WO2015115282A1 - 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置 - Google Patents

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

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WO2015115282A1
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rtp
color filter
colored composition
carbon atoms
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壮二 石坂
樋口 聡
藤田 明徳
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富士フイルム株式会社
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    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
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    • C09B11/04Diaryl- or thriarylmethane dyes derived from triarylmethanes, i.e. central C-atom is substituted by amino, cyano, alkyl
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    • C09B69/103Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing a diaryl- or triarylmethane dye
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    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Definitions

  • the present invention relates to a colored composition, a cured film, a method for producing a color filter, a color filter, a solid-state imaging device, and an image display device.
  • a color filter is made into a colored composition by containing a colorant, a polymerizable compound, a polymerization initiator, an alkali-soluble resin, and other components as necessary, and a colored pattern is formed by a photolithography method or the like using this.
  • color filters tend to be used not only for monitors but also for televisions (TVs) in liquid crystal display (LCD) applications.
  • color filters are required to have high color characteristics in terms of chromaticity and contrast.
  • color filters for image sensors solid-state imaging devices
  • color characteristics such as reduction of color unevenness and improvement of color resolution.
  • Patent Document 1 discloses a coloring composition for a color filter using a predetermined triarylmethane colorant and a crosslinking agent (Patent Document 1).
  • Patent Document 2 discloses a dye-containing curable composition containing a solvent-soluble dye and an acid generator (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 a reactive group is imparted to a triarylmethane dye cation to improve the heat resistance of a cured film obtained by a polymerization reaction between the reactive group and a crosslinking agent.
  • Patent Document 2 neither describes nor suggests a method for improving the heat resistance of a cured film containing a triarylmethane colorant.
  • An object of the present invention is to provide a coloring composition using a triarylmethane-based colorant, which is intended to solve the above-described problems and provides a cured film having excellent heat resistance. .
  • ⁇ 1> A coloring composition containing a triarylmethane colorant and an acid generator, wherein the triarylmethane colorant is a multimer or has a radical polymerizable group.
  • ⁇ 2> The colored composition according to ⁇ 1>, comprising a triarylmethane colorant and an acid generator, wherein the triarylmethane colorant is a multimer.
  • ⁇ 3> The colored composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the blending amount of the acid generator is 0.001 to 5.0% by mass with respect to the total solid content contained in the colored composition.
  • the triarylmethane colorant is a cation represented by the general formula (TP1) and / or a cation represented by the general formula (TP2), according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3> Coloring composition;
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • Rtp 5 , Rtp 6 , Rtp 8 , Rtp 9 and Rtp 11 are each Rtp 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or NRtp 71 Rtp 72
  • Rtp 71 and Rtp 72 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • Rtp 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • a, b and c each independently represent an integer of 0 to 4; when a, b and c are 2 or more
  • ⁇ 5> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the acid generator is a compound that generates an acid by heating.
  • the acid generator is an onium salt compound of sulfonic acid.
  • ⁇ 7> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, further comprising a photopolymerization initiator.
  • ⁇ 8> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, further comprising a polymerizable compound.
  • ⁇ 9> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, which is used for forming a colored layer of a color filter.
  • ⁇ 10> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, which is a negative photosensitive resin composition.
  • ⁇ 11> A cured film obtained by curing the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> a step of applying the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10> on a support to form a colored composition layer, a step of exposing the colored composition layer in a pattern, And a step of developing and removing an unexposed portion to form a colored pattern.
  • the method for producing a color filter according to ⁇ 12> further comprising a step of heating the developed colored pattern at 230 ° C. or higher.
  • ⁇ 14> A color filter having the cured film according to ⁇ 11> or a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to ⁇ 12> or ⁇ 13>.
  • ⁇ 15> A solid-state imaging device having the color filter according to ⁇ 14>.
  • ⁇ 16> An image display device having the color filter according to ⁇ 14>.
  • the contents of the present invention will be described in detail.
  • “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the solid content concentration is a weight percentage of the weight of other components excluding the solvent with respect to the total weight of the composition.
  • solid content concentration says the density
  • 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).
