEB heat treatment after exposure
  • post-bake treatment post-bake treatment
  • a positive type radiation sensitive composition As the photoresist, for example, a positive type radiation sensitive composition is used.
  • positive type radiation sensitive composition positive type photo sensitive to radiation such as ultraviolet rays (g rays, h rays, i rays), deep ultraviolet rays including excimer lasers, electron beams, ion beams and X rays.
  • a positive resist composition suitable for resist can be used.
  • the radiation g-line, h-line and i-line are preferable, and i-line is particularly preferable.
  • a composition containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin is preferable.
  • a positive radiation-sensitive composition containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin indicates that a quinonediazide group is decomposed by irradiation with light having a wavelength of 500 nm or less to produce a carboxyl group, resulting in alkali-solubility from an alkali-insoluble state. It is what you use. Since this positive photoresist has remarkably excellent resolution, it is used for manufacturing integrated circuits such as ICs and LSIs.
  • the quinonediazide compound include a naphthoquinonediazide compound.
  • Examples of commercially available products include FHi622BC (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials).
  • the thickness of the photoresist layer is preferably from 0.1 to 3 ⁇ m, preferably from 0.2 to 2.5 ⁇ m, and more preferably from 0.3 to 2 ⁇ m.
  • the application of the photoresist layer can be suitably performed using the above-described application method in the colored layer.
  • a resist pattern (patterned photoresist layer) provided with a group of resist through holes is formed.
  • the formation of the resist pattern is not particularly limited, and can be performed by appropriately optimizing a conventionally known photolithography technique.
  • a resist through hole group in the photoresist layer By providing a resist through hole group in the photoresist layer by exposure and development, a resist pattern as an etching mask used in the next etching is provided on the colored layer.
  • the exposure of the photoresist layer is performed by exposing the positive-type or negative-type radiation-sensitive composition with g-line, h-line, i-line, etc., preferably i-line, through a predetermined mask pattern. Can do. After the exposure, the photoresist is removed in accordance with a region where a colored pattern is to be formed by developing with a developer.
  • any developer can be used as long as it dissolves the exposed portion of the positive resist and the uncured portion of the negative resist without affecting the colored layer containing the colorant.
  • Combinations of solvents and alkaline aqueous solutions can be used.
  • an alkaline aqueous solution prepared by dissolving an alkaline compound so as to have a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass is suitable.
  • Alkaline compounds include, for example, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine Dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, and the like.
  • alkaline aqueous solution is used as a developing solution, generally a washing process is performed with water after development.
  • the resist pattern as an etching mask, patterning is performed by dry etching so that a through hole group is formed in the colored layer. Thereby, a colored pattern is formed.
  • the through hole group is provided in a checkered pattern in the colored layer. Therefore, the first colored pattern in which the through hole group is provided in the colored layer has a plurality of square-shaped first colored pixels in a checkered pattern.
  • the colored layer is dry etched using the resist pattern as an etching mask.
  • Representative examples of dry etching include JP-A-59-126506, JP-A-59-46628, JP-A-58-9108, JP-A-58-2809, JP-A-57-148706, JP-A-61-41102, and the like. There is a method described in this publication.
  • Dry etching is preferably performed in the following manner from the viewpoint of forming a pattern cross section closer to a rectangle and reducing damage to the support.
  • a mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas (O 2 ) the first stage etching is performed up to a region (depth) where the support is not exposed, and after this first stage etching, nitrogen gas ( N 2 ) and oxygen gas (O 2 ), and a second stage etching is preferably performed to the vicinity of the region (depth) where the support is exposed, and over-etching is performed after the support is exposed.
  • N 2 nitrogen gas
  • O 2 oxygen gas
  • a second stage etching is preferably performed to the vicinity of the region (depth) where the support is exposed, and over-etching is performed after the support is exposed.
  • the form containing these is preferable.
  • a specific method of dry etching and the first stage etching, second stage etching, and over-etching will be described.
  • Dry etching is performed by obtaining etching conditions in advance by the following method.
  • (1) The etching rate (nm / min) in the first stage etching and the etching rate (nm / min) in the second stage etching are calculated respectively.
  • (2) The time for etching the desired thickness in the first stage etching and the time for etching the desired thickness in the second stage etching are respectively calculated.
  • (3) The first stage etching is performed according to the etching time calculated in (2) above.
  • the second stage etching is performed according to the etching time calculated in (2) above. Alternatively, the etching time may be determined by endpoint detection, and the second stage etching may be performed according to the determined etching time.
  • Overetching time is calculated with respect to the total time of (3) and (4) above, and overetching is performed.
  • the mixed gas used in the first stage etching step preferably contains a fluorine-based gas and an oxygen gas (O 2 ) from the viewpoint of processing the organic material that is the film to be etched into a rectangular shape.
  • the first stage etching process can avoid damage to the support body by etching to a region where the support body is not exposed.
  • the second etching step and the over-etching step are performed in the first etching step after etching to a region where the support is not exposed by the mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas. From the viewpoint of avoidance, it is preferable to perform the etching process using a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas.
  • the ratio between the etching amount in the first stage etching process and the etching amount in the second stage etching process is preferably in the range of more than 0% and not more than 50%. 10 to 20% is more preferable.
  • the etching amount is an amount calculated from the difference between the remaining film thickness to be etched and the film thickness before etching.
  • the etching preferably includes an over-etching process.
  • the overetching process is preferably performed by setting an overetching ratio. Moreover, it is preferable to calculate the overetching ratio from the etching process time to be performed first.
  • the over-etching ratio can be arbitrarily set, but it is preferably 30% or less of the etching processing time in the etching process, and preferably 5 to 25% from the viewpoint of etching resistance of the photoresist and maintaining the rectangularity of the pattern to be etched. Is more preferable, and 10 to 15% is particularly preferable.
  • the resist pattern that is, etching mask
  • the removal of the resist pattern preferably includes a step of applying a stripping solution or a solvent on the resist pattern so that the resist pattern can be removed, and a step of removing the resist pattern using cleaning water.
  • Examples of the step of applying a stripping solution or solvent on the resist pattern so that the resist pattern can be removed include, for example, a step of applying a stripping solution or solvent on at least the resist pattern and stagnating for a predetermined time to perform paddle development Can be mentioned.
  • time to make stripping solution or a solvent stagnant It is preferable that it is several dozen seconds to several minutes.
  • examples of the step of removing the resist pattern using the cleaning water include a step of removing the resist pattern by spraying the cleaning water onto the resist pattern from a spray type or shower type spray nozzle.
  • the washing water pure water can be preferably used.
  • examples of the injection nozzle include an injection nozzle in which the entire support is included in the injection range, and an injection nozzle that is a movable injection nozzle and in which the movable range includes the entire support. When the spray nozzle is movable, the resist pattern is more effectively removed by moving the support pattern from the center of the support to the end of the support more than twice during the process of removing the resist pattern and spraying the cleaning water. be able to.
  • the stripping solution generally contains an organic solvent, but may further contain an inorganic solvent.
  • organic solvents include 1) hydrocarbon compounds, 2) halogenated hydrocarbon compounds, 3) alcohol compounds, 4) ether or acetal compounds, 5) ketones or aldehyde compounds, and 6) ester compounds.
  • the stripping solution preferably contains a nitrogen-containing compound, and more preferably contains an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound.
  • the acyclic nitrogen-containing compound is preferably an acyclic nitrogen-containing compound having a hydroxyl group.
  • Specific examples include monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, N-ethylethanolamine, N, N-dibutylethanolamine, N-butylethanolamine, monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine.
  • Preferred are monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine, and more preferred is monoethanolamine (H 2 NCH 2 CH 2 OH).
  • cyclic nitrogen-containing compounds include isoquinoline, imidazole, N-ethylmorpholine, ⁇ -caprolactam, quinoline, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ⁇ -picoline, ⁇ -picoline, ⁇ -picoline, 2- Preferred examples include pipecoline, 3-pipecoline, 4-pipecoline, piperazine, piperidine, pyrazine, pyridine, pyrrolidine, N-methyl-2-pyrrolidone, N-phenylmorpholine, 2,4-lutidine, and 2,6-lutidine.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the stripping solution preferably contains an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound.
  • acyclic nitrogen-containing compound at least one selected from monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and cyclic
  • the nitrogen-containing compound preferably includes at least one selected from N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethylmorpholine, and more preferably includes monoethanolamine and N-methyl-2-pyrrolidone.
  • a deposit means an etching product deposited and deposited on the side wall of a colored layer.
  • the content of the non-cyclic nitrogen-containing compound is 9 parts by weight or more and 11 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the stripping solution, and the content of the cyclic nitrogen-containing compound is 100 parts by weight of the stripping solution. On the other hand, what is 65 to 70 mass parts is desirable. Further, the stripping solution is preferably obtained by diluting a mixture of an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound with pure water.
  • the manufacturing method of this invention may have a well-known process as a manufacturing method of the color filter for solid-state image sensors as a process other than the above as needed.
  • a curing step of curing the formed colored pattern by heating and / or exposure may be included as necessary.
  • the colored composition according to the present invention when used, for example, clogging of the nozzle of the coating device discharge section or the piping section, contamination due to adhesion, sedimentation, or drying of the colored composition or pigment in the coating machine may occur. is there. Therefore, in order to efficiently clean the contamination caused by the colored composition of the present invention, it is preferable to use the solvent relating to the present composition described above as a cleaning liquid.
  • the cleaning liquids described in JP-A-2007-2101, JP-A-2007-2102, JP-A-2007-281523 and the like can also be suitably used for cleaning and removing the colored composition according to the present invention.
  • alkylene glycol monoalkyl ether carboxylates and alkylene glycol monoalkyl ethers are preferred. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 80/20.
  • a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) the ratio is particularly preferably 60/40.
  • a surfactant related to the present composition described above may be added to the cleaning liquid.
  • the color filter of the present invention uses the colored composition of the present invention, the color filter of the present invention can be exposed with an excellent exposure margin, and the formed colored pattern (colored pixel) is excellent in pattern shape, and the surface of the pattern is not rough. Since the residue in the developing part is suppressed, the color characteristics are excellent.
  • the color filter of the present invention can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and is particularly suitable for a CCD or CMOS having a high resolution exceeding 1 million pixels.
  • the color filter for a solid-state imaging device of the present invention can be used as a color filter disposed between, for example, a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing light.
  • the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 1.7 ⁇ m or less.
  • the solid-state imaging device of the present invention includes the above-described color filter of the present invention.
  • the configuration of the solid-state imaging device of the present invention is a configuration provided with the color filter in the present invention, and is not particularly limited as long as it is a configuration that functions as a solid-state imaging device. .
  • a transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) is provided on a support, and the photodiode and the transfer electrode are provided on the support.
  • light collecting means for example, a microlens, etc., the same shall apply hereinafter
  • the color filter of the present invention can be used not only for the solid-state imaging device but also for image display devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, and is particularly suitable for use in liquid crystal display devices.
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention can display a high-quality image with a good display image color and excellent display characteristics.
  • display devices For the definition of display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Device (Akio Sasaki, Kogyo Kenkyukai, 1990)”, “Display Device (Junsho Ibuki, Industrial Books Co., Ltd.) Issued in the first year).
  • the liquid crystal display device is described, for example, in “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, Industrial Research Co., Ltd., published in 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.
  • the color filter of the present invention may be used in a color TFT liquid crystal display device.
  • the color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”.
  • the present invention is applied to a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS and a pixel division method such as MVA, STN, TN, VA, OCS, FFS, and R-OCB. it can.
  • the color filter in the present invention can be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system.
  • COA Color-filter On Array
  • the required characteristics for the color filter layer require the required characteristics for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the resistance to the stripping solution, in addition to the normal required characteristics as described above.
  • the color filter of the present invention since a dye multimer excellent in hue is used, the color purity, light transmittance, etc. are good and the color pattern (pixel) is excellent in hue, so the resolution is high and the long-term durability is excellent.
  • a COA type liquid crystal display device can be provided.
  • a resin film may be provided on the color filter layer.
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle guarantee film.
  • the color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • these materials for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima, CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
  • backlighting SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yasuhiro Shima), pages 25-30 (Takaaki Yagi), etc. Are listed.
  • the color filter according to the present invention When the color filter according to the present invention is used in a liquid crystal display device, a high contrast can be realized when combined with a conventionally known three-wavelength tube of a cold cathode tube, and further, red, green and blue LED light sources (RGB-LED).
  • RGB-LED red, green and blue LED light sources
  • Synthesis Examples 2 to 28 Synthesis of other dye multimers> Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a polymer component, a compound having a dye structure, and a compound having a polymerizable group were used as shown in the following table.
  • Color composition 3-1 Preparation of coloring composition 3-1.
  • Preparation of blue pigment dispersion Blue pigment dispersion 1 was prepared as follows. C. I. Pigment Blue 15: 6 (13.0 parts (blue pigment, average particle size 55 nm)), Dispersbyk 111 as a pigment dispersant (5.0 parts) and PGMEA (82.0 parts) were mixed into a beads mill (zirconia beads). 0.3 mm diameter) was mixed and dispersed for 3 hours to prepare a pigment dispersion.
  • the dispersion treatment was further performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high-pressure disperser NANO-3000-10 with a decompression mechanism (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.).
  • This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a blue pigment dispersion 1 (CI Pigment Blue 15: 6 dispersion, pigment concentration 13%) used in the coloring compositions of Examples and Comparative Examples.
  • the particle size of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)) and found to be 24 nm.
  • the pigment dispersion liquid (pigment concentration: 13.0%) shown in the following table: 0.615 parts Pentaerythritol hexaacrylate 0.070 parts glycerol propoxylate (1% cyclohexane solution) 0.048 parts
  • Photopolymerization initiator (I-1) IRGACURE (registered trademark) -OXE01 Alkali-soluble resin
  • MAA represents methyl methacrylate
  • i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.
  • exposure was performed at various exposure doses of 50 to 1200 mJ / cm 2 through an Island pattern mask having a pattern of 1.0 ⁇ m square at a wavelength of 365 nm.
  • the silicon wafer substrate on which the irradiated coating film is formed is placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by Chemitronics Co., Ltd.), and CD-2000 (Fuji Film).
  • Paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using Electronics Materials Co., Ltd. to form a colored pattern on the silicon wafer substrate.
  • the silicon wafer on which the colored pattern is formed is fixed to the horizontal rotary table by a vacuum chuck method, and the silicon wafer substrate is rotated at a rotation speed of 50 r. p. m. While being rotated, pure water was supplied from the upper part of the rotation center in the form of a shower through a spray nozzle, followed by rinsing treatment, and then spray drying. As described above, a monochromatic color filter having a colored pattern formed by the colored composition of the example or the comparative example was produced. Thereafter, the size of the colored pattern was measured using a length measuring SEM “S-9260A” (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The exposure amount at which the pattern size was 1.0 ⁇ m was determined as the optimum exposure amount.
  • Performance evaluation 5-1 Pattern defect 100 colored patterns were observed and the number of missing patterns was counted. The larger the number, the worse the pattern defect. The results are shown in the table below.
  • Performance evaluation 7-1 Alkali developer resistance (developer resistance) On the glass substrate, the said coloring composition was apply
  • the transmittance of the color filter thus obtained was measured in a wavelength range of 300 nm to 800 nm with a spectrophotometer (reference: glass substrate) of an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer UV3600 (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the differential interference image was observed by reflection observation (50-times multiplication factor) using OLYMPUS optical microscope BX60.
  • alkali developer FHD-5 manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.
  • and the film surface abnormality were evaluated and evaluated according to the following criteria.
  • AA Good
  • the transmittance variation before and after immersion in the solvent is less than 2% in the entire region of 300 nm to 800 nm.
  • a photoresist stripping solution “MS230C” manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.
  • MS230C manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.