  • radiation in the present specification means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like.
  • 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.
  • (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.
  • “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.
  • Me in the chemical formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Pr represents a propyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the weight average molecular weight in the present invention refers to that measured by gel permeation chromatography (GPC) unless otherwise specified.
  • GPC gel permeation chromatography
  • HLC-8020 GPC manufactured by Tosoh Corporation
  • the column can be measured by connecting three TSKgel Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID ⁇ 15 cm) in series.
  • the conditions can be performed using a RI detector with a sample concentration of 0.35% by mass, a flow rate of 0.35 mL / min, a sample injection amount of 10 ⁇ L, and a measurement temperature of 40 ° C.
  • the coloring composition of the present invention is a coloring composition containing a triarylmethane colorant and an acid generator, and the triarylmethane colorant is a multimer or has a radical polymerizable group. It is characterized by that. By setting it as such a structure, the coloring composition excellent in heat resistance is obtained.
  • the present invention will be described in detail.
  • the triarylmethane colorant used in the present invention contains a triarylmethane structure, and the triarylmethane colorant is a multimer or has a radical polymerizable group, and is a triarylmethane colorant.
  • the agent is preferably a multimer.
  • the multimer include a polymer containing a repeating unit having a triarylmethane structure, and the polymer may contain another repeating unit.
  • Examples of the triarylmethane colorant having a radically polymerizable group include an embodiment in which the triarylmethane structure or a substituent thereof has a radically polymerizable group.
  • the triarylmethane colorant in the present invention usually takes the form of a cation.
  • the cation preferably has one or two monovalent and / or divalent cations, and more preferably one monovalent cation, per one triarylmethane structure.
  • the triarylmethane colorant in the present invention is preferably a dye.
  • problems such as the occurrence of scattering due to coarse particles of pigment and the increase in viscosity due to poor dispersion stability are likely to occur, and it may be difficult to further improve contrast and brightness. Such problems can be avoided.
  • the hue and brightness of the displayed image can be increased by the color purity of the dye itself and the vividness of the hue, and the contrast is improved by eliminating coarse particles.
  • the dye used in the present invention means a soluble pigment compound that is easily dissolved in a solvent.
  • an arbitrary solvent is mentioned with a solvent,
  • the solvent illustrated in the column of the solvent mentioned later is mentioned.
  • the solvent used in the present invention preferably has a solubility in a solvent at 25 ° C. exceeding 0.001 g / 100 g Solvent.
  • the triarylmethane structure includes three aryl groups centered on methane.
  • Each of the three aryl groups is preferably a phenyl group, a naphthyl group, or a ring condensed with an aryl group and a heterocyclic ring.
  • Examples of the heterocyclic ring in this case include a nitrogen-containing 5-membered ring or 6-membered ring.
  • the triarylmethane colorant used in the present invention is preferably a cation represented by the general formula (TP1) and / or a cation represented by the general formula (TP2).
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
  • Rtp 5 , Rtp 6 , Rtp 8 , Rtp 9 and Rtp 11 each independently represent a substituent.
  • Rtp 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or NRtp 71 Rtp 72 .
  • Rtp 71 and Rtp 72 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rtp 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • a, b and c each independently represents an integer of 0 to 4; a, when b and c is 2 or more, Rtp 5 together, Rtp 6 together, Rtp 8 and between Rtp 9 each other, from each other, linked to may form a ring. At least one of Rtp 1 to Rtp 11 , Rtp 71 and Rtp 72 contains a radically polymerizable group or a multimeric structure.
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched.
  • the alkyl group is preferably unsubstituted. Substituents mentioned in the section of Substituent group A described later can be mentioned.
  • the aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and still more preferably 6 carbon atoms.
  • Examples of the substituent that the aryl group may have include the substituents mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • Rtp 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or NRtp 71 Rtp 72 , preferably a hydrogen atom or NRtp 71 Rtp 72 , and more preferably NRtp 71 Rtp 72 .
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear. Examples of the substituent that the alkyl group may have include the substituents mentioned in the section of Substituent Group A described later.
  • the aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and still more preferably 6 carbon atoms.
  • Rtp 71 and Rtp 72 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched.
  • the alkyl group may be substituted but is preferably unsubstituted. Examples of the substituent that the alkyl group may have include the substituents mentioned in the section of Substituent Group A described later.
  • the aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and still more preferably 6 carbon atoms.
  • Examples of the substituent that the aryl group may have include the substituents mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • Rtp 5 , Rtp 6 and Rtp 8 each independently represent a substituent.
  • substituents include the substituents mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, 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 is preferable, and a linear chain having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
  • a branched alkyl group, an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a carboxyl group is more preferable.
  • Rtp 5 and Rtp 6 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Rtp 8 preferably has two alkenyl groups bonded to each other to form a ring.
  • the ring is preferably a benzene ring.
  • a, b and c each independently represent an integer of 0 to 4, and a and b preferably represent 0 or 1, more preferably 0.
  • c preferably represents 0 to 2, more preferably 0 or 1.
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and are synonymous with Rtp 1 to Rtp 4 in general formula (TP1), and the preferred ranges are also the same. It is.
  • Rtp 5 and Rtp 6 each independently represent a substituent, and are synonymous with Rtp 5 and Rtp 6 in general formula (TP1), and their preferred ranges are also the same.
  • Rtp 9 and Rtp 11 each independently represent a substituent, and the substituents mentioned in the section of Substituent Group A described later can be used.
  • Rtp 9 is preferably an aryl group, more preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably a phenyl group.
  • Rtp 11 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • Rtp 10 represents a substituent, and the substituents mentioned in the section of Substituent Group A described later can be used.
  • Rtp 10 is more preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably a phenyl group.
  • a, b and c each independently represent an integer of 0 to 4, and a and b preferably represent 0 or 1, more preferably 0. c preferably represents 0 to 2, more preferably 0.
  • the dye cation is present in a delocalized manner as follows, and the following two structures are synonymous and both are included in the present invention.
  • the cation moiety may be at any position in the molecule.
  • Substituents include halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, cycloalkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heterocyclic groups, cyano groups, hydroxyl groups, nitro groups, carboxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups 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, sulfa Moylamino group, alkyl or arylsulfonylamino group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, sulfamoyl group, sulfo group, alkyl or arylsulfony
  • 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).
  • the triarylmethane colorant containing a multimeric structure may be an oligomer or a polymer.
  • the triarylmethane colorant containing a multimeric structure preferably contains a group containing a repeating unit as a multimeric structure.
  • the triarylmethane colorant including a multimeric structure preferably has a structure represented by the following general formula (A).
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • Dye represents a triarylmethane structure.
  • X 1 represents a main chain of repeating units, usually represents a linking group formed by polymerization reaction, for example, having a (meth) acrylic group, styrene group, a vinyl group, an ether group A main chain derived from a compound is preferred. An embodiment having a main chain cyclic alkylene group is also preferred. In addition, it has couple
  • Dye represents a triarylmethane structure and is preferably a cation represented by the general formula (TP1) or a cation represented by the general formula (TP2).
  • L 1 represents a divalent linking group
  • an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, butylene group, etc.), an arylene group having 6 to 30 carbon atoms (phenylene group, Naphthalene group, etc.), heterocyclic linking group, —CH ⁇ CH—, —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —CO—, —NR—, —CONR—, —OC—, —SO —, —SO 2 — and a linking group obtained by combining two or more thereof are preferred.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • L 1 is a single bond or an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 5 to 20 carbon atoms, more preferably — (CH 2 ) n- (n is an integer of 1 to 10), arylene group having 6 to 12 carbon atoms (preferably phenylene group or naphthalene group), —NH—, —CO—, —O— and —SO 2 —
  • a divalent linking group in combination with each other is preferred, particularly L 1 is — (CH 2 ) n— (n is an integer of 5 to 10) or an arylene group having 6 to 12 carbon atoms (preferably a phenylene group or a naphthalene group). ) Is preferred.