  • the obtained colored film was spectroscopically measured, and the transmittance variation after peeling (when the transmittance before immersion in the solvent is T0 and the transmittance after immersion in the solvent is T2 is expressed by the expression

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Abstract

耐熱性に優れた色素多量体の製造方法、その製造方法によって得られた色素多量体を含む着色組成物の提供。 ポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させることを含む、色素多量体の製造方法。

Description

色素多量体の製造方法、および着色組成物の製造方法
 本発明は、液晶表示素子や固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタの製造に好適な色素多量体の製造方法、および着色組成物の製造方法に関する。
 液晶表示装置や固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタを製造する方法の1つに、顔料分散法があり、この顔料分散法としては、顔料を種々の感光性組成物に分散させた着色感光性組成物を用い、フォトリソ法によってカラーフィルタを製造する方法がある。すなわち、硬化性組成物を基板上にスピンコーターやロールコーター等を用いて塗布し、乾燥させて塗布膜を形成し、上記塗布膜をパターン露光し現像することによって、着色された画素を得る。この操作を所望の色相分だけ繰り返すことで、カラーフィルタを作製することができる。
 上記の方法は、顔料を用いることから光や熱に対して安定であると共に、フォトリソ法によってパターニングを行うことから位置精度が充分に確保され、カラーディスプレー用カラーフィルタ等の製造に好適な方法として広く利用されてきた。
 一方、カラーフィルタの作製には、染料や顔料を含む着色組成物を用いることが一般的であり、このような染料や顔料として、色素をポリマー化した色素多量体を用いることが開示されている(例えば、特許文献1~3参照)。
特開2012-32754号公報 特許第3736221号公報(特開2000-162429号公報) 特開平9-204047号公報
 しかしながら、上述の従来の技術において、色素多量体を得る方法が専ら重合性基を有する色素化合物を重合反応させるものであり、得られる色素多量体の分子量にばらつきが生じやすかった。そのため、従来の技術で得られた色素多量体は、過度の加熱プロセスにおいては、その一部が分解してしまったりしていた。また、従来の技術においては、重合反応によって色素多量体を形成していたため、得られる色素多量体中には、重合開始剤などの分解物が残存していた。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた色素多量体の製造方法、上記製造方法を含む着色組成物の製造方法に関する。
 本発明者らは詳細に検討した結果、ポリマーが構成されたポリマー成分に対して色素構造を有する化合物を反応させることで、本発明を完成するに至った。
 具体的には、下記手段<1>により、好ましくは、<2>~<9>により、上記課題は解決された。
<1>ポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させることを含む、色素多量体の製造方法。
<2>反応は、色素構造を有する化合物とポリマーとの間に共有結合を形成させる反応である、<1>に記載の色素多量体の製造方法。
<3>さらに、ポリマーに対して、重合性基を有する化合物を反応させる工程を含む、<1>または<2>に記載の色素多量体の製造方法。
<4>色素構造を有する化合物がカチオン部位と、対アニオンを含む、<1>~<3>のいずれかに記載の色素多量体の製造方法。
<5>色素構造が、ジピロメテン色素、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素およびスクアリリウム色素から選択される色素に由来する色素構造である、<4>に記載の色素多量体の製造方法。
<6>対アニオンが、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、カルボン酸アニオン、テトラアリールボレートアニオン、BF4 -、PF6 -、およびSbF6 -から選択される、<4>または<5>に記載の色素多量体の製造方法。
<7>色素構造を有する化合物がカチオンとアニオンを同一分子内に含む、<1>~<3>のいずれかに記載の色素多量体の製造方法。
<8>ポリマーの分子量の分布が、1.0~2.5である、<1>~<7>のいずれかに記載の色素多量体の製造方法。
<9><1>~<8>のいずれかに記載の色素多量体の製造方法で色素多量体を製造し、重合性化合物、色素多量体以外の顔料および光重合開始剤を配合することを含む、着色組成物の製造方法。
 本発明により、耐熱性に優れた色素多量体の製造方法、および、着色組成物の製造方法を含む着色組成物を提供可能になった。
 以下に、本発明の色素多量体の製造方法および着色組成物の製造方法について詳述する。
 以下に記載する本発明における構成要素の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 本明細書における基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。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)をも包含するものである。
 また、本明細書中における「活性光線」または「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線または放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
 本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、全固形分とは、着色組成物の全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 また、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート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。
 Meはメチル基、Etはエチル基、Phはフェニル基、Buはブチル基を表す。
 また、本明細書において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本明細書における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書において、重合性化合物とは、重合性官能基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性官能基とは、重合反応に関与する基を言う。
 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。
 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測定によるポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cmを、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めることができる。
<色素多量体の製造方法>
 本発明の色素多量体の製造方法は、ポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させることを含むことを特徴とする。すなわち、本発明の色素多量体の製造方法は、色素構造を有する化合物(重合性モノマー)を重合反応させるのではなく、色素構造を有する化合物をポリマーに対して反応させて色素多量体を製造する。
 従来、色素多量体は、重合性基を有する色素化合物を重合させて製造していた。このため、得られる色素多量体の分子量や組成にばらつきが生じやすかった。このように分子量や組成にばらつきのある色素多量体は、過度の加熱プロセスにおいては、色素多量体が分解しやすく、別パターンへの色移りが発生しやすかった。また、このような色素多量体を用いて、ドライエッチング法でパターンを形成する際、フォトレジストの現像液および剥離液耐性が悪くなる傾向にあった。
 さらに、従来の技術において、色素多量体を得る方法は、重合開始剤などの低分子化合物を触媒として用いていたため、得られる色素多量体中に含まれる低分子化合物の存在により、カラーフィルタの耐熱性が劣ることが分かった。さらに、耐光性も劣る傾向にあることが分かった。加えて、色素多量体のポリマー成分の分子量分布が広いため、パターン欠損やパターンの直線性が悪化する傾向にあることが分かった。
 これに対し、本発明によれば、上記の様な問題がないため、色特性に優れた硬化膜および上記硬化膜を有するカラーフィルタを提供することができる。
 本発明の製造方法におけるポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させる工程は、ポリマーが有する反応性基と、色素構造を有する化合物が有する反応性基とを高分子反応させる工程であり、好ましくは、ポリマーが有する反応性基と、色素構造を有する化合物が有する反応性基とを共有結合を形成させる工程である。
 高分子反応は、高分子が関与する反応のことを言い、反応性基を持った高分子と低分子の反応や、高分子と高分子の反応があげられる。
 下記に高分子反応における反応の例(反応例群X)を示すが、本発明はこれらに限定されない。
 また、「高分子機能材料シリーズ2 高分子の合成と反応(2)」(共立出版)、「新高分子実験学 第4巻 高分子の合成・反応(3)-高分子の反応と分解-」(共立出版)等に記載されている反応も利用できる。
 反応例群X
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 下記反応例群中、AおよびBの一方がポリマーを表し、他方が色素構造を有する化合物を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または連結基を表す。Xはハロゲンを表す。
 色素構造を有する化合物は、ポリマーが有する反応性基1モルに対して0.3~1.0モル反応させることが好ましく、0.5~1.0モル反応させることがさらに好ましい。
 本発明の製造方法におけるポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させる工程では、必要に応じて触媒を配合させてもよい。触媒を配合させる場合、配合量としては、ポリマーに対し、1~15質量%が好ましく、1~10質量%がより好ましく、実質的に配合しない態様とすることもできる。なお、実質的に配合しないとは、例えば、ポリマーの0.1質量%以下である。
 触媒としては、共有結合をさせる際の公知の種々の触媒を使用することができ、(「実験化学講座」(丸善出版)、「新高分子実験学」(共立出版)等)に記載のものを参酌できる。具体的には、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、ネオスタン(日東化成社製)などを使用することができる。
 本発明では、ポリマーと色素構造を有する化合物を反応させる際に、溶媒を用いても良い。この場合の溶媒としては、エステル類(例えば、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、乳酸エチル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル等)、エーテル類(例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、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等)、ケトン類(メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン等)が挙げられる。
<<ポリマー>>
 本発明では、ポリマーに、色素構造を有する化合物を反応させることによって、上記課題を解決できる。特に、分子量分布が一定のポリマー、例えば、分子量の分布が1.0~2.5であるポリマー、さらには、分子量の分布が1.0~2.0であるポリマーを用いることにより、より均一な色素多量体が得られ、本発明の効果がより効果的に発揮される。分子量の分布は、例えば、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
 本発明で用いるポリマーの重量平均分子量は、2,000~20,000であることが好ましく、3,000~15,000であることがさらに好ましく、4,000~10,000であることが特に好ましい。
 本発明で用いるポリマーは、通常、色素構造を有する化合物と反応する反応性基を有する繰り返し単位を含む。かかる繰り返し単位は1種類のみであってもよいし、2種類以上でもよい。上記反応性基を有する繰り返し単位は、全繰り返し単位の20~90モル%であることが好ましく、30~70モル%であることがより好ましい。反応性基としては、色素構造を有する化合物が有する反応性基と共有結合しうる反応性基が好ましく、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、酸無水物がより好ましい。
 下記にポリマーの反応性基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 これらの中でも、ポリマーとしては、P-1~P-8、P-16が好ましい。nは正の整数である。
<<色素構造を有する化合物>>
 本発明で用いる色素構造を有する化合物は、通常、その分子構造中に、最大吸収波長が400nm~780nmの範囲に存在する色素に由来する色素構造を有する化合物であり、通常は、色素単量体であるが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、色素二量体や色素三量体も用いることができる。
 また、色素構造を有する化合物は、通常、上記ポリマーと反応可能な反応性基を有する。反応性基としては、ポリマーの反応性基と共有結合可能な反応性基が好ましく、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、酸ハロゲン化物、アミノ基、酸無水物がより好ましく、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、酸ハロゲン化物がさらに好ましい。
 色素構造を有する化合物は、1分子中に、上記ポリマーと反応可能な反応性基を1つ含んでいても良いし、2つ以上含んでいても良く、好ましくは1分子中に反応性基を1つ含む。
 また、色素構造を有する化合物は、ポリマーが有する全繰り返し単位の20~90モル%に組み込まれることが好ましく、30~70モル%に組み込まれることがさらに好ましい。
<<<色素構造>>>
 色素構造を有する化合物における色素構造としては、例えば、ジピロメテン色素、カルボニウム色素(ジフェニルメタン色素、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、アクリジン色素など)、ポリメチン色素(オキソノール色素、メロシアニン色素、アリーリデン色素、スチリル色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、クロコニウム色素など)、サブフタロシアニン色、およびそれらの金属錯体色素から選ばれる色素に由来する色素構造などを挙げることができる。
 これらの色素構造の中でも、色特性の観点から、ジピロメテン色素、カリボニウム色素、およびポリメチン色素から選ばれる色素に由来する色素構造が好ましく、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、およびサブフタロシアニン色素から選ばれる色素に由来する色素構造が好ましく、ジピロメテン色素、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素およびスクアリリウム色素から選ばれる色素に由来する色素構造がさらに好ましく、キサンテン色素から選ばれる色素に由来する色素構造が最も好ましい。
 色素構造を形成しうる具体的な色素化合物については「新版染料便覧」(有機合成化学協会編;丸善、1970)、「カラーインデックス」(The Society of Dyers and colourists)、「色素ハンドブック」(大河原他編;講談社、1986)などに記載されている。
 以下、色素構造を有する化合物の詳細を説明する。
ジピロメテン色素
 本発明におけるジピロメテン色素としては、ジピロメテン化合物、および、ジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物が好ましい。
 なお、本発明では、ジピロメテン構造を含む化合物をジピロメテン化合物と称し、ジピロメテン構造を含む化合物に金属または金属化合物に配位した錯体をジピロメテン金属錯体化合物と称する。
 ジピロメテン金属錯体化合物としては、下記一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物およびその互変異性体が好ましく、なかでも、好ましい態様として下記一般式(7)で表されるジピロメテン金属錯体化合物、または、下記一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物が挙げられ、一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物が最も好ましい。
一般式(M)で表されるジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物、およびその互変異性体
 色素構造を有する化合物の好ましい態様の一つは、下記一般式(M)で表される化合物(ジピロメテン化合物)またはその互変異性体が、金属または金属化合物に配位した錯体(以下、適宜「特定錯体」と称する。)を色素部位として含む色素構造である。本発明では、下記化合物がカチオン構造を形成することが好ましく、例えば、一般式(M)のNH部分がカチオン構造を形成することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(M)において、R4~R10は、各々独立に、水素原子または1価の置換基を表す。但し、R4とR9とが互いに結合して環を形成することはない。また、R4~R10の少なくとも1つは、ポリマーと反応可能な反応性基を有する。
 一般式(M)で表される化合物を、上記ポリマーに導入する場合の導入部位は、R4~R9のいずれか1つの部位で導入されることが好ましく、R4、R6、R7およびR9のいずれか1つにおいて導入されることがより好ましく、R4およびR9のいずれか1つにおいて導入されることがさらに好ましい。
 一般式(M)におけるR4~R9が1価の置換基を表す場合の1価の置換基としては、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基が挙げられる。
 一般式(M)中のR4~R9で示される1価の置換基が、さらに置換可能な基である場合には、R4~R9で説明した置換基をさらに有していてもよく、2個以上の置換基を有している場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(M)中のR4とR5、R5とR6、R7とR8、および、R8とR9は、それぞれ独立に、互いに結合して5員、6員、または7員の飽和環、または不飽和環を形成していてもよい。但し、R4とR9とが互いに結合して環を形成することはない。形成される5員、6員、および7員の環が、さらに置換可能な基である場合には、上記R4~R9で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(M)中のR4とR5、R5とR6、R7とR8、および、R8とR9が、各々独立に、互いに結合して、置換基を有しない5員、6員、または7員の飽和環、または不飽和環を形成する場合、置換基を有しない5員、6員、または7員の飽和環、または不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、およびピリダジン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環またはピリジン環が挙げられる。
 一般式(M)におけるR10は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。上記ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基としては、後述する置換基群Aの項において説明したハロゲン原子、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基とそれぞれ同義であり、その好ましい範囲も同様である。
 R10がアルキル基、アリール基、または、ヘテロ環基を表す場合の、アルキル基、アリール基、および、ヘテロ環基が、さらに置換可能な基である場合には、後述する置換基群Aの項において説明する置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
~金属または金属化合物~
 本発明における特定錯体は、既述の一般式(M)で表されるジピロメテン化合物またはその互変異性体が金属または金属化合物に配位した錯体である。
 ここで、金属または金属化合物としては、錯体を形成可能な金属または金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、または2価の金属塩化物が含まれる。金属または金属化合物としては、例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe等の金属の他に、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物も含まれる。
 これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、および製造適性等の観点から、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、またはVOが好ましく、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、またはVOがさらに好ましく、Znが特に好ましい。
 次に、一般式(M)で表される化合物の本発明における特定錯体のさらに好ましい範囲について説明する。
 本発明における特定錯体の好ましい範囲は、一般式(M)において、R4およびR9が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはホスフィノイルアミノ基であり;R5およびR8が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり;R6およびR7が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、またはホスフィノイルアミノ基であり;R10が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基であり;金属または金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、またはV=Oである範囲である。
 本発明における特定錯体のより好ましい範囲は、一般式(M)において、R4およびR9が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはホスフィノイルアミノ基であり;R5およびR8が、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり;R6およびR7が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり;R10が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基であり;金属または金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、またはV=Oである範囲である。
 本発明における特定錯体の特に好ましい範囲は、一般式(M)において、R4およびR9が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはホスフィノイルアミノ基であり;R5およびR8が、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基であり;R6およびR7が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基であり;R10が、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基であり;金属または金属化合物が、Zn、Cu、Co、またはV=Oである範囲である。
 さらに、以下に詳述する一般式(7)または一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物も、ジピロメテン色素の特に好ましい様態である。
 色素構造を有する化合物の好適な態様の一つは、下記一般式(7)で表されるジピロメテン金属錯体化合物に由来する色素構造である。本発明では、下記化合物がカチオン構造を形成するが、例えば、一般式(7)のMaがカチオン構造を形成しうる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(7)中、R4~R9は、各々独立に、水素原子、または1価の置換基を表し、R10は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、または金属化合物を表す。X1は、Maに結合可能な基を表し、X2は、Maの電荷を中和する基を表し、X1とX2は、互いに結合してMaと共に5員、6員、または7員の環を形成していてもよい。ただし、R4とR9とが互いに結合して環を形成することはない。また、R4~R10の少なくとも1つは、ポリマーと反応可能な反応性基を有する。
 なお、一般式(7)で表されるジピロメテン金属錯体化合物は、互変異性体を含む。
 一般式(7)で表されるジピロメテン金属錯体化合物を、上記ポリマーに導入する場合の導入部位は、合成適合性の点で、R4~R9のいずれか1つの部位で導入されることが好ましく、R4、R6、R7およびR9のいずれか1つにおいて導入されることがより好ましく、R4およびR9のいずれか1つにおいて導入されることがさらに好ましい。
 色素構造を有する化合物が、アルカリ可溶性基を有する場合において、上記アルカリ可溶性基を導入する方法としては、上記一般式(7)におけるR4~R10、X1、X2のいずれか1つまたは2つ以上の置換基に、アルカリ可溶性基を持たせる方法を用いることができる。これら置換基の中でも、R4~R9およびX1のいずれかが好ましく、R4、R6、R7およびR9のいずれかがより好ましく、R4およびR9のいずれかがさらに好ましい。
 一般式(7)における中のR4~R9は、上記一般式(M)におけるR4~R9と同義であり、好ましい態様も同様である。
 一般式(7)中、Maは、金属原子または金属化合物を表す。金属原子または金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子または金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、または2価の金属塩化物が含まれる。