  • L 1 represents a single bond
  • X 1 is preferably bonded to any one of Rtp 1 to Rtp 11 , Rtp 71 and Rtp 72 in the general formulas (TP1) and (TP2), and Rtp 71 or Rtp More preferably, it is bonded to 72 .
  • L 1 represents a divalent linking group
  • L 1 is preferably bonded to any one of Rtp 1 to Rtp 11 , Rtp 71 and Rtp 72 in the general formulas (TP1) and (TP2), and Rtp More preferably, it is bound to 71 or Rtp 72 .
  • X 1 and L 1 Specific examples of combinations of X 1 and L 1 are shown below, but the present invention is not limited to these.
  • (XX-1) to (X-24) it is linked to the triarylmethane structure at the site indicated by *.
  • Me represents a methyl group.
  • R in (XX-18) and (XX-19) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
  • n represents an integer of 1 to 9. Moreover, it represents connecting with a triarylmethane structure at a site indicated by *.
  • repeating unit containing a triarylmethane structure examples include the following structures, but the present invention is not limited to these.
  • the triarylmethane colorant is a multimer, either a homopolymer (homopolymer) composed only of a triaryl compound having a radical polymerizable group or a copolymer (copolymer) with other polymerizable compound Either can be preferably used, but a homopolymer (homopolymer) form is more preferable.
  • the triarylmethane colorant is a homopolymer
  • the ratio of the triarylmethane colorant having a group containing a repeating unit is preferably, for example, 10 to 50 mol with respect to 100 mol of all repeating units. Mole is more preferred.
  • Examples of the repeating unit that may be included in the case where the triarylmethane colorant is a homopolymer include a repeating unit containing an anion described later, a repeating unit containing a polymerizable group, and a repeating unit containing an alkali-soluble group.
  • ⁇ Repeating unit containing a polymerizable group a known polymerizable group that can be cross-linked by a radical, acid, or heat can be used, and examples thereof include a group containing an ethylenically unsaturated bond, a cyclic ether group (epoxy group, oxetanyl group) and the like.
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferred, a (meth) acryloyl group is more preferred, and a (meth) acryloyl group derived from glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxy-cyclohexylmethyl (meth) acrylate is preferred. Further preferred.
  • the polymerizable group is also preferably incorporated as a repeating unit having a polymerizable group.
  • the amount thereof is preferably, for example, 50 to 90 mol, more preferably 70 to 90 mol with respect to 100 mol of all repeating units.
  • repeating unit having a polymerizable group examples include the following. However, the present invention is not limited to these.
  • Repeating unit having an alkali-soluble group includes acid groups, and carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and phenolic hydroxyl groups are preferable.
  • the ratio of the repeating unit containing a repeating unit having an acid group is preferably, for example, 10 to 50 mol with respect to 100 mol of all repeating units. 10 to 30 mol is more preferable.
  • Other functional groups include development accelerators such as lactones, acid anhydrides, amides, —COCH 2 CO—, cyano groups, long chain and cyclic alkyl groups, aralkyl groups, aryl groups, polyalkylene oxide groups, hydroxyl groups, maleimides And an aqueous affinity adjusting group such as an amino group and the like, and can be appropriately introduced.
  • the introduction method include a method in which the triarylmethane structure is introduced in advance, and a method in which a monomer having the functional group is copolymerized.
  • repeating units other than the repeating unit having a polymerizable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the weight average molecular weight is preferably 1,000 to 100,000, and more preferably 5,000 to 50,000.
  • the triarylmethane colorants can be contained singly or in combination of two or more.
  • the content when the triarylmethane colorant is a multimer is preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass, based on the total solid content of the colored composition of the present invention.
  • Triarylmethane Colorant Containing Radical Polymerizable Group contains a radical group.
  • the radical polymerizable group include a group that can be cross-linked by a radical. Specific examples include a group having an ethylenically unsaturated double bond, a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, an allyl group, and the like, and from a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, and an allyl group.
  • At least one selected from the group is preferable, at least one selected from a (meth) acryl group, a styrene group, and a vinyl group is more preferable, and a (meth) acryl group and a styrene group are more preferable.
  • the triarylmethane colorant containing a radically polymerizable group used in the present invention is preferably a cation represented by the general formula (TP1) or a cation represented by the general formula (TP2).
  • Rtp 1 to Rtp 11 , Rtp 71 and Rtp 72 contains a radical polymerizable group, and it is particularly preferable that Rtp 71 or Rtp 72 contains a radical polymerizable group.
  • the group containing a radically polymerizable group may consist of only a radically polymerizable group, or may contain a linking group in addition to the radically polymerizable group.
  • the group containing a radical polymerizable group is preferably a group represented by -L 0 -P 0 .
  • L 0 represents a single bond or a divalent linking group
  • P 1 represents a radical polymerizable group.
  • the divalent linking group includes an alkylene group, an arylene group, a heterocyclic linking group, —CH ⁇ CH—, —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —CO—, —NR—, —CONR. —, —OC—, —SO—, —SO 2 — and a combination of two or more thereof are preferred.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • the divalent linking group is preferably an alkylene group.
  • the alkylene group may be linear, branched or cyclic.
  • the alkylene group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20, more preferably 5 to 20, and particularly preferably 5 to 10. Specifically, a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, hepsylene group, cyclopentenylene group, cyclohexylene group and the like are preferable.
  • the number of carbon atoms of the arylene group is preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18, and still more preferably 6 to 12.
  • the arylene group is preferably a phenylene group or a naphthalene group.
  • the triarylmethane colorant containing a radical polymerizable group in the present invention preferably does not contain a polymerizable group other than the radical polymerizable group, for example, a thermally polymerizable group. By setting it as such a structure, it exists in the tendency for the heat resistance of the cured film obtained to improve more.
  • triarylmethane colorant containing a radical polymerizable group can include the following structures, but the present invention is not limited to these.
  • the molecular weight of the triarylmethane colorant is preferably 300 to 1,000, and more preferably 500 to 1,000. Even when the triarylmethane colorant has a radical polymerizable group, it can be contained singly or in combination of two or more. In addition, the triarylmethane colorant can be used in combination with a multimer, The content when the triarylmethane colorant has a radically polymerizable group is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, based on the total solid content of the colored composition of the present invention.
  • the anion when the triarylmethane colorant used in the present invention takes the form of a cation is not particularly defined, and a known anion can be employed.
  • the counter anion is determined according to the number of cations that the triarylmethane colorant has.
  • the counter anion may be composed only of an anion portion that is paired with the cation portion of the triarylmethane colorant, or may have another portion in addition to the anion portion.
  • the counter anion used in the present invention may be a multimer. When the triarylmethane colorant is a multimer, the counteranion may also be contained in the triarylmethane colorant multimer as a repeating unit having a counteranion.
  • examples of the counter anion used in the present invention will be described.
  • Examples of the case consisting only of a counter anion include fluorine anion, chlorine anion, bromine anion, iodine anion, cyanide ion, perchlorate anion, borate anion (BF 4 ⁇ etc.), PF 6 ⁇ and SbF 6 ⁇ . .
  • the borate anion is a group represented by B (R 10 ) 4 ⁇ , and R 10 is exemplified by a fluorine atom, a cyano group, a fluorinated alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and the like.
  • the counter anion is also at least one selected from —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ , a structure represented by the following general formula (A1), and a structure represented by the following general formula (A2). May be included.
  • the general formula (A1) is more preferably represented by the following general formula (A1-1).
  • Formula (A1-1) (In General Formula (A1-1), R 1 and R 2 each independently represent —SO 2 — or —CO—, and X 1 and X 2 each independently represent an alkylene group or an arylene group. )
  • R 1 and R 2 of the general formula (A1) in the same meaning as R 1 and R 2, and preferred ranges are also the same.
  • X 1 represents an alkylene group
  • the alkylene group preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • X 1 represents an arylene group
  • the number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 18, more preferably 6 to 12, and still more preferably 6.
  • X 1 has a substituent, it is preferably substituted with a fluorine atom.
  • X 2 represents an alkyl group or an aryl group, and an alkyl group is preferable.
  • the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1.
  • X 2 has a substituent, it is preferably substituted with a fluorine atom.