 例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe等、およびAlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、V=O等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物が含まれる。
 これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、および製造適性等の観点から、金属原子または金属化合物として、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、およびV=Oが好ましく、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、およびV=Oがさらに好ましく、Zn、Co、V=O、およびCuが特に好ましく、Znが最も好ましい。
 また、一般式(7)中、R10は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、好ましくは水素原子である。
 一般式(7)中、X1は、Maに結合可能な基であればいずれであってもよく、具体的には、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール)等、さらに「金属キレート」([1]坂口武一・上野景平著(1995年 南江堂)、[2](1996年)、[3](1997年)等)に記載の化合物が挙げられる。中でも、製造の点で、水、カルボン酸化合物、アルコール類が好ましく、水、カルボン酸化合物がより好ましい。
 一般式(7)中、X2で表される「Maの電荷を中和する基」としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基等が挙げられ、中でも、製造の点で、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましく、水酸基、カルボン酸基がより好ましい。
 一般式(7)中、X1とX2は、互いに結合して、Maと共に5員、6員、または7員の環を形成してもよい。形成される5員、6員、および7員の環は、飽和環であっても不飽和環であってもよい。また、5員、6員、および7員の環は、炭素原子のみで構成されていてもよく、窒素原子、酸素原子、または/および硫黄原子から選ばれる原子を少なくとも1個有するヘテロ環を形成していてもよい。
 一般式(7)で表される化合物の好ましい態様としては、R4~R9は各々独立に、R4~R9の説明で記載した好ましい態様であり、R10はR10の説明で記載した好ましい態様であり、MaはZn、Cu、Co、またはV=Oであり、X1は水、またはカルボン酸化合物であり、X2は水酸基、またはカルボン酸基であり、X1とX2とが互いに結合して5員または6員環を形成していてもよい。
 色素構造を有する化合物の好適な態様の一つは、下記の一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物に由来する色素構造である。本発明では、下記化合物がカチオン構造を形成することが好ましく、例えば、一般式(8)のMaがカチオン構造をX1がアニオン構造を形成することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(8)中、R11およびR16は、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、またはヘテロ環アミノ基を表す。R12~R15は、各々独立に、水素原子、または置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Maは、金属原子、または金属化合物を表す。X2およびX3は、各々独立に、NR(Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子を表す。Y1およびY2は、各々独立に、NRc(Rcは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。)、窒素原子または炭素原子を表す。R11とY1は、互いに結合して5員、6員、または7員の環を形成していてもよく、R16とY2は、互いに結合して5員、6員、または7員の環を形成していてもよい。X1はMaと結合可能な基を表し、aは0、1、または2を表す。また、R、RcおよびR11~R16の少なくとも1つは、ポリマーと反応可能な反応性基を有する。
 なお、一般式(8)で表されるジピロメテン化合物は、互変異性体を含む。
 一般式(8)で表される化合物を上記ポリマーに導入する部位は、R11~R17、X1、Y1~Y2のいずれか1つであることが好ましい。これらの中でも、合成適合性の点で、R11~R16およびX1のいずれか1つにおいて導入されることが好ましく、より好ましくは、R11、R13、R14およびR16のいずれか1つにおいて挿入される態様であり、さらに好ましくは、R11およびR16のいずれか1つにおいて挿入される態様である。
 色素構造を有する化合物が、アルカリ可溶性基を有する場合において、上記アルカリ可溶性基を導入する方法としては、アルカリ可溶性基を有する色素単量体または構造単位を用いる場合、上記一般式(8)におけるR11~R17、X1、Y1~Y2のいずれか1つまたは2つ以上の置換基にアルカリ可溶性基を持たせる方法を用いることができる。これら置換基の中でも、R11~R16およびX1のいずれかが好ましく、R11、R13、R14およびR16のいずれかがより好ましく、R11およびR16のいずれかがさらに好ましい。
 一般式(8)において、R12~R15は、上記一般式(M)中のR5~R8と同義であり、好ましい態様も同様である。R17は、上記一般式(M)中のR10と同義であり、好ましい態様も同様である。Maは、上記一般式(7)中のMaと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 より詳細には、上記一般式(8)におけるR12~R15のうち、上記R12およびR15としては、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ニトリル基、イミド基、または、カルバモイルスルホニル基が好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基がより好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基がさらに好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基が特に好ましい。
 上記R13およびR14としては、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のヘテロ環基が好ましく、さらに好ましくは置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基である。ここで、より好ましいアルキル基、アリール基、およびヘテロ環基の具体例は、一般式(M)の上記R6およびR7において列記した具体例を同様に挙げることができる。
 一般式(8)中、R11およびR16は、アルキル基(好ましくは炭素数1~36、より好ましくは炭素数1~12の直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~24、より好ましくは炭素数2~12のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、3-ブテン-1-イル基)、アリール基(好ましくは炭素数6~36、より好ましくは炭素数6~18のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1~24、より好ましくは炭素数1~12のヘテロ環基で、例えば、2-チエニル基、4-ピリジル基、2-フリル基、2-ピリミジニル基、2-ピリジル基、2-ベンゾチアゾリル基、1-イミダゾリル基、1-ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール-1-イル基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~36、より好ましくは炭素数1~18のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6~24、より好ましくは炭素数1~18のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基)、アルキルアミノ基(好ましくは炭素数1~36、より好ましくは炭素数1~18のアルキルアミノ基で、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、イソプロピルアミノ基、tert-ブチルアミノ基、tert-オクチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、N,N-ジプロピルアミノ基、N,N-ジブチルアミノ基、N-メチル-N-エチルアミノ基)、アリールアミノ基(好ましくは炭素数6~36、より好ましくは炭素数6~18のアリールアミノ基で、例えば、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N-エチル-N-フェニルアミノ基)、またはヘテロ環アミノ基(好ましくは炭素数1~24、より好ましくは炭素数1~12のヘテロ環アミノ基で、例えば、2-アミノピロール基、3-アミノピラゾール、2-アミノピリジン基、3-アミノピリジン基)を表す。
 R11およびR16としては、上記の中でも、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、がより好ましく、アルキル基、アルケニル基、アリール基がさらに好ましく、アルキル基が特に好ましい。
 一般式(8)中、R11およびR16で表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、またはヘテロ環アミノ基が、さらに置換可能な基である場合には、後述する置換基群Aの項で説明する置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(8)中、X2およびX3は、各々独立に、NR、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子を表す。ここで、Rは、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~36、より好ましくは炭素数1~12の直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~24、より好ましくは炭素数2~12のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、3-ブテン-1-イル基)、アリール基(好ましくは炭素数6~36、より好ましくは炭素数6~18のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1~24、より好ましくは炭素数1~12のヘテロ環基で、例えば、2-チエニル基、4-ピリジル基、2-フリル基、2-ピリミジニル基、1-ピリジル基、2-ベンゾチアゾリル基、1-イミダゾリル基、1-ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール-1-イル基)、アシル基(好ましくは炭素数1~24、より好ましくは炭素数2~18のアシル基で、例えば、アセチル基、ピバロイル基、2-エチルヘキシル基、ベンゾイル基、シクロヘキサノイル基)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1~24、より好ましくは炭素数1~18のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6~24、より好ましくは炭素数6~18のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基)を表す。
 一般式(8)中、Y1およびY2は、各々独立に、NRC、窒素原子、または炭素原子を表し、RCは、上記X2およびX3のRと同義であり、好ましい態様も同様である。
 一般式(8)中、R11とY1は、互いに結合して炭素原子と共に5員環(例えば、シクロペンタン環、ピロリジン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、テトラヒドロチオフェン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環)、6員環(例えば、シクロヘキサン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環、ペンタメチレンスルフィド環、ジチアン環、ベンゼン環、ピペリジン環、ピペラジン環、ピリダジン環、キノリン環、キナゾリン環)、または7員環(例えば、シクロヘプタン環、ヘキサメチレンイミン環)を形成してもよい。
 上記一般式(8)中、R16とY2は、互いに結合して炭素原子と共に5員環(例えば、シクロペンタン環、ピロリジン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、テトラヒドロチオフェン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環)、6員環(例えば、シクロヘキサン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環、ペンタメチレンスルフィド環、ジチアン環、ベンゼン環、ピペリジン環、ピペラジン環、ピリダジン環、キノリン環、キナゾリン環)、または7員環(例えば、シクロヘプタン環、ヘキサメチレンイミン環)を形成してもよい。
 一般式(8)中、R11とY1、およびR16とY2が結合して形成される5員、6員、および7員の環が、置換可能な環である場合には、後述する置換基群Aの項で説明する置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(8)中、R11およびR16は、各々独立に、立体パラメータである-Es値が1.5以上の1価の置換基であることが好ましく、2.0以上であることがより好ましく、3.5以上であることがさらに好ましく、5.0以上であることが特に好ましい。
 ここで、立体パラメータ-Es’値は、置換基の立体的嵩高さを表すパラメータであり、文献(J.A.Macphee,et al,Tetrahedron,Vol.34,pp3553~3562、藤田稔夫編 化学増刊107  構造活性相関とドラックデザイン、1986年2月20日発行(化学同人))に示されている-Es'値を用いる。
 一般式(8)中、X1はMaと結合可能な基を表し、具体的には、上記一般式(7)におけるX1と同様な基が挙げられ、好ましい態様も同様である。aは0、1、または2を表す。
 一般式(8)で表される化合物の好ましい態様としては、R12~R15は、各々独立に、上記一般式(M)中のR5~R8の説明で記載した好ましい態様であり、R17は上記一般式(M)中のR10の説明で記載した好ましい態様であり、MaはZn、Cu、Co、またはV=Oであり、X2はNR(Rは水素原子、アルキル基)、窒素原子、または酸素原子であり、X3はNR(Rは水素原子、アルキル基)、または酸素原子であり、Y1はNRC(RCは水素原子、アルキル基)、窒素原子、または炭素原子であり、Y2は窒素原子、または炭素原子であり、R11およびR16は各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基であり、X1は酸素原子を介して結合する基であり、aは0または1である。R11とY1とが互いに結合して5員または6員環を形成、またはR16とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成していてもよい。
 一般式(8)で表される化合物のさらに好ましい態様としては、R12~R15は各々独立に、一般式(M)で表される化合物におけるR5~R8の説明で記載した好ましい態様であり、R17は上記一般式(M)中のR10の説明で記載した好ましい態様であり、MaはZnであり、X2およびX3は、酸素原子であり、Y1はNHであり、Y2は窒素原子であり、R11およびR16は各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基であり、X1は酸素原子を介して結合する基であり、aは0または1である。R11とY1とが互いに結合して5員または6員環を形成、またはR16とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成していてもよい。
 上記一般式(7)および一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物のモル吸光係数は、着色力の観点から、できるだけ高いほうが好ましい。また、最大吸収波長λmaxは、色純度向上の観点から、520nm~580nmが好ましく、530nm~570nmがさらに好ましい。この領域にあることで、本発明の着色組成物を用いて、色再現性の良好なカラーフィルタを作製することができる。
 さらに、ジピロメテン色素に由来する色素構造を有する化合物は、450nmにおける吸光度に対し、最大吸収波長(λmax)の吸光度が1,000倍以上であることが好ましく、10,000倍以上であることがより好ましく、100,000倍以上であることがさらに好ましい。この比率がこの範囲にあることで、本発明の着色組成物を用いて、特に青色カラーフィルタを作製する場合に、より透過率の高いカラーフィルタを形成することができる。なお、最大吸収波長、およびモル吸光係数は、分光光度計cary5(バリアン社製)により測定されるものである。
 上記一般式(7)および一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物の融点は、溶解性の観点から、高すぎない方がよい。
 上記一般式(7)および一般式(8)で表されるジピロメテン金属錯体化合物は、米国特許第4,774,339号明細書、同第5,433,896号明細書、特開2001-240761号公報、同2002-155052号公報、特許第3614586号公報、Aust.J.Chem,1965,11,1835-1845、J.H.Boger et al,Heteroatom Chemistry,Vol.1,No.5,389(1990)等に記載の方法で合成することができる。具体的には、特開2008-292970号公報の段落0131~0157に記載の方法を適用することができる。
 以下にジピロメテン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。X-は対アニオンを表す(以下、同じ)。
 以下に例示したジピロメテン色素の任意の水素原子を、ポリマーと反応可能な反応性基に置き換えた化合物が本発明の色素構造を有する化合物として好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ポリマーと反応可能な反応性基を有するジピロメテン色素としては、具体的には下記一般式(M-1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(M-1)中、R6、R7、R41、R51、およびR81は各々独立に水素原子または1価の置換基を表し、Aは反応性基を有する基を表し、Xは対アニオンを表す。)
 一般式(M-1)におけるR6、R7、R41、R51、およびR81が1価の置換基を表す場合の1価の置換基としては、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基が挙げられる。
 一般式(M-1)におけるAは、反応性基を有する基を表す。反応性基としては、上記ポリマーが有する反応性基と反応可能な基であれば特に制限はないが、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基の末端に(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、オキセタニル基、オキシラン基、エポキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲンアシル基などが結合している基であることが好ましく、中でも、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲンアシル基、エポキシ基が結合していることが好ましい。
 一般式(M-1)におけるXは対アニオンを表す。Xが表わす対アニオンとしては、後述する対アニオンが挙げられる。
 以下にポリマーと反応可能な反応性基を有するジピロメテン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。X-は対アニオンを表す(以下、同じ)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
トリアリールメタン色素
 本発明に係る色素構造を有する化合物の態様の一つは、トリアリールメタン色素(トリアリールメタン化合物)に由来する色素構造を有するものである。上記色素構造を有する化合物としては、下記一般式(TP)で表される化合物(トリアリールメタン化合物)に由来する色素構造を、色素部位の色素構造として有する色素構造を有する化合物が含まれる。本発明においてトリアリールメタン化合物とは、分子内にトリアリールメタン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式(TP)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(一般式(TP)中、Rtp1~Rtp4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Rtp5は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp9Rtp10(Rtp9およびRtp10は水素原子、アルキル基、アリール基、またはカルボニル基を表す)を表す。Rtp6、Rtp7およびRtp8は、置換基を表す。a、bおよびcは、0~4の整数を表す。a、bおよびcが2以上の場合、Rtp6、Rtp7およびRtp8は、それぞれ連結して環を形成してもよい。X-はアニオンを表す。Rtp1~Rtp10の少なくとも1つはポリマーと反応可能な反応性基を有する。)
 Rtp1~Rtp6として、好ましくは水素原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基およびフェニル基が好ましい。Rtp5は水素原子またはNRtp9Rtp10が好ましく、NRtp9Rtp10であることが特に好ましい。Rtp9およびRtp10は水素原子、炭素数1~5の直鎖若しくは分岐のアルキル基またはフェニル基が好ましい。Rtp6、Rtp7およびRtp8が表す置換基は、後述する置換基群Aの項で挙げる置換基を用いることができるが、特に、炭素数1~5の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数1~5のアルケニル基、炭素数6~15のアリール基、カルボキシル基またはスルホ基が好ましく、炭素数1~5の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数1~5のアルケニル基、フェニル基またはカルボキシル基がさらに好ましい。特に、Rtp6、Rtp8は、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、Rtp7はアルケニル基(特に隣接した2つのアルケニル基が連結したフェニル基が好ましい)、フェニル基またはカルボキシル基が好ましい。
 a、bまたはcは、それぞれ独立に0~4の整数を表す。特にaおよびbは0~1が好まく、cは0~2が好ましい。
 下記に一般式(TP)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。以下に例示した一般式(TP)で表される化合物の任意の水素原子を、ポリマーと反応可能な反応性基に置き換えた化合物が本発明の色素構造を有する化合物として好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記具体例のうち、色特性および耐熱性の観点より、特に(tp-4)、(tp-5)、(tp-6)および(tp-8)が好ましい。
 ポリマーと反応可能な反応性基を有するトリアリールメタン色素としては、具体的には下記一般式(TP-1)~一般式(TP-3)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(一般式(TP-1)~(TP-3)中、Rtp1~Rtp5は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Aは、反応性基を有する基を表し、Xは、対アニオンを表す。)
 一般式(TP-1)~(TP-3)におけるRtp1~Rtp5は、一般式(TP)におけるRtp1~Rtp4と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(TP-1)~(TP-3)におけるAは、反応性基を有する基を表し、一般式(M-1)におけるAと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(TP-1)~(TP-3)におけるXは、対アニオンを表し、一般式(M-1)におけるXと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 以下にポリマーと反応可能な反応性基を有するトリアリールメタン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
キサンテン色素
 本発明における色素構造を有する化合物の好ましい態様は、キサンテン色素(キサンテン化合物)に由来する色素構造を有するものである。キサンテン色素は、カチオン(カチオン部位)とアニオ
ンが共有結合を介して結合せず、別分子として存在していてもよいし、カチオンとアニオンを同一分子内に含む、いわゆる分子内塩タイプであってもよい。
 色素構造を有する化合物としては、下記一般式(J)で表されるキサンテン化合物に由来する色素構造を有する化合物が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(J)中、R81、R82、R83およびR84は、各々独立に、水素原子または1価の置換基を表し、R85は、各々独立に1価の置換基を表し、mは、0~5の整数を表す。X-は、対アニオンを表す。R81~R85の少なくとも1つは、ポリマーと反応可能な反応性基を有する。)
 一般式(J)におけるR81~R84およびR85が取りうる置換基は、後述する置換基群Aの項で挙げる置換基と同様である。
 一般式(J)中のR81とR82、R83とR84、およびmが2以上の場合のR85同士は、各々独立に、互いに結合して5員、6員若しくは7員の飽和環、または5員、6員若しくは7員の不飽和環を形成していてもよい。形成される5員、6員または7員の環が、さらに置換可能な基である場合には、上記R81~R85で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 上記一般式(J)中のR81とR82、R83とR84、およびmが2以上の場合のR85同士は、各々独立に、互いに結合して、置換基を有しない5員、6員並びに7員の飽和環または5員、6員並びに7員の不飽和環を形成する場合、置換基を有しない5員、6員並びに7員の飽和環または5員、6員並びに7員の不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。