  • 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 - - In formula (A2), at least one of R 3 ⁇ R 5 -SO 2 more preferably represents.
  • the counter anion examples include R—SO 3 ⁇ , R—COO — or R—PO 4 — , where R is a halogen atom, an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom.
  • R is a halogen atom, an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom.
  • the aryl group that may be used are also exemplified.
  • R 1 may be substituted with a halogen atom, an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom. The case where it couple
  • R 4 and R 5 are each a halogen atom, an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom.
  • R 4 and R 5 are each a halogen atom, an alkyl group which may be substituted with a halogen atom, or a halogen atom.
  • the case where it is the aryl group which may be substituted is illustrated.
  • Specific examples of other counter anions include the following, but the present invention is not limited thereto.
  • the counter anion contains a radical polymerizable group.
  • the radical polymerizable group that the counter anion may contain include known polymerizable groups that can be cross-linked by radicals, acids, and heat. Specific examples include a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, a cyclic ether group, and a methylol group, and at least one selected from a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, and a cyclic ether group.
  • one selected from a (meth) acryl group, a styrene group, and a vinyl group is more preferable, and a (meth) acryl group or a styrene group is more preferable.
  • the number of radically polymerizable groups that the counter anion may contain is preferably 1 to 3, and more preferably 1.
  • the structure represented by the following general formula (A1) and the structure represented by the following general formula (A2) May be bonded directly or via a linking group, but is preferably bonded via a linking group.
  • the counter anion containing a radical polymerizable group is preferably represented by, for example, the following general formula (B).
  • P represents a radically polymerizable group, and examples thereof include the radically polymerizable group described above.
  • L represents a divalent linking group
  • an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms for example, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, a butylene group, etc.
  • a carbon number of 6 to 30 arylene groups heterocyclic linking groups, —CH ⁇ CH—, —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —CO—, —NR—, —CONR—, —OC—, —SO —, —SO 2 — and a linking group obtained by combining two or more thereof are preferred.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • the linking group is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (preferably — (CH 2 ) n— (n is an integer of 1 to 10), an arylene group having 6 to 12 carbon atoms (preferably a phenylene group or naphthalene). Group), —NH—, —CO—, —O— and —SO 2 — are preferred.
  • the molecular weight of the counter anion containing a radical polymerizable group is preferably 300 to 1,000, and more preferably 500 to 1,000.
  • the counter anion when the counter anion is a multimer (hereinafter also referred to as an anion multimer), the counter anion may be an oligomer or a multimer, and preferably a multimer containing a repeating unit containing an anion moiety. is there.
  • the embodiment includes a case where the counter anion is a multimer including a repeating unit having a triarylmethane structure and a repeating unit having a counter anion, and / or a triarylmethane-based colorant. And a multimer containing a repeating unit having a counter anion.
  • the counter anion including the multimeric structure preferably has a structure represented by the following general formula (C) and / or the following general formula (D).
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • Anion represents —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ .
  • the structure represented by the general formula (A1) and the structure represented by the general formula (A2) are represented.
  • X 1 represents a main chain of repeating units, usually represents a linking group formed by polymerization reaction, for example, (meth) acrylic, styrene, vinyl and the like are preferable.
  • Two sites represented by * are repeating units.
  • L 1 represents a divalent linking group
  • an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, butylene group, etc.), an arylene group having 6 to 30 carbon atoms (phenylene group, Naphthalene group, etc.), heterocyclic linking group, —CH ⁇ CH—, —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —CO—, —NR—, —CONR—, —OC—, —SO —, —SO 2 — and a linking group obtained by combining two or more thereof are preferred.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • L 1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (preferably — (CH 2 ) n— (n is an integer of 1 to 10), an arylene group having 6 to 12 carbon atoms (preferably Is preferably a divalent linking group in which two or more of —NH—, —CO—, —O— and —SO 2 — are combined.
  • X 1 and L 1 include (XX-1) to (X-24) described above, but are not limited thereto.
  • the anion multimer is linked to the above anion at the site indicated by * in (XX-1) to (X-24).