 特に、R82およびR83は水素原子または置換または無置換のアルキル基であり、R81およびR84は置換または無置換のアルキル基またはフェニル基であることが好ましい。また、R85はハロゲン原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基、アミド基であることが好ましく、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基、アミド基であることがさらに好ましい。R85はキサンテン環と連結した炭素の隣接部に結合することが好ましい。R81およびR84のフェニル基が有する置換基は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基であることが最も好ましい。
 一般式(J)で表されるキサンテン骨格を有する化合物は、文献記載の方法で合成することができる。具体的には、テトラへドロン レターズ、2003年、vol.44,No.23、4355~4360頁、テトラへドロン、2005年、vol.61,No.12、3097~3106頁などに記載の方法を適用することができる。
 一般式(J)で表されるキサンテン化合物に由来する色素構造は、カチオンが非局在化しているため、窒素原子上またはキサンテン環の炭素原子上に存在する。以下で説明するキサンテン化合物についても同様である。
 キサンテン化合物に由来する色素構造は、下記一般式(J1)で表されることも好ましい。
一般式(J1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 一般式(J1)中、R81、R82、R83およびR84は、各々独立に、水素原子または1価の置換基を表し、R85は、各々独立に1価の置換基を表し、mは、0~5の整数を表す。aは0または1を表し、aが0を表す場合、色素構造中のいずれかの基がアニオンを含む。X-は対アニオンを表す。R81~R85の少なくとも1つがポリマーと反応可能な反応性基を有する。
 一般式(J1)中、R81~R85およびmは、一般式(J)中のR81~R85およびmと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(J1)中のaが1を表す場合、一般式(J1)中のX-としては、後述する対アニオンの欄で説明する対アニオンが挙げられる。
 一般式(J1)中のaが0を表す場合、色素構造中のいずれかの基がアニオンを含み、R81~R85のいずれか1つがアニオンを含むことが好ましく、R85がアニオンを含むことがより好ましい。一般式(J1)中のaが0を表す場合のアニオンとしては、非求核性のアニオンが好ましい。例えば、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、下記一般式(A1)で表される構造を含む基または下記一般式(A2)で表される構造を含む基が好ましく、一般式(A1)で表される構造を含む基がより好ましい。
一般式(A1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 一般式(A1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して-SO2-または-CO-を表す。
 一般式(A1)中、R1およびR2の少なくとも1つが-SO2-を表すことが好ましく、R1およびR2の両方が-SO2-を表すことがより好ましい。
 一般式(A1)で表される構造を含む基は、R1またはR2の末端に、反応性基を有する基またはフッ素置換されたアルキル基が結合していることが好ましい。
 反応性基を有する基は、上述した一般式(M-1)における反応性基を有する基と同義である。反応性基は、R1またはR2に直接結合していてもよいし、連結基を介してR1またはR2に結合していてもよい。反応性基が連結基を介してR1またはR2に結合する場合、連結基は、フッ素置換されたアルキレン基、フッ素置換されたアリーレン基、-SO2-、-S-、-O-、-CO-、アルキレン基、アリーレン基、またはこれらの組み合わせからなる基が好ましい。フッ素置換されたアルキレン基の炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。フッ素置換されたアルキレン基は、パーフルオロアルキレン基が好ましい。フッ素置換されたアリーレン基の炭素数は、6~12が好ましく、6~8がより好ましい。フッ素置換されたアリーレン基は、パーフルオロアリーレン基が好ましい。
 フッ素置換されたアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。フッ素置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基が好ましい。
一般式(A2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 一般式(A2)中、R3は、-SO2-または-CO-を表し、R4およびR5はそれぞれ独立して-SO2-、-CO-または-CNを表す。
 一般式(A2)中、R3~R5の少なくとも1つが-SO2-を表すことが好ましく、R3~R5の少なくとも2つが-SO2-を表すことがより好ましい。
 一般式(A2)で表される構造を含む基は、R3~R5が-SO2-または-CO-を表す場合、末端に、反応性基を有する基またはフッ素置換されたアルキル基が結合していることが好ましい。
 反応性基を有する基は、一般式(A1)で説明した反応性基を有する基と同義であり、好ましい範囲も同様である。フッ素置換されたアルキル基は、一般式(A1)で説明したフッ素置換されたアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 以下にキサンテン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下に例示したキサンテン化合物の任意の水素原子を、ポリマーと反応可能な反応性基に置き換えた化合物が本発明の色素構造を有する化合物として好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 ポリマーと反応可能な反応性基を有するキサンテン化合物としては、具体的には下記一般式(J-1)または一般式(J-2)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(一般式(J-1)~(J-2)中、R81~R85は、各々独立に、水素原子または1価の置換基を表し、Aは、反応性基を有する基を表し、Xは、対アニオンを表す。)
 一般式(J-1)~(J-2)におけるR81~R85は、一般式(J)におけるR81~R84と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(J-1)~(J-2)におけるAは、反応性基を有する基を表し、一般式(M-1)におけるAと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(J-1)~(J-2)におけるXは、対アニオンを表し、一般式(M-1)におけるXと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 以下にポリマーと反応可能な反応性基を有するキサンテン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
反応性基Aは、反応性基A-1~A-4のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
反応性基Aは、反応性基A-1~A-4のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
反応性基Aは、反応性基A-5~A-8のいずれかである。
シアニン色素
 本発明に係る色素構造を有する化合物の態様の一つは、シアニン色素(シアニン化合物)に由来する色素構造を有するものである。上記色素構造を有する化合物としては、下記一般式(PM)で表される化合物(シアニン化合物)に由来する色素構造を有する化合物が含まれる。本発明においてシアニン化合物とは、分子内にシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(一般式(PM)中、環Z1および環Z2は、それぞれ独立に置換基を有してもよい複素環を表し、少なくとも一方はポリマーと反応可能な反応性基を有する置換基を有する。lは0以上3以下の整数を表す。X-はアニオンを表す。)
取りうる置換基)
 環Z1および環Z2は、それぞれ独立して、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、オキサゾリン、チアゾール、チアゾリン、ベンゾチアゾール、インドレニン、ベンゾインドレニン、1,3-チアジアジン等が挙げられる。
 環Z1および環Z2が取りうる置換基は、後述する置換基群Aの項で説明する置換基と同様である。X-は対アニオンを表す。
 一般式(PM)で表される化合物は、下記一般式(PM-2)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(PM-2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(一般式(PM-2)中、環Z5および環Z6は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいベンゼン環または置換基を有していてもよいナフタレン環を表す。X-は、対アニオンを表す。R1~R14の少なくとも1つは、ポリマーと反応可能な反応性基を有する。)
 nは、0以上3以下の整数を表す。
 A1およびA2は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、炭素原子または窒素原子を表す。
 R1およびR2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい1価の炭素数1~20の脂肪族炭化水素基を表す。
 R3およびR4は、それぞれ独立に水素原子または1価の炭素数1~6の脂肪族炭化水素基を表すか、1個のR3と1個のR4とが一緒になって形成された2価の炭素数2~6の脂肪族炭化水素基を表す。
 aおよびbは、それぞれ独立に、0以上2以下の整数を表す。
 以下に、シアニン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。以下に例示したシアニン化合物の任意の水素原子を、ポリマーと反応可能な反応性基に置き換えた化合物が本発明の色素構造を有する化合物として好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記具体例のうち、(pm-1)~(pm-6)、(pm-9)および(pm-10)で表される構造が好ましく、中でも、色特性および耐熱性の観点より、(pm-1)、(pm-2)および(pm-10)で表される色素構造が特に好ましい。
 ポリマーと反応可能な反応性基を有するシアニン化合物としては、具体的には下記一般式(PM-3)~一般式(PM-6)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(PM-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
一般式(PM-4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
一般式(PM-5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
一般式(PM-6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(一般式(PM-3)~(PM-6)中、R2は、、置換基を有していてもよい1価の炭素数1~20の脂肪族炭化水素基を表し、Aは、反応性基を有する基を表し、Xは、対アニオンを表す。)
 一般式(PM-3)~(PM-6)におけるR2は、一般式(PM-2)におけるR2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(PM-3)~(PM-6)におけるAは、反応性基を有する基を表し、一般式(M-1)におけるAと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(PM-3)~(PM-6)におけるXは、対アニオンを表し、一般式(M-1)におけるXと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 以下にポリマーと反応可能な反応性基を有するシアニン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
サブフタロシアニン化合物
 本発明に係る色素構造を有する化合物の態様の一つは、サブフタロシアニン色素(フタロシアニン化合物)に由来する色素構造を有するものである。上記色素構造を有する化合物としては、下記一般式(SP)で表される化合物(サブフタロシアニン化合物)に由来する色素構造を有する化合物が含まれる。本発明においてサブフタロシアニン化合物とは、分子内にサブフタロシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。本発明では、下記化合物がカチオン構造を形成することが好ましく、例えば、一般式(SP)のホウ素原子がカチオン構造を形成することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(一般式(SP)中、Z1~Z12は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、ヒロドキシ基、メルカプト基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、チオエーテル基を表す。Xは対アニオンを表す。Z1~Z12の少なくとも1つはポリマーと反応可能な反応性基を有する。)
 一般式(SP)を詳しく説明する。
 一般式(SP)中のZ1~Z12が有してもよいアルキル基は直鎖または分岐の置換または無置換のアルキル基を表す。Z1~Z12としては、特に、炭素数1~20が好ましく、炭素数1~10がさらに好ましい。Z1~Z12が有してもよい置換基としては後述する置換基群Aの項で挙げる置換基が挙げられるが、特にフッ素原子、ヒドロキシ基およびメルカプト基が好ましい。
 以下にサブフタロシアニン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものでない。以下に例示したサブフタロシアニン化合物の任意の水素原子を、ポリマーと反応可能な反応性基に置き換えた化合物が本発明の色素構造を有する化合物として好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 上記具体例のうち、色特性および耐熱性の観点より、特に(SP-2)、(SP-3)、(SP-4)、(SP-5)、(SP-6)および(SP-7)が好ましい。
 ポリマーと反応可能な反応性基を有するサブフタロシアニン化合物としては、具体的には下記一般式(SP’)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(一般式(SP’)中、Aは、反応性基を有する基を表し、Xは、対アニオンを表す。)
 一般式(SP’)におけるAは、反応性基を有する基を表し、一般式(M-1)におけるAと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(SP’)におけるXは、対アニオンを表し、一般式(M-1)におけるXと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 以下にポリマーと反応可能な反応性基を有するサブフタロシアニン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 本発明に係る色素構造を有する化合物は、上記色素構造中の水素原子が下記置換基群Aから選択された置換基により置換されていてもよい。
置換基群A
 色素多量体が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基(アルキルアミノ基、アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールまたはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基などが挙げられる。以下詳細に記述する。
 ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、直鎖もしくは分岐のアルキル基(直鎖または分岐の置換もしくは無置換のアルキル基で、好ましくは炭素数1~30のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、tert-ブチル、n-オクチル、2-クロロエチル、2-シアノエチル、2-エチルヘキシル)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3~30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチルが挙げられ、多シクロアルキル基、例えば、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5~30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基で、例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン-2-イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン-3-イル)やトリシクロアルキル基等の多環構造の基が挙げられる。好ましくは単環のシクロアルキル基、ビシクロアルキル基であり、単環のシクロアルキル基が特に好ましい。)、
 直鎖もしくは分岐のアルケニル基(直鎖または分岐の置換もしくは無置換のアルケニル基で、好ましくは炭素数2~30のアルケニル基であり、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3~30の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基で、例えば、2-シクロペンテン-1-イル、2-シクロヘキセン-1-イルが挙げられ、多シクロアルケニル基、例えば、ビシクロアルケニル基(好ましくは、炭素数5~30の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基で、例えば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-1-イル、ビシクロ[2,2,2]オクト-2-エン-4-イル)やトリシクロアルケニル基であり、単環のシクロアルケニル基が特に好ましい。)アルキニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基)、
 アリール基(好ましくは炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリール基で、例えばフェニル、p-トリル、ナフチル、m-クロロフェニル、o-ヘキサデカノイルアミノフェニル)、ヘテロ環基(好ましくは5~7員の置換もしくは無置換、飽和もしくは不飽和、芳香族もしくは非芳香族、単環もしくは縮環のヘテロ環基であり、より好ましくは、環構成原子が炭素原子、窒素原子および硫黄原子から選択され、かつ窒素原子、酸素原子および硫黄原子のいずれかのヘテロ原子を少なくとも一個有するヘテロ環基であり、さらに好ましくは、炭素数3~30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2-フリル、2-チエニル、2-ピリジル、4-ピリジル、2-ピリミジニル、2-ベンゾチアゾリル)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、
 アルコキシ基(好ましくは、炭素数1~30の置換もしくは無置換のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、tert-ブトキシ、n-オクチルオキシ、2-メトキシエトキシ)、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、2-メチルフェノキシ、2,4-ジ-tert-アミルフェノキシ、4-tert-ブチルフェノキシ、3-ニトロフェノキシ、2-テトラデカノイルアミノフェノキシ)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3~20のシリルオキシ基で、例えば、トリメチルシリルオキシ、tert-ブチルジメチルシリルオキシ)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基で、ヘテロ環部は前述のヘテロ環基で説明されたヘテロ環部が好ましく、例えば、1-フェニルテトラゾール-5-オキシ、2-テトラヒドロピラニルオキシ)、
 アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2~30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基であり、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p-メトキシフェニルカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1~30の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基で、例えば、N,N-ジメチルカルバモイルオキシ、N,N-ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N-ジ-n-オクチルアミノカルボニルオキシ、N-n-オクチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基で、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、tert-ブトキシカルボニルオキシ、n-オクチルカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7~30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基で、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p-メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p-n-ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ)、
 アミノ基(好ましくは、アミノ基、炭素数1~30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールアミノ基、炭素数0~30のヘテロ環アミノ基であり、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル-アニリノ、ジフェニルアミノ、N-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)、アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1~30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基であり、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5-トリ-n-オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1~30の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ基、例えば、カルバモイルアミノ、N,N-ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N-ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基で、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、tert-ブトキシカルボニルアミノ、n-オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N-メチル-メトキシカルボニルアミノ)、
 アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7~30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基で、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p-クロロフェノキシカルボニルアミノ、m-n-オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ)、スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0~30の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基で、例えば、スルファモイルアミノ、N,N-ジメチルアミノスルホニルアミノ、N-n-オクチルアミノスルホニルアミノ)、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~30の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ基であり、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5-トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p-メチルフェニルスルホニルアミノ)、メルカプト基、
 アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1~30の置換もしくは無置換のアルキルチオ基で、例えばメチルチオ、エチルチオ、n-ヘキサデシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールチオ基で、例えば、フェニルチオ、p-クロロフェニルチオ、m-メトキシフェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2~30の置換または無置換のヘテロ環チオ基で、ヘテロ環部は前述のヘテロ環基で説明されたヘテロ環部が好ましく、例えば、2-ベンゾチアゾリルチオ、1-フェニルテトラゾール-5-イルチオ)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~30の置換もしくは無置換のスルファモイル基で、例えば、N-エチルスルファモイル、N-(3-ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N-ジメチルスルファモイル、N-アセチルスルファモイル、N-ベンゾイルスルファモイル、N-(N’-フェニルカルバモイル)スルファモイル)、スルホ基、
 アルキルまたはアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1~30の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、6~30の置換または無置換のアリールスルフィニル基であり、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p-メチルフェニルスルフィニル)、アルキルまたはアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1~30の置換または無置換のアルキルスルホニル基、6~30の置換または無置換のアリールスルホニル基であり、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p-メチルフェニルスルホニル)、アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2~30の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7~30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基であり、例えば、アセチル、ピバロイル、2-クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p-n-オクチルオキシフェニルカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7~30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フェノキシカルボニル、o-クロロフェノキシカルボニル、m-ニトロフェノキシカルボニル、p-tert-ブチルフェノキシカルボニル)、
 アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、tert-ブトキシカルボニル、n-オクタデシルオキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは、炭素数1~30の置換もしくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、N-メチルカルバモイル、N,N-ジメチルカルバモイル、N,N-ジ-n-オクチルカルバモイル、N-(メチルスルホニル)カルバモイル)、アリールまたはヘテロ環アゾ基(好ましくは炭素数6~30の置換もしくは無置換のアリールアゾ基、炭素数3~30の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基(ヘテロ環部は前述のヘテロ環基で説明されたヘテロ環部が好ましい)、例えば、フェニルアゾ、p-クロロフェニルアゾ、5-エチルチオ-1,3,4-チアジアゾール-2-イルアゾ)、イミド基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のイミド基で、例えばN-スクシンイミド、N-フタルイミド)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のホスフィニル基で、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル)、
 ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基で、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2~30の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基で、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ)、シリル基(好ましくは、炭素数3~30の置換もしくは無置換のシリル基で、例えば、トリメチルシリル、tert-ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル)が挙げられる。
 上記の官能基の中で、水素原子を有するものは、官能基中の水素原子の部分が、上記いずれかの基で置換されていてもよい。置換基として導入可能な官能基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられ、具体的には、メチルスルホニルアミノカルボニル、p-メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
<<<対アニオン>>>
 本発明における対アニオンは、特に制限はないが、耐熱性をより向上させる観点で非求核性のアニオンであることが好ましい。非求核性の対アニオンとしては、特開2007-310315号公報[0075]等に記載の公知の非求核性アニオンが挙げられるが、好ましくはスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、カルボン酸アニオン、テトラアリールボレードアニオン、-CON-CO-、-CON-SO2-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、B-(CN)3OMe、が挙げられ、特に、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)、メチドアニオン、カルボン酸アニオン、テトラアリールボレートアニオン、BF4 -、PF6 -、およびSbF6 -が好ましい。
 これらの中でも、対アニオンとしては、下記(AN-1)~(AN-5)で表される構造を有する非求核性アニオンであることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式(AN-1)中、X1およびX2はそれぞれ独立に、フッ素原子または炭素数1~10のフッ素原子を有するアルキル基を表す。X1およびX2はそれぞれ結合して環を形成しても良い。)
 X1およびX2は、それぞれ独立に炭素数1~10のペルフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式(AN-2)中、X3、X4およびX5はそれぞれ独立に、フッ素原子または炭素数1~10のフッ素原子を有するアルキル基を表す。)
 X3、X4およびX5は、炭素数1~10のペルフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式(AN-3)中、X6は炭素数1~10のフッ素原子を有するアルキル基を表す。)
 X6は、炭素数1~10のペルフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式(AN-4)中、X7は炭素数1~10のフッ素原子を有するアルキレン基を表す。)
 X7は、炭素数1~10のペルフルオロアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(式(AN-5)中、Ar1、Ar2、Ar3およびAr4はアリール基を表す。)
 Ar1、Ar2、Ar3およびAr4が表すアリール基は置換基を有しても良い。置換基はハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルバモイル基、スルホ基、スルホンアミド基、ニトロ基等が挙げられるが、特にフッ素原子、アルキル基が好ましく、フッ素原子、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基がさらに好ましい。
 Ar1、Ar2、Ar3およびAr4はフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、3,5-トリフルオロフェニル基が好ましく、ペンタフルオロフェニル基が最も好ましい。
 本発明で用いられる対アニオンの1分子あたりの分子量は、100~800が好ましく、200~700がより好ましい。
 本発明の色素構造を有する化合物は、対アニオンを1種類のみ含んでいても良いし、2種類以上を含んでいても良い。
 以下に、本発明で用いられる対アニオンの具体例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
<<ポリマーに反応させる他の化合物>>
 本発明の製造方法においては、色素構造を有する化合物とともに、他の化合物もポリマーに反応させてもよい。ポリマーに反応させる他の化合物としては、重合性基を有する化合物が好ましい。このような化合物を用いることで、ポリマー中に、重合性基を導入することができ、耐熱性がより高くなり、色移りがより効果的に抑制され、パターン欠損もより効果的に抑制される。
 また、本発明で用いるポリマーは、上記反応性基を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいても良く、このような繰り返し単位としては、酸基を有する繰り返し単位、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位、重合性基を有する繰り返し単位が例示される。これらは、それぞれ、1種類のみ含んでいても良いし、2種類以上含んでいても良い。
 酸基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基が例示される。
 アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基が例示される。
 重合性基を有する化合物は、色素構造を有する化合物とともに反応させてもよく、色素構造を有する化合物をポリマーに対して反応させた後、重合性基を有する化合物を反応させてもよく、色素構造を有する化合物をポリマーに対して反応させる前に、重合性基を有する化合物を反応させてもよい。本発明で用いる重合性基を有する化合物は、通常、重合性基の他に、ポリマーと反応する反応性基を有する。このような反応性基の例としては、色素構造を有する化合物が有する反応基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 重合性基を有する化合物は、ポリマーが有する全繰り返し単位の5~80モル%に組み込まれることが好ましく、10~50モル%に組み込まれることがさらに好ましい。
 上記重合性基を有する化合物が有する重合性基としては、ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の重合性基を用いることができ、例えば、エチレン性不飽和結合を含む基、環状エーテル基(エポキシ基、オキセタン基)、メチロール基等が挙げられるが、特にエチレン性不飽和結合を含む基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましく、(メタ)アクリル酸グリシジルおよび3,4-エポキシーシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート由来の(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。
 色素構造を有する化合物と反応させる重合性基を有する化合物の例としては、(メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、2-イソシアナトエチルメタクリレート、2-イソシアナトエチルアクリレートなど)が挙げられる。
 その他、本発明のポリマーが含んでいても良い、酸基を有する繰り返し単位及び他の繰り返し単位の例を以下に示す。nは正の整数である。
 本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 本発明の製造方法において製造された色素単量体の重量平均分子量は、例えば、2,000~20,000であり、さらには、3,000~15,000であり、特には、4,000~10,000である。
 本発明の製造方法において製造された色素単量体の分子量の分布は、1.0~2.2とすることができ、さらには1.0~2.0とすることができ、特には、1.0~1.8とすることができる。分子量分布が上記範囲内のものを用いることにより、分子量のばらつきがより減少し、パターン性をより向上させることが可能になる。
 本発明の製造方法において製造された色素多量体(A)のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましい。また、熱重量分析(TGA測定)による5%重量減少温度が、120℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましく、200℃以上であることがさらに好ましい。この領域にあることで、本発明の着色組成物をカラーフィルタ等の作製に適用する際に、加熱プロセスに起因する濃度変化を低減する事ができるようになる。
 また、本発明の製造方法において製造された色素多量体の単位重量あたりの吸光係数(以後ε’と記す。ε’=ε/平均分子量、単位:L/g・cm)が、30以上であることが好ましく、60以上であることがより好ましく、100以上であることがさらに好ましい。この範囲にあることで、本発明の着色組成物を適用してカラーフィルタを作製する場合において、色再現性のよいカラーフィルタを作製することができる。
 本発明の着色組成物に用いる色素多量体(A)のモル吸光係数は、着色力の観点から、できるだけ高いほうが好ましい。
<着色組成物>
 さらに、本発明では、上記色素多量体の製造方法によって得られた色素多量体は、着色組成物(以下、単に「本発明の組成物」ということがある)に好ましく配合される。
 本発明の組成物は、カラーフィルタの着色層形成のために好ましく用いられる。このような組成物を用いてカラーフィルタを形成することにより、他のパターンへの色移りが抑制され、かつ、パターン形成性に優れたパターンを形成可能になる。
 さらに、従来、色素多量体を配合した着色組成物では、微細パターンをフォトリソグラフィ法で形成する際、パターン欠損が発生したり、パターンの直線性が悪化する場合があった。これに対し、本発明の組成物を用いることにより、パターン欠損を抑制したり、パターン直線性の悪化を抑制したりすることが可能になる。
 また、色素多量体を配合した着色組成物では、ドライエッチング法でパターンを形成する際、フォトレジストの現像液に対する耐性や、剥離液に対する耐性が悪い場合があった。これに対し、本発明では、フォトレジストの現像液に対する耐性を向上させたり、剥離液に対する耐性を向上させることが可能になる。
 本発明の着色組成物は、好ましくは、硬化性化合物および(C)顔料を含む。硬化性化合物としては、(B)重合性化合物(F)アルカリ可溶性樹脂(重合性基を含むアルカリ可溶性樹脂を含む)が例示され、用途や製造方法に応じて適宜選択される。さらに、本発明の着色組成物は、(D)光重合開始剤を含んでいることが好ましい。
 例えば、フォトレジストによって、着色層を形成する場合、本発明の着色組成物は、本発明の(A)色素多量体、硬化性化合物としての(F)アルカリ可溶性樹脂、(C)顔料および(D)光重合開始剤を含む組成物が好ましい。さらに、界面活性剤、溶剤等の成分を含んでいてもよい。
 また、ドライエッチングによって、着色層を形成する場合、本発明の(A)色素多量体、硬化性化合物としての重合性化合物、(C)顔料および(D)光重合開始剤を含む組成物が好ましい。さらに、界面活性剤、溶剤等の成分を含んでいてもよい。
 本発明の着色組成物においては、色素多量体(A)を1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。2種以上用いる場合、その合計量が後述する含有量に相当することが好ましい。
 本発明の着色組成物中における色素多量体(A)の含有量は、後述する(C)顔料との含有比率を考慮した上で設定される。
 顔料に対する色素多量体の質量比(色素多量体(A)/顔料)としては、0.1~5が好ましく、0.2~2がよりに好ましく、0.3~1がさらに好ましい。
 本発明の着色組成物は、(A)色素多量体以外の公知の染料を含んでいてもよい。例えば特開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、特登2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5-333207号公報、特開平6-35183号公報、特開平6-51115号公報、特開平6-194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造としては、ピラゾールアゾ系、ピロメテン系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、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等の染料を使用できる。
<(B)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。
 ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の重合性化合物を用いることができ、例えば、エチレン性不飽和結合、環状エーテル(エポキシ、オキセタン)、メチロール等を含む重合性化合物が挙げられる。重合性化合物は、感度の観点から、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から好適に選ばれる。中でも、4官能以上の多官能重合性化合物が好ましく、5官能以上の多官能重合性化合物がさらに好ましい。
 このような化合物群はこの産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体およびオリゴマーまたはそれらの混合物並びにそれらのオリゴマーなどの化学的形態のいずれであってもよい。本発明における重合性化合物は一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 より具体的には、モノマーおよびそのプレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、および不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
 これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号〔0095〕~〔0108〕に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
 また、上記重合性化合物としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48-41708号公報、特公昭50-6034号公報、特開昭51-37193号公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48-64183号公報、特公昭49-43191号公報、特公昭52-30490号公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。
 多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
 また、その他の好ましい重合性化合物として、特開2010-160418号公報、特開2010-129825号公報、特許第4364216号明細書等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和基を2官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
 また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008-292970号公報の段落番号[0254]~[0257]に記載の化合物も好適である。
 上記のほか、ラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。このようなモノマーとしては、特開2007-269779号公報の段落番号0248~段落番号0251に記載に記載があり、この内容は本明細書に取り込まれる。
 また、特開平10-62986号公報において一般式(1)および(2)としてその具体例と共に記載の上記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。
 中でも、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;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD  D-310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD  DPHA;日本化薬株式会社製)、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、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。以下に好ましい重合性化合物の態様を示す。
 重合性化合物としては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入してもよい。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
 本発明において、酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M-510、M-520などが挙げられる。
 これらのモノマーは1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を用いることは難しいことから、2種以上を混合して用いてもよい。また、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
 酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1mgKOH/g~40mgKOH/gであり、特に好ましくは5mgKOH/g~30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
 また、重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有す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多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε-カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε-カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。このようなカプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、特開2013-077009号公報の段落0135~0142に記載に記載があり、この内容は本明細書に取り込まれる。
 また、本発明における特定モノマーとしては、下記一般式(Z-4)または(Z-5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1種であることも好ましい。
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 上記一般式(Z-4)および(Z-5)中、Eは、各々独立に、-((CH2)yCH2O)-、または-((CH2)yCH(CH3)O)-を表し、yは、各々独立に0~10の整数を表し、Xは、各々独立に、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、またはカルボキシル基を表す。
 上記一般式(Z-4)中、アクリロイル基およびメタクリロイル基の合計は3個または4個であり、mは各々独立に0~10の整数を表し、各mの合計は0~40の整数である。但し、各mの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
 上記一般式(ii)中、アクリロイル基およびメタクリロイル基の合計は5個または6個であり、nは各々独立に0~10の整数を表し、各nの合計は0~60の整数である。但し、各nの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
 上記一般式(Z-4)中、mは、0~6の整数が好ましく、0~4の整数がより好ましい。
また、各mの合計は、2~40の整数が好ましく、2~16の整数がより好ましく、4~8の整数が特に好ましい。
 上記一般式(Z-5)中、nは、0~6の整数が好ましく、0~4の整数がより好ましい。
 また、各nの合計は、3~60の整数が好ましく、3~24の整数がより好ましく、6~12の整数が特に好ましい。
 また、一般式(Z-4)または一般式(Z-5)中の-((CH2)yCH2O)-または-((CH2)yCH(CH3)O)-は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
 上記一般式(Z-4)または一般式(Z-5)で表される化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。特に、一般式(ii)において、6個のX全てがアクリロイル基である形態が好ましい。
 また、一般式(Z-4)または一般式(Z-5)で表される化合物の重合性化合物中における全含有量としては、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。
 上記一般式(Z-4)または一般式(Z-5)で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト-ルまたはジペンタエリスリト-ルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端水酸基に、例えば(メタ)アクリロイルクロライドを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程は良く知られた工程であり、当業者は容易に一般式(i)または(ii)で表される化合物を合成することができる。
 上記一般式(Z-4)または一般式(Z-5)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体および/またはジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
 具体的なペンタエリスリトール誘導体および/またはジペンタエリスリトール誘導体は、特開2013-077009号公報段落0149~0155に記載に記載があり、この内容は本明細書に取り込まれる。
 一般式(Z-4)、(Z-5)で表され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鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330などが挙げられる。
 また、重合性化合物としては、特公昭48-41708号公報、特開昭51-37193号公報、特公平2-32293号公報、特公平2-16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-49860号公報、特公昭56-17654号公報、特公昭62-39417号公報、特公昭62-39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、重合性化合物として、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平1-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによって、非常に感光スピードに優れた硬化性組成物を得ることができる。
 重合性化合物の市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ社製)、UA-7200」(新中村化学社製、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社製)などが挙げられる。
 環状エーテル(エポキシ、オキセタン)としては、例えば、エポキシ基を有するものとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂として、JER-827、JER-828、JER-834、JER-1001、JER-1002、JER-1003、JER-1055、JER-1007、JER-1009、JER-1010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂として、JER-806、JER-807、JER-4004、JER-4005、JER-4007、JER-4010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE-21、RE-602S(以上、日本化薬(株)製)等であり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、JER-152、JER-154、JER-157S70、JER-157S65、(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON N-740、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上、DIC(株)製)等であり、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上、DIC(株)製)、EOCN-1020(以上、日本化薬(株)製)、脂肪族エポキシ樹脂として、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、(株)ADEKA製)セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE-3150(2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物)、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、ダイセル化学工業(株)製)、デナコール EX-211L、EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、JER-1031S(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。このような重合性化合物は、ドライエッチング法でパターンを形成する場合に好適である。
 これらの重合性化合物について、その構造、単独使用か併用か、添加量等の使用方法の詳細は、着色組成物の最終的な性能設計にあわせて任意に設定できる。例えば、感度の観点では、1分子あたりの不飽和基含量が多い構造が好ましく、多くの場合は2官能以上が好ましい。また、着色組成物により形成された硬化膜の強度を高める観点では、3官能以上のものがよく、さらに、異なる官能基数・異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン系化合物、ビニルエーテル系化合物)のものを併用することで、感度と強度の両方を調節する方法も有効である。さらに、3官能以上のものでエチレンオキサイド鎖長の異なる重合性化合物を併用することが、着色組成物の現像性を調節することができ、優れたパターン形成能が得られるという点で好ましい。
 また、着色組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、被分散体、アルカリ可溶性樹脂等)との相溶性、分散性に対しても、重合性化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、支持体などの硬質表面との密着性を向上させる観点で特定の構造を選択することもあり得る。
 本発明の着色組成物中における重合性化合物の含有量は、着色組成物中の全固形分に対して0.1質量%~90質量%が好ましく、1.0質量%~50質量%がさらに好ましく、2.0質量%~30質量%が特に好ましい。
<(C)顔料>
 本発明の着色組成物は、顔料を含有することが好ましい。
 本発明で使用する顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を用いることができる。上記顔料としては、高透過率であることが好ましい。
 無機顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および上記金属の複合酸化物を挙げることができる。
 有機顔料としては、例えば、
C.I.ピグメントイエロー11,24,31,53,83,93,99,108,109,110,138,139,147,150,151,154,155,167,180,185,199,;
C.I.ピグメントオレンジ36,38,43,71;
C.I.ピグメントレッド81,105,122,149,150,155,171,175,176,177,209,220,224,242,254,255,264,270;
C.I.ピグメントバイオレット19,23,32,39;
C.I.ピグメントブルー1,2,15,15:1,15:3,15:6,16,22,60,66;
C.I.ピグメントグリーン7,36,37,58;
C.I.ピグメントブラウン25,28;
C.I.ピグメントブラック1;
等を挙げることができる。
 本発明において好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
 C.I.ピグメントイエロー11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
 C.I.ピグメントオレンジ36,71,
 C.I.ピグメントレッド122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264,
 C.I.ピグメントバイオレット19,23,32,
 C.I.ピグメントブルー15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
 C.I.ピグメントグリーン7,36,37,58;
 C.I.ピグメントブラック1
 これら有機顔料は、単独もしくは、分光の調整や色純度を上げるために種々組合せて用いることができる。上記組合せの具体例を以下に示す。例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料単独またはそれらの少なくとも一種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料またはペリレン系赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン系顔料としては、C.I.ピグメントレッド177が挙げられ、ペリレン系顔料としては、C.I.ピグメントレッド155、C.I.ピグメントレッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、C.I.ピグメントレッド254が挙げられ、色分解性の点でC.I.ピグメントイエロー139との混合が好ましい。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は、100:5~100:50が好ましい。100:4以下では400nmから500nmの光透過率を抑えることが困難であり、また100:51以上では主波長が短波長寄りになり、色分解能を上げることができない場合がある。特に、上記質量比としては、100:10~100:30の範囲が最適である。尚、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、求める分光に併せて調整することができる。
 また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で、または、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソインドリン系黄色顔料との混合を用いることができる。例えば、このような例としては、C.I.ピグメントグリーン7、36、37とC.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー180またはC.I.ピグメントイエロー185との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料との質量比は、100:5~100:150が好ましい。上記質量比としては100:30~100:120の範囲が特に好ましい。
 青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン系紫色顔料との混合を用いることができる。例えばC.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0~100:100が好ましく、より好ましくは100:10以下である。
 また、ブラックマトリックス用の顔料としては、カーボン、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独または混合が用いられ、カーボンとチタンブラックとの組合せが好ましい。また、カーボンとチタンブラックとの質量比は、100:0~100:60の範囲が好ましい。
 顔料の一次粒子サイズは、カラーフィルタ用として用いる場合には、色ムラやコントラストの観点から、100nm以下であることが好ましく、また、分散安定性の観点から5nm以上であることが好ましい。顔料の一次粒子サイズとしてより好ましくは、5~75nmであり、さらに好ましくは5~55nmであり、特に好ましくは5~35nmである。
 顔料の一次粒子サイズは、電子顕微鏡等の公知の方法で測定することができる。
 中でも、顔料としては、アントラキノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料、キノフタロン顔料、イソインドリン顔料、アゾメチン顔料、およびジオキサジン顔料から選ばれる顔料であることが好ましい。特に、C.I.ピグメントレッド177(アントラキノン顔料),C.I.ピグメントレッド254(ジケトピロロピロール顔料)、C.I.ピグメントグリーン7,36,58、C.I.ピグメントブルー15:6(フタロシアニン顔料)、C.I.ピグメントイエロー138(キノフタロン顔料)、C.I.ピグメントイエロー139,185(イソインドリン顔料)、C.I.ピグメントイエロー150(アゾメチン顔料)、C.I.ピグメントバイオレット23(ジオキサジン顔料)が最も好ましい。
 本発明の組成物に顔料を配合する場合、顔料の含有量は、着色組成物に含有される溶剤を除いた全成分に対して、10質量%~70質量%が好ましく、より好ましくは20質量%~60質量%であり、さらに好ましくは30質量%~60質量%である。
 -顔料分散剤-
 本発明の着色組成物が顔料を有する場合は、顔料分散剤を、所望により併用することができる。
 本発明に用いうる他の顔料分散剤としては、高分子分散剤〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、および、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等の界面活性剤、および、顔料誘導体等を挙げることができる。
 高分子分散剤は、その構造からさらに直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
 顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子としては、例えば、特開平3-112992号公報、特表2003-533455号公報等に記載の末端にりん酸基を有する高分子、特開2002-273191号公報等に記載の末端にスルホン酸基を有する高分子、特開平9-77994号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有する高分子などが挙げられる。また、特開2007-277514号公報に記載の高分子末端に2個以上の顔料表面へのアンカー部位(酸基、塩基性基、有機色素の部分骨格やヘテロ環等)を導入した高分子も分散安定性に優れ好ましい。
 顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子としては、例えば、ポリエステル系分散剤等が挙げられ、具体的には、特開昭54-37082号公報、特表平8-507960号公報、特開2009-258668号公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)とポリエステルの反応生成物、特開平9-169821号公報等に記載のポリアリルアミンとポリエステルの反応生成物、特開平10-339949号公報、特開2004-37986号公報、国際公開パンフレットWO2010/110491等に記載のマクロモノマーと、窒素原子モノマーとの共重合体、特開2003-238837号公報、特開2008-9426号公報、特開2008-81732号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有するグラフト型高分子、特開2010-106268号公報等に記載のマクロモノマーと酸基含有モノマーの共重合体等が挙げられる。特に、特開2009-203462号公報に記載の塩基性基と酸性基を有する両性分散樹脂は、顔料分散物の分散性、分散安定性、および顔料分散物を用いた着色組成物が示す現像性の観点から特に好ましい。
 顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子をラジカル重合で製造する際に用いるマクロモノマーとしては、公知のマクロモノマーを用いることができ、例えば特開2013-073104号公報の段落0341に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 顔料表面へのアンカー部位を有するブロック型高分子としては、特開2003-49110号公報、特開2009-52010号公報等に記載のブロック型高分子が好ましい。
 本発明に用いうる他の顔料分散剤は、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、特開2013-073104号公報の段落0343に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 これらの顔料分散剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明においては、特に、顔料誘導体と高分子分散剤とを組み合わせて使用することが好ましい。また、顔料分散剤は、上記顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子と伴に、アルカリ可溶性樹脂と併用して用いても良い。アルカリ可溶性樹脂としては、(メタ)アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、が挙げられるが、特に(メタ)アクリル酸共重合体が好ましい。また、特開平10-300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマー共重合体、特開2004-300204号公報に記載のエーテルダイマー共重合体、特開平7-319161号公報に記載の重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂も好ましい。
 着色組成物において、顔料分散剤を含有する場合、顔料分散剤の総含有量としては、顔料100質量部に対して、1質量部~80質量部であることが好ましく、5質量部~70質量部がより好ましく、10質量部~60質量部であることがさらに好ましい。
 具体的には、高分子分散剤を用いる場合であれば、その使用量としては、顔料100質量部に対して、質量換算で5質量部~100質量部の範囲が好ましく、10質量部~80部の範囲であることがより好ましい。
 また、顔料誘導体を併用する場合、顔料誘導体の使用量としては、顔料100質量部に対し、質量換算で1質量部~30質量部の範囲にあることが好ましく、3質量部~20質量部の範囲にあることがより好ましく、5質量部~15質量部の範囲にあることが特に好ましい。
 着色組成物において、硬化感度、色濃度の観点から、着色剤および分散剤成分
の含有量の総和が、着色組成物を構成する全固形分に対して50質量%以上90質量%以下であることが好ましく、55質量%以上85質量%以下であることがより好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがさらに好ましい。
<(D)光重合開始剤>
 本発明の着色組成物は、光重合開始剤を含有することが、さらなる感度向上の観点から好ましい。
 上記光重合開始剤としては、上記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
 また、上記光重合開始剤は、約300nm~800nm(330nm~500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
 上記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。
 また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
 さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、トリアリールイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、オニウム化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアリールイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が特に好ましい。また、トリアリールイミダゾール化合物は、ベンゾイミダゾールとの混合物であってもよい。
 具体的には、トリハロメチルトリアジン化合物としては、以下の化合物が例示される。なお、Phはフェニル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 トリアリールイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物としては、以下の化合物が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 トリハロメチルトリアジン化合物としては、市販品も使用でき、例えば、TAZ-107(みどり化学社製)を用いることもできる。
 特に、本発明の着色組成物を固体撮像素子が備えるカラーフィルタの作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細パターンを形成するには(D)光重合開始剤としては、オキシム化合物を用いるのが最も好ましい。
 上記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許第1388492号明細書記載の化合物、特開昭53-133428号公報記載の化合物、独国特許第3337024号明細書記載の化合物、F.C.SchaeferなどによるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62-58241号公報記載の化合物、特開平5-281728号公報記載の化合物、特開平5-34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
 また、上記以外の光重合開始剤として、特開昭53-133428号公報、特公昭57-1819号公報、同57-6096号公報、および米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
 上記ケトン化合物としては、例えば、特開2013-077009号公報の段落0077に記載のケトン化合物が挙げられ、この内容は本明細書に取り込まれる。
 光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
 ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE(登録商標)-184、DAROCUR(登録商標)-1173、IRGACURE(登録商標)-500、IRGACURE(登録商標)-2959,IRGACURE(登録商標)-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE(登録商標)-907、IRGACURE(登録商標)-369、および、IRGACURE(登録商標)-379、IRGACURE(登録商標)-OXE379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE(登録商標)-819やDAROCUR(登録商標)-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、特開2001-233842号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報記載の化合物、特開2006-342166号公報記載の化合物を用いることができる。
 本発明における光重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3-ベンゾイロキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイロキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、および2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
 オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、特開2000-66385号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
 市販品ではIRGACURE(登録商標)-OXE01(BASF社製)、IRGACURE(登録商標)-OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
 オキシム化合物としては、TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司社(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、アデカアークルズNCI-831、アデカアークルズNCI-930(ADEKA社製)などの市販品も使用できる。
 その他、オキシム化合物としては、特開2013-077009号公報の段落0082~0121に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 本発明に用いられる光重合開始剤は、必要に応じて、2種以上を組み合わせて使用しても良い。
 本発明の着色組成物に(D)光重合開始剤が含有する場合、(D)光重合開始剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対し0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは1質量%以上20質量%以下である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。
<(F)アルカリ可溶性樹脂>
 本発明の着色組成物は、さらに、アルカリ可溶性樹脂を含有することが好ましい。なお、ここでいうアルカリ可溶性樹脂には、分散剤成分として本発明の着色組成物に含有される成分は含まれない。
 アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
 アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、(メタ)アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 上記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー、2-イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。これら酸基を導入するための単量体は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性樹脂に酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマーおよび/または重合後に酸基を付与しうるモノマー(以下「酸基を導入するための単量体」と称することもある。)を、単量体成分として重合するようにすればよい。
 なお、重合後に酸基を付与しうるモノマーを単量体成分として酸基を導入する場合には、重合後に例えば後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。
 このようなアルカリ可溶性樹脂としては、特開2013-077009号公報の段落0179~0210に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示されるエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。
一般式(X)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
(式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2~10のアルキレン基を表し、R3は、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。nは1~15の整数を表す。)
 上記式(X)において、R2のアルキレン基の炭素数は、2~3であることが好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1~20であるが、より好ましくは1~10であり、R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
 アルカリ可溶性樹脂としては、特開2012-208494号公報段落0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0685]~[0700])以降の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 さらに、特開2012-32767号公報に記載の段落番号0029~0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012-208474号公報の段落番号0088~0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-137531号公報の段落番号0022~0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013-024934号公報の段落番号0132~0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011-242752号公報の段落番号0092~0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-032770号公報の段落番号0030~0072の記載のバインダー樹脂を用いること好ましい。これらの内容は本願明細書に組み込まれる。より具体的には、下記の樹脂が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 アルカリ可溶性樹脂の酸価としては好ましくは30mgKOH/g~200mgKOH/g、より好ましくは50mgKOH/g~150mgKOH/gであることが好ましく、70mgKOH/g~120mgKOH/gであることが最も好ましい。