  • Formula (D) (In the general formula (D), L 2 and L 3 each independently represent a single bond or a divalent linking group. Anion represents —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ , (The structure represented by (A1) and the structure represented by the general formula (A2) are represented.)
  • L 2 and L 3 represent a divalent linking group, an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, a heterocyclic linking group, —CH ⁇ CH— , —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —CO—, —NR—, —CONR—, —O 2 C—, —SO—, —SO 2 — and combinations of two or more thereof
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • L 2 is preferably an arylene group having 6 to 12 carbon atoms (particularly a phenylene group).
  • the arylene group having 6 to 30 carbon atoms is preferably substituted with a fluorine atom.
  • L 3 is preferably a group composed of a combination of an arylene group having 6 to 12 carbon atoms (particularly a phenylene group) and —O—, and at least one arylene group having 6 to 12 carbon atoms is substituted with a fluorine atom. It is preferable.
  • the molecular weight of the anionic multimer is preferably a weight average molecular weight of 3,000 to 30,000 and a molecular weight distribution of Mw / Mn of 0.8 to 3.0, more preferably a weight average molecular weight of 5,
  • the molecular weight distribution is 1 to 2.5 in terms of Mw / Mn.
  • a chain transfer agent When forming an anionic multimer, a chain transfer agent may be added.
  • the chain transfer agent is preferably an alkyl mercaptan, and is preferably an alkyl mercaptan having 10 or less carbon atoms or an alkyl mercaptan substituted with an ether group / ester group. In particular, an alkyl mercaptan having a log P value of 5 or less is more preferable.
  • the amount of the anionic monomer compound having a radical polymerizable group that is a raw material of the anionic multimer contained in the anionic multimer is preferably 5% or less, more preferably 1% or less.
  • the halogen ion content contained in the anionic multimer is preferably 10 to 3000 ppm, more preferably 10 to 2000 ppm, and even more preferably 10 to 1000 ppm. Specific examples of the anion multimer are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the counter anion when the counter anion is a multimer, it may contain other repeating units in addition to the repeating unit having a counter anion.
  • the other repeating units include other repeating units that may be included in the case where the above-described triarylmethane-based colorant is a multimer, and preferred ranges are also synonymous.
  • the coloring composition of the present invention contains an acid generator.
  • the acid generator may be a photoacid generator or a thermal acid generator, but a thermal acid generator is preferred.
  • a thermal acid generator is used, the heat resistance of the cured film tends to be further improved. This is based on the fact that one of the causes of the decrease in heat resistance is a decrease in acidity due to the penetration of the alkali developer into the cured film. In other words, the acidity of the cured film has been lowered in the baking treatment step after curing, and the heat resistance is inferior, but by adding a thermal acid generator, acid is generated at the time of baking, and the alkali developer is cured. A decrease in acidity due to penetration into the membrane can be suppressed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2013-251964
  • a thermal acid generator is blended.
  • the thermal acid generator is used for curing a compound having a cyclic ether structure, it is considerably large. Unless an amount of the thermal acid generator is blended, a decrease in acidity due to penetration into the cured film during alkali development cannot be suppressed.
  • the thermal acid generator in the present invention refers to an acid generator that generates an acid when heated at 10013.25 hPa at 100 to 250 ° C.
  • the acid generated is preferably an acid having a pKa of 5 or less.
  • the acid generated include sulfonic acid, carboxylic acid, phosphoric acid and the like, and sulfonic acid is more preferable. That is, the acid generator is generally used for a chemically amplified positive coloring composition. However, in the present invention, a desired effect can be achieved even if it is used for a negative coloring composition. it can.
  • Thermal acid generators include ionic compounds (onium salts) and nonionic compounds.
  • the ionic compound (onium salt) those containing no heavy metal or halogen ion are preferable, and onium salts of sulfonic acid are preferable.
  • Specific examples of the ionic thermal acid generator include triphenylsulfonium, 1-dimethylthionaphthalene, 1-dimethylthio-4-hydroxynaphthalene, 1-dimethylthio-4,7-dihydroxynaphthalene, 4-hydroxyphenyldimethyl.