 また、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、2,000~50,000が好ましく、5,000~30,000がさらに好ましく、7,000~20,000が最も好ましい。
 着色組成物中にアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、アルカリ可溶性樹脂の着色組成物中における含有量としては、着色組成物の全固形分に対して、1質量%~15質量%が好ましく、より好ましくは、2質量%~12質量%であり、特に好ましくは、3質量%~10質量%である。
 本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<他の成分>
 本発明の着色組成物は、上述の各成分に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに、有機溶剤、架橋剤などの他の成分を含んでいてもよい。
<<有機溶剤>>
 本発明の着色組成物は、有機溶剤を含有してもよい。
 有機溶剤は、各成分の溶解性や着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特に紫外線吸収剤、アルカリ可溶性樹脂や分散剤等の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。また、本発明における着色組成物を調製する際には、少なくとも2種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
 有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-オキシプロピオン酸メチル、3-オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-オキシプロピオン酸メチル、2-オキシプロピオン酸エチル、2-オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-オキシ-2-メチルプロピオン酸メチルおよび2-オキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
 これらの有機溶剤は、紫外線吸収剤およびアルカリ可溶性樹脂の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。
 有機溶剤の着色組成物中における含有量は、塗布性の観点から、組成物の全固形分濃度が5質量%~80質量%になる量とすることが好ましく、5質量%~60質量%がさらに好ましく、10質量%~50質量%が特に好ましい。
<<架橋剤>>
 本発明の着色組成物に補足的に架橋剤を用い、着色組成物を硬化させてなる着色硬化膜の硬度をより高めることもできる。
 架橋剤としては、架橋反応により膜硬化を行なえるものであれば、特に限定はなく、例えば、(a)エポキシ樹脂、(b)メチロール基、アルコキシメチル基、およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、(c)メチロール基、アルコキシメチル基、およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、多官能エポキシ樹脂が好ましい。
 架橋剤の具体例などの詳細については、特開2004-295116号公報の段落0134~0147の記載を参照することができる。
 本発明の着色組成物中に架橋剤を含有する場合、架橋剤の配合量は、特に定めるものではないが、組成物の全固形分の2~30質量%が好ましく、3~20質量%がより好ましい。
 本発明の組成物は、架橋剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の着色組成物においては、上記着色組成物の製造中または保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
 本発明に用いう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-tert-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第一セリウム塩等が挙げられる。
 本発明の着色組成物中に重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の添加量は、全組成物の質量に対して、約0.01質量%~約5質量%が好ましい。
 本発明の組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 本発明の着色組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
 特に、本発明の着色組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
 即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%~40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%~30質量%であり、特に好ましくは7質量%~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、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)等が挙げられる。
 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、およびシリコーン系界面活性剤としては、特開2013-077009号公報の段落0224~0227に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
 本発明の着色組成物に界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の添加量は、着色組成物の全質量に対して、0.001質量%~2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%~1.0質量%である。
 本発明の組成物は、界面活性剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他の添加物>>
 着色組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004-295116号公報の段落0155~0156に記載のものを挙げることができる。
 本発明の着色組成物においては、特開2004-295116号公報の段落0078に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落0081に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
<<<有機カルボン酸、有機カルボン酸無水物>>>
 本発明の着色組成物は、分子量1000以下の有機カルボン酸、および/または有機カルボン酸無水物を含有していてもよい。
 有機カルボン酸無水物、有機カルボン酸化合物としては、特開2013-073104号公報の段落0462~0464に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
(着色組成物の調製方法)
 本発明の着色組成物は、前述の成分を混合することで調製される。
 なお、着色組成物の調製に際しては、着色組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解・分散した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。例えば、全成分を同時に溶剤に溶解・分散して組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜2つ以上の溶液・分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して組成物として調製してもよい。
 上記のようにして調製された着色組成物は、フィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することができる。
 本発明の着色組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタで濾過することが好ましい。従来からろ過用途等に用いられているもの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、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、ナイロン-6、ナイロン-6,6等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む)等による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)が好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01μm以上が好ましく、0.05μm以上がより好ましい。また、フィルタの孔径は7.0μm以下が好ましく、3.0μm以下がより好ましく、2.5μm以下がさらに好ましく、2.0μm以下がよりさらに好ましく、0.5μm以下が特に好ましい。この範囲とすることにより、後工程において均一及び平滑な着色組成物の調製を阻害する、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、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第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、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)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
 第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
 例えば、第1のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタリングを行ってもよい。
 本発明の着色組成物は、耐熱性および色特性に優れた着色硬化膜を形成することができるため、カラーフィルタの着色パターン(着色層)を形成するために好適に用いられる。また、本発明の着色組成物は、固体撮像素子(例えば、CCD、CMOS等)や、液晶表示装置(LCD)などの画像表示装置に用いられるカラーフィルタなどの着色パターン形成用として好適に用いることができる。さらに、印刷インキ、インクジェットインキおよび塗料などの作製用途としても好適に用いることができる。なかでも、CCDおよびCMOS等の固体撮像素子用のカラーフィルタを作製用途として好適に用いることができる。
<硬化膜、パターン形成方法、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法>
 次に、本発明における着色硬化膜、パターン形成方法およびカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。
 本発明のパターン形成方法は、本発明の着色感光性成物を支持体上に付与して着色組成物層を形成する着色組成物層形成工程と、上記着色組成物層をパターン様に露光する露光工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成するパターン形成工程と、を含むことを特徴とする。
 本発明のパターン形成方法は、カラーフィルタが有する着色パターン(画素)の形成に好適に適用することができる。
 本発明のパターン形成方法によりパターンを形成する支持体としては、基板等の板状物の他、パターン形成に適用しうる支持体であれば特に限定されない。
 以下、本発明のパターン形成方法における各工程については、固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法を通じて詳細に説明するが、本発明はこの方法に限定されるものではない。
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明のパターン形成方法を用いて、支持体上に着色パターンを形成する工程と、を含む。
 即ち、本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明の着色感光性成物を支持体上に付与して着色組成物層を形成する着色組成物層形成工程と、上記着色組成物層をパターン様に露光する露光工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成するパターン形成工程と、を含むことを特徴とする。さらに、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、現像された着色パターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、これらの工程をあわせて、パターン形成工程ということがある。
 本発明のカラーフィルタは、上記製造方法により好適に得ることができる。
 以下、固体撮像素子用カラーフィルタを単に「カラーフィルタ」ということがある。
 本発明のパターン形成方法における各工程については、本発明のカラーフィルタの製造方法を通じて以下に詳述する。
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明のパターン形成方法を用いて、基板上に着色パターンを形成することを含む。
<着色組成物層を形成する工程>
 着色組成物層を形成する工程では、支持体上に、本発明の着色組成物を付与して着色組成物層形成工程を形成する。
 本工程に用いうる支持体としては、例えば、基板(例えば、シリコン基板)上にCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
 本発明における着色パターンは、固体撮像素子用基板の撮像素子形成面側(おもて面)に形成されてもよいし、撮像素子非形成面側(裏面)に形成されてもよい。
 固体撮像素子における着色パターンの間や、固体撮像素子用基板の裏面には、遮光膜が設けられていてもよい。
 また、支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
 支持体上への本発明の着色組成物の付与方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。
 支持体上に塗布された着色組成物層の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃~140℃の温度で10秒~300秒で行うことができる。
<<フォトリソグラフィ法でパターン形成する場合>>
<<<露光工程>>>
 露光工程では、着色組成物層形成工程において形成された着色組成物層を、例えば、ステッパー等の露光装置を用い、所定のマスクパターンを有するマスクを介してパターン露光する。これにより、着色硬化膜が得られる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は30mJ/cm2~1500mJ/cm2が好ましく50mJ/cm2~1000mJ/cm2がより好ましく、80mJ/cm2~500mJ/cm2が最も好ましい。
 着色硬化膜の膜厚は1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm~0.9μmであることがより好ましく、0.2μm~0.8μmであることがさらに好ましい。
 膜厚を、1.0μm以下とすることにより、高解像性、高密着性を得られるため、好ましい。
 また、本工程においては、0.7μm以下の薄い膜厚を有する着色硬化膜も好適に形成することができ、得られた着色硬化膜を、後述するパターン形成工程にて現像処理することで、薄膜でありながらも、現像性、表面荒れ抑制、およびパターン形状に優れた着色パターンを得ることができる。
<<<パターン形成工程>>>
 次いでアルカリ現像処理を行うことにより、露光工程における光未照射部分の着色組成物層がアルカリ水溶液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
 現像液としては、下地の撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃~30℃であり、現像時間は、従来20秒~90秒であった。より残渣を除去するため、近年では120秒~180秒実施する場合もある。さらには、より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す場合もある。
 現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、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、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が挙げられ、これらのアルカリ剤を濃度が0.001質量%~10質量%、好ましくは0.01質量%~1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
 なお、現像液には無機アルカリを用いてもよく、無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウムなどが好ましい。
 なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。
 次いで、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。多色の着色パターンを形成するのであれば、色ごとに上記工程を順次繰り返して硬化皮膜を製造することができる。これによりカラーフィルタが得られる。
 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加熱処理であり、通常100℃~240℃、好ましくは200℃~240℃の熱硬化処理を行う。
 このポストベーク処理は、現像後の塗布膜を、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。
<<ドライエッチング法でパターン形成する場合>>
 ドライエッチングは、着色層を、パターニングされたフォトレジスト層をマスクとしてエッチングガスを用いて行うことができる。具体的には、着色層上にポジ型またはネガ型の感放射線性組成物を塗布し、これを乾燥させることによりフォトレジスト層を形成する。フォトレジスト層の形成においては、さらにプリベーク処理を施すことが好ましい。特に、フォトレジストの形成プロセスとしては、露光後の加熱処理(PEB)、現像後の加熱処理(ポストベーク処理)を実施する形態が望ましい。
 フォトレジストとしては、例えば、ポジ型の感放射線性組成物が用いられる。このポジ型の感放射線性組成物としては、紫外線(g線、h線、i線)、エキシマー・レーザー等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびX線等の放射線に感応するポジ型フォトレジスト用に好適なポジ型レジスト組成物が使用できる。放射線のうち、g線、h線、i線が好ましく、中でもi線が好ましい。
 具体的には、ポジ型の感放射線性組成物として、キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感放射線性組成物は、500nm以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用するものである。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、ICやLSI等の集積回路の作製に用いられている。キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。市販品としては例えばFHi622BC」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)などが挙げられる。
 フォトレジスト層の厚みとしては、0.1~3μmが好ましく、0.2~2.5μmが好ましく、0.3~2μmがさらに好ましい。なお、フォトレジスト層の塗布は、既述の着色層における塗布方法を用いて好適に行なえる。
 次いで、フォトレジスト層を露光、現像することにより、レジスト貫通孔群が設けられたレジストパターン(パターニングされたフォトレジスト層)を形成する。レジストパターンの形成は、特に制限なく、従来公知のフォトリソグラフィーの技術を適宜最適化して行なうことができる。露光、現像によりフォトレジスト層に、レジスト貫通孔群が設けられることによって、次のエッチングで用いられるエッチングマスクとしてのレジストパターンが、着色層上に設けられる。
 フォトレジスト層の露光は、所定のマスクパターンを介して、ポジ型またはネガ型の感放射線性組成物に、g線、h線、i線等、好ましくはi線で露光を施すことにより行なうことができる。露光後は、現像液で現像処理することにより、着色パターンを形成しようとする領域に合わせてフォトレジストが除去される。
 上記現像液としては、着色剤を含む着色層には影響を与えず、ポジレジストの露光部およびネガレジストの未硬化部を溶解するものであればいずれも使用可能であり、例えば、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。アルカリ性の水溶液としては、アルカリ性化合物を濃度が0.001~10質量%、好ましくは0.01~5質量%となるように溶解して調製されたアルカリ性水溶液が好適である。アルカリ性化合物は、例えば、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム,硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、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、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-ウンデセン等が挙げられる。尚、アルカリ性水溶液を現像液として用いた場合は、一般に現像後に水で洗浄処理が施される。
 次に、レジストパターンをエッチングマスクとして、着色層に貫通孔群が形成されるようにドライエッチングによりパターニングする。これにより、着色パターンが形成される。貫通孔群は、着色層に、市松状に設けられている。よって、着色層に貫通孔群が設けられてなる第1着色パターンは、複数の四角形状の第1着色画素を市松状に有している。
 具体的には、ドライエッチングは、レジストパターンをエッチングマスクとして、着色層をドライエッチングする。ドライエッチングの代表的な例としては、特開昭59-126506号、特開昭59-46628号、同58-9108号、同58-2809号、同57-148706号、同61-41102号などの公報に記載の方法がある。
 ドライエッチングとしては、パターン断面をより矩形に近く形成する観点や支持体へのダメージをより低減する観点から、以下の形態で行なうのが好ましい。
 フッ素系ガスと酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、支持体が露出しない領域(深さ)までエッチングを行なう第1段階のエッチングと、この第1段階のエッチングの後に、窒素ガス(N2)と酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、好ましくは支持体が露出する領域(深さ)付近までエッチングを行なう第2段階のエッチングと、支持体が露出した後に行なうオーバーエッチングとを含む形態が好ましい。以下、ドライエッチングの具体的手法、並びに第1段階のエッチング、第2段階のエッチング、およびオーバーエッチングについて説明する。
 ドライエッチングは、下記手法により事前にエッチング条件を求めて行なう。
 (1)第1段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)と、第2段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)とをそれぞれ算出する。(2)第1段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、第2段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間とをそれぞれ算出する。(3)上記(2)で算出したエッチング時間に従って第1段階のエッチングを実施する。(4)上記(2)で算出したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施する。あるいはエンドポイント検出でエッチング時間を決定し、決定したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施してもよい。(5)上記(3)、(4)の合計時間に対してオーバーエッチング時間を算出し、オーバーエッチングを実施する。
 上記第1段階のエッチング工程で用いる混合ガスとしては、被エッチング膜である有機材料を矩形に加工する観点から、フッ素系ガスおよび酸素ガス(O2)を含むことが好ましい。また、第1段階のエッチング工程は、支持体が露出しない領域までエッチングする形態にすることで、支持体のダメージを回避することができる。また、上記第2段階のエッチング工程および上記オーバーエッチング工程は、第1段階のエッチング工程でフッ素系ガスおよび酸素ガスの混合ガスにより支持体が露出しない領域までエッチングを実施した後、支持体のダメージ回避の観点から、窒素ガスおよび酸素ガスの混合ガスを用いてエッチング処理を行なうのが好ましい。
 第1段階のエッチング工程でのエッチング量と、第2段階のエッチング工程でのエッチング量との比率は、第1段階のエッチング工程でのエッチング処理による矩形性を損なわないように決定することが重要である。なお、全エッチング量(第1段階のエッチング工程でのエッチング量と第2段階のエッチング工程でのエッチング量との総和)中における後者の比率は、0%より大きく50%以下である範囲が好ましく、10~20%がより好ましい。エッチング量とは、被エッチング膜の残存する膜厚とエッチング前の膜厚との差から算出される量のことをいう。
 また、エッチングは、オーバーエッチング処理を含むことが好ましい。オーバーエッチング処理は、オーバーエッチング比率を設定して行なうことが好ましい。また、オーバーエッチング比率は、初めに行なうエッチング処理時間より算出することが好ましい。オーバーエッチング比率は任意に設定できるが、フォトレジストのエッチング耐性と被エッチングパターンの矩形性維持の点で、エッチング工程におけるエッチング処理時間の30%以下であることが好ましく、5~25%であることがより好ましく、10~15%であることが特に好ましい。
 次いで、エッチング後に残存するレジストパターン(すなわちエッチングマスク)を除去する。レジストパターンの除去は、レジストパターン上に剥離液または溶剤を付与して、レジストパターンを除去可能な状態にする工程と、レジストパターンを洗浄水を用いて除去する工程とを含むことが好ましい。
 レジストパターン上に剥離液または溶剤を付与し、レジストパターンを除去可能な状態にする工程としては、例えば、剥離液または溶剤を少なくともレジストパターン上に付与し、所定の時間停滞させてパドル現像する工程を挙げることができる。剥離液または溶剤を停滞させる時間としては、特に制限はないが、数十秒から数分であることが好ましい。
 また、レジストパターンを洗浄水を用いて除去する工程としては、例えば、スプレー式またはシャワー式の噴射ノズルからレジストパターンに洗浄水を噴射して、レジストパターンを除去する工程を挙げることができる。洗浄水としては、純水を好ましく用いることができる。また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に支持体全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が支持体全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。噴射ノズルが可動式の場合、レジストパターンを除去する工程中に支持体中心部から支持体端部までを2回以上移動して洗浄水を噴射することで、より効果的にレジストパターンを除去することができる。
 剥離液は、一般には有機溶剤を含有するが、無機溶媒をさらに含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、1)炭化水素系化合物、2)ハロゲン化炭化水素系化合物、3)アルコール系化合物、4)エーテルまたはアセタール系化合物、5)ケトンまたはアルデヒド系化合物、6)エステル系化合物、7)多価アルコール系化合物、8)カルボン酸またはその酸無水物系化合物、9)フェノール系化合物、10)含窒素化合物、11)含硫黄化合物、12)含フッ素化合物が挙げられる。剥離液としては、含窒素化合物を含有することが好ましく、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことがより好ましい。
 非環状含窒素化合物としては、水酸基を有する非環状含窒素化合物であることが好ましい。具体的には、例えば、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、好ましくはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンであり、より好ましくはモノエタノールアミン(H2NCH2CH2OH)である。また、環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール、N-エチルモルホリン、ε-カプロラクタム、キノリン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、α-ピコリン、β-ピコリン、γ-ピコリン、2-ピペコリン、3-ピペコリン、4-ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、N-メチル-2-ピロリドン、N-フェニルモルホリン、2,4-ルチジン、2,6-ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチルモルホリンであり、より好ましくはN-メチル-2-ピロリドン(NMP)である。
 剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことが好ましいが、中でも、非環状含窒素化合物として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンから選ばれる少なくとも1種と、環状含窒素化合物として、N-メチル-2-ピロリドンおよびN-エチルモルホリンから選ばれる少なくとも1種とを含むことがより好ましく、モノエタノールアミンとN-メチル-2-ピロリドンとを含むことがさらに好ましい。
 剥離液で除去するときには、第1着色パターンの上に形成されたレジストパターンが除去されていればよく、第1着色パターンの側壁にエッチング生成物であるデポ物が付着している場合でも、上記デポ物が完全に除去されていなくてもよい。デポ物とは、エッチング生成物が着色層の側壁に付着し堆積したものをいう。
 剥離液としては、非環状含窒素化合物の含有量が、剥離液100質量部に対して9質量部以上11質量部以下であって、環状含窒素化合物の含有量が、剥離液100質量部に対して65質量部以上70質量部以下であるものが望ましい。また、剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物との混合物を純水で希釈したものが好ましい。
 なお、本発明の製造方法は、必要に応じ、上記以外の工程として、固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法として公知の工程を有していてもよい。例えば、上述した、着色組成物層形成工程、露光工程およびパターン形成工程を行った後に、必要により、形成された着色パターンを加熱および/または露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。
 また、本発明に係る着色組成物を用いる場合、例えば、塗布装置吐出部のノズルや配管部の目詰まりや塗布機内への着色組成物や顔料の付着・沈降・乾燥による汚染等が生じる場合がある。そこで、本発明の着色組成物によってもたらされた汚染を効率よく洗浄するためには、前掲の本組成物に関する溶剤を洗浄液として用いることが好ましい。また、特開平7-128867号公報、特開平7-146562号公報、特開平8-278637号公報、特開2000-273370号公報、特開2006-85140号公報、特開2006-291191号公報、特開2007-2101号公報、特開2007-2102号公報、特開2007-281523号公報などに記載の洗浄液も本発明に係る着色組成物の洗浄除去として好適に用いることができる。
 上記のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートおよびアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。
 これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99~99/1、好ましくは10/90~90/10、さらに好ましくは20/80~80/20である。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)とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶剤で、その比率が60/40であることが特に好ましい。なお、汚染物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には前掲の本組成物に関する界面活性剤を添加してもよい。
 本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物を用いているため、露光マージンに優れた露光ができる共に、形成された着色パターン(着色画素)は、パターン形状に優れ、パターン表面の荒れや現像部における残渣が抑制されていることから、色特性に優れたものとなる。
 本発明のカラーフィルタは、CCD、CMOS等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、例えば、CCDまたはCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
 なお、本発明のカラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚としては、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。
 また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。
(固体撮像素子)
 本発明の固体撮像素子は、既述の本発明のカラーフィルタを備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明におけるカラーフィルタが備えられた構成であり、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。
 支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー、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、上記フォトダイオードおよび上記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、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、上記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
 さらに、上記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)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。
(画像表示装置)
 本発明のカラーフィルタは、上記固体撮像素子のみならず、液晶表示装置や有機EL表示装置などの、画像表示装置に用いることができ、特に液晶表示装置の用途に好適である。本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、表示画像の色合いが良好で表示特性に優れた高画質画像を表示することができる。
 表示装置の定義や各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。
 本発明のカラーフィルタは、カラーTFT方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPSなどの横電界駆動方式、MVAなどの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN、TN、VA、OCS、FFS、およびR-OCB等にも適用できる。
 また、本発明におけるカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率および剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタにおいては、色相に優れた染料多量体を用いることから、色純度、光透過性などが良好で着色パターン(画素)の色合いに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
 これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ-技術と市場の最新動向-(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
 本発明におけるカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、本発明におけるカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表 良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
 バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18~24ページ(島 康裕)、同25~30ページ(八木隆明)などに記載されている。
 本発明におけるカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、さらに、赤、緑、青のLED光源(RGB-LED)をバックライトとすることによって輝度が高く、また、色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。
 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
(合成例1)
<色素多量体(S-16)の合成>
 メタクリル酸/メタクリル酸イソシアナトエチルの共重合体=33/67(重量比)、Mw=5000を12gと、キサンテン色素(A-xt-5)35gをPGMEA(150mL)に溶解させた。この液にネオスタン(1mL)を加え80℃にて2時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却し、ヘキサン500mLの溶液へ滴下した。析出した結晶をろ過することで化合物S-16を40g得た。
 合成した色素多量体の重量平均分子量Mwは、GPCにより測定し、分子量分布は、GPCにより測定した。
(合成例2~28)
<他の色素多量体の合成>
 下記表に示したようにポリマー成分、色素構造を有する化合物、および重合性基を有する化合物を用いた以外は合成例1と同様にして合成した。
(実施例および比較例)
1.レジスト液の調製
 下記組成の成分を混合して溶解し、下塗り層用レジスト液を調製した。
<下塗り層用レジスト液の組成>
・溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
                            19.20部
・溶剤:乳酸エチル                   36.67部
・アルカリ可溶性樹脂:メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/18、重量平均分子量15,000、数平均分子量9,000)の40%PGMEA溶液
                            30.51部
・エチレン性不飽和二重結合含有化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
                            12.20部
・重合禁止剤:p-メトキシフェノール         0.0061部
・フッ素系界面活性剤:F-475、DIC(株)製     0.83部
・光重合開始剤:トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤
  (TAZ-107、みどり化学社製)         0.586部
2.下塗り層付シリコンウエハ基板の作製
 6inchシリコンウエハをオーブン中で200℃のもと30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に、上記レジスト液を乾燥膜厚が1.5μmになるように塗布し、さらに220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。
3.着色組成物の調製
3-1.青色顔料分散液の調製
 青色顔料分散液1を、以下のようにして調製した。
 C.I.Pigment Blue15:6を13.0部(青色顔料、平均粒子サイズ55nm)、および顔料分散剤であるDisperbyk111を5.0部、PGMEA82.0部からなる混合液を、ビーズミル(beads mill)(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合・分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、実施例または比較例の着色組成物に用いる青色用顔料分散液1(C.I.Pigment Blue15:6分散液、顔料濃度13%)を得た。
 得られた青色顔料分散液について、顔料の粒子サイズを動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社(Nikkiso Co., Ltd.)製))により測定したところ、24nmであった。
3-2.着色組成物の調製
(1)着色組成物
 下記の各成分を混合して分散、溶解し、0.45μmナイロンフィルタでろ過をした。
・シクロヘキサノン                   1.133部
・アルカリ可溶性樹脂                  0.030部
・ソルスパース20000(1%シクロヘキサン溶液、日本ルーブリゾール(株)製                        0.125部
・光重合開始剤                     0.012部
・色素多量体(下記表に記載の化合物、ただし、比較例1~3は所定の色素を用いた)                 固形分として0.040部
・下記表に記載の顔料分散液(顔料濃度13.0%)    0.615部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート       0.070部
・グリセロールプロポキシレート(1%シクロヘキサン溶液)
                            0.048部
光重合開始剤
(I-1):IRGACURE(登録商標)-OXE01
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
アルカリ可溶性樹脂
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
 表中、MAAは、メタクリル酸メチルを表す。
4.着色組成物によるカラーフィルタの作製
<パターン形成>
 上記のように調製した実施例および比較例の着色組成物の各々を、上記2.で得られた下塗り層付シリコンウエハ基板の下塗り層上に塗布し、着色組成物層(塗布膜)を形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が0.6μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが1.0μm四方のIslandパターンマスクを通して50~1200mJ/cm2の種々の露光量で露光した。
 その後、照射された塗布膜が形成されているシリコンウエハ基板をスピン・シャワー現像機(DW-30型、(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、CD-2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコンウエハ基板に着色パターンを形成した。
 着色パターンが形成されたシリコンウエハを、真空チャック方式で上記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって上記シリコンウエハ基板を回転数50r.p.m.で回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後スプレー乾燥した。
 以上のようにして、実施例または比較例の着色組成物により形成された着色パターンを有する単色のカラーフィルタを作製した。
 その後、測長SEM「S-9260A」(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いて、着色パターンのサイズを測定した。パターンサイズが1.0μmとなる露光量を最適露光量とした。
5.性能評価
5-1.パターン欠損
 着色パターンを100個観察し、欠損しているパターンの個数を数えた。個数が多いほどパターン欠損が悪いことを示す。結果を下記表に示す。
5-2.色移り評価
 各カラーフィルタにおける着色パターンの吸光度を、MCPD-3000(大塚電子(株)製)にて測定した(吸光度A)。
 カラーフィルタの着色パターン形成面に、乾燥膜厚が1μmとなるようにCT-2000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製;透明下地剤)を塗布し、乾燥させて、透明膜を形成した後、280℃で5分間加熱処理を行なった。
 加熱終了後、着色パターンに隣接する透明膜の吸光度を、MCPD-3000(大塚電子(株)製)にて測定した(吸光度B)。
 得られた透明膜の吸光度Bの値について、加熱前に測定した着色パターンの吸光度Aの値に対する割合[%]を算出した〔下記(式A)〕。これを隣接ピクセルへの色移りを評価する指標とした。
 (式A) 色移り(%)=吸光度B/吸光度A×100
5-3.耐熱性
 上記得た着色硬化性組成物が塗布されたガラス基板を、上記基板面で接するように200℃のホットプレートに載置して1時間加熱した後、色度計MCPD-1000(大塚電子(株)製)にて、加熱前後での色差(ΔE*ab値)を測定して熱堅牢性を評価する指標とし、下記判定基準に従って評価した。ΔE*ab値は、値の小さい方が、耐熱性が良好なことを示す。なお、ΔE*ab値は、CIE1976(L*,a*,b*)空間表色系による以下の色差公式から求められる値である(日本色彩学会編 新編色彩科学ハンドブック(昭和60年)p.266)。
ΔE*ab={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
 上記表から明らかなとおり、本発明の製造方法により製造された色素多量体を用いてフォトレジストによってカラーフィルタを作製した場合、パターン欠損が少なく、耐熱性が高く、色移りが少ないことが分かった。
6.ドライエッチング法を適用したパターン形成
着色組成物の調製
 下記成分を混合・溶解して、着色組成物を得た。
・シクロヘキサノン                   1.133部
・色素多量体(下記表に記載の化合物)    固形分として0.040部
・上述の青色顔料分散液(顔料濃度13.0%)      0.615部
・重合性化合物(EHPE-3150(ダイセル化学社製、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物))           0.070部
・グリセロールプロポキシレート(1%シクロヘキサン溶液)
                            0.048部
7.性能評価
7-1.耐アルカリ現像液性(現像液耐性)
 ガラス基板上に、上記着色組成物を膜厚が0.6μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、220℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理(ポストベーク)を行い、硬化膜を作製した。
 このようにして得られたカラーフィルタを、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)の分光光度計(レファレンス:ガラス基板)で300nm~800nmの波長域で透過率を測定した。また、OLYMPUS製光学顕微鏡 BX60を用いて、反射観測(倍率50倍)にて微分干渉像を観察した。
 次いで、アルカリ現像液FHD-5(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の中に5分間浸漬し、乾燥させた後に再度分光測定を実施し、溶剤浸漬前後の透過率変動(溶剤浸漬前の上記透過率をT0、溶剤浸漬後の上記透過率をT1とした場合に、式|T0-T1|で表される値と膜面異常とを評価し、以下の基準で評価した。
AA:良好 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が2%未満
A:やや良好 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が2%以上5%未満
B:十分 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が5%以上10%未満
C:不十分 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が10%以上
7-2.剥離液耐性
 7-1で作製した着色膜上にポジ型フォトレジスト「FHi622BC」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を塗布し、プリベークを実施し、膜厚0.8μmのフォトレジスト層を形成した。続いて、フォトレジスト層を、i線ステッパー(キャノン(株)製)を用い、350mJ/cm2の露光量でパターン露光し、フォトレジスト層の温度または雰囲気温度が90℃となる温度で1分間、加熱処理を行なった。その後、フォトレジスト剥離液「MS230C」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を使用して120秒間、剥離処理を実施してレジストパターンを除去し、さらに純水による洗浄、スピン乾燥を実施した。その後、100℃で2分間の脱水ベーク処理を行った。
 得られた着色膜を分光測定し、剥離後の透過率変動(溶剤浸漬前の上記透過率をT0、溶剤浸漬後の上記透過率をT2とした場合に、式|T0-T2|で表される値と膜面異常とを評価し、以下の基準で評価した。
AA:良好 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が2%未満
A:やや良好 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が2%以上5%未満
B:十分 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が5%以上10%未満
C:不十分 300nm~800nmの全領域において、溶剤浸漬前後の透過率変動が10%以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
 上記表から明らかなとおり、本発明の製造方法により製造された色素多量体を用いて、ドライエッチングを行う場合に、現像液耐性および剥離液耐性に優れていることが分かった。一方、比較例2-1~2-3の色素多量体は、これらが劣っていた。

Claims (9)

  1. ポリマーに対して色素構造を有する化合物を反応させることを含む、色素多量体の製造方法。
  2. 前記反応は、色素構造を有する化合物とポリマーとの間に共有結合を形成させる反応である、請求項1に記載の色素多量体の製造方法。
  3. さらに、ポリマーに対して、重合性基を有する化合物を反応させる工程を含む、請求項1または2に記載の色素多量体の製造方法。
  4. 前記色素構造を有する化合物がカチオン部位と、対アニオンを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の色素多量体の製造方法。
  5. 前記色素構造が、ジピロメテン色素、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素およびスクアリリウム色素から選択される色素に由来する色素構造である、請求項4に記載の色素多量体の製造方法。
  6. 前記対アニオンが、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、カルボン酸アニオン、テトラアリールボレートアニオン、BF4 -、PF6 -、およびSbF6 -から選択される、請求項4または5に記載の色素多量体の製造方法。
  7. 前記色素構造を有する化合物がカチオンとアニオンを同一分子内に含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の色素多量体の製造方法。
  8. 前記ポリマーの分子量の分布が、1.0~2.5である、請求項1~7のいずれか1項に記載の色素多量体の製造方法。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載の色素多量体の製造方法で色素多量体を製造し、重合性化合物、前記色素多量体以外の顔料および光重合開始剤を配合することを含む、着色組成物の製造方法。
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