  • p-toluenesulfonate 2-methyl- ⁇ - [5-[[(p-toluenesulfonyl) oxy] imino]-(5H) -thienylidene] benzeneacetonitrile, 2-methyl- ⁇ - [5- [[(Propylsulfonyl) oxy] imino]-(5H) -thienylidene] benzeneacetonitrile, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 2-methylbenzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium are preferred, p-toluenesulfonic acid pyridine salt , P-Toluenesulfonic acid triethylamine salt, the following compound 2-Methyl- ⁇ - [5-[[(p-toluenesulfonyl) oxy] imino]-(5H) -thienylidene]
  • nonionic thermal acid generators include halogen-containing compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, carboxylic acid ester compounds, phosphoric acid ester compounds, sulfonimide compounds, and sulfonebenzotriazole compounds. .
  • sulfonimide compounds are particularly preferred.
  • the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide (trade name “SI-105”, Midori Chemical Co., Ltd.), N- (camphorsulfonyloxy) succinimide (trade name “SI-106”, Midori Chemical).
  • N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide (trade name “SI-101”, Midori Chemical Co., Ltd.), N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-fluorophenyl) Sulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) Talimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide (trade name “PI-105”, Midori Chemical Co., Ltd.), N- (camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, 4-methylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide
  • the blending amount of the acid generator is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.08% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more based on the total solid content contained in the colored composition. More preferably it is.
  • the upper limit value is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or less, further preferably 3.0% by mass or less, and 2.3% by mass. It is more preferable that the amount is 1.8% by mass or less.
  • An acid generator can be used individually or in mixture of 2 or more types. When blending two or more types, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention may contain one or more coloring compounds other than the above-described coloring agents, that is, triarylmethane-based coloring agents.
  • coloring compounds include dye compounds, pigment compounds, and dispersions thereof.
  • the dye compound may have any structure as long as it does not affect the hue of the colored image.
  • Anthraquinone compounds for example, phthalocyanine compounds described in US Patent 2008 / 0076044A1
  • xanthene compounds for example, CI Acid. Red 289 Methine dyes, and the like.
  • pigment compounds include perylene, perinone, quinacridone, quinacridonequinone, anthraquinone, anthanthrone, benzimidazolone, disazo condensation, disazo, azo, indanthrone, phthalocyanine, triarylcarbonium, dioxazine, aminoanthraquinone, diketopyrrolopyrrole, Indigo, thioindigo, isoindoline, isoindolinone, pyranthrone, isoviolanthrone and the like.
  • perylene compound pigments such as Pigment Red 190, Pigment Red 224, and Pigment Violet 29, perinone compound pigments such as Pigment Orange 43, and Pigment Red 194, Pigment Violet 19, and Pigment Violet. 42, quinacridone such as Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 207, or Pigment Red 209, quinacridone compound pigment, Pigment Red 206, Pigment Orange 48, or Pigment Orange 49 Quinone compound pigment, anthraquinone compound pigment such as pigment yellow 147, anthanthrone compound pigment such as pigment red 168, pigment Benzimidazolone compound pigments such as Pigment Brown 25, Pigment Violet 32, Pigment Orange 36, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 180, Pigment Yellow 181, Pigment Orange 62, or Pigment Red 185; Yellow 93, Pigment Yellow 94, Pigment Yellow 95, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 166, Pigment Orange 34, Pigment Orange 13, Pigment Orange 31, Pigment Red 144
  • a green to cyan colorant is preferable, and pigment green 7, pigment green 36, pigment green 37, pigment green 58, pigment blue 16, pigment blue 75, pigment blue 15, pigment Blue 15: 6 phthalocyanine compound pigment, Pigment Blue 56, Triarylcarbonium compound pigment such as Pigment Blue 61, Dioxazine compound pigment such as Pigment Violet 23, Pigment Violet 37, Pigment Red 177, etc.
  • Aminoanthraquinone compound pigments Pigment Red 254, Pigment Red 255, Pigment Red 264, Pigment Red 272, Pigment Orange 71, or Pigment Diketopyrrolopyrrole compound pigments such as orange 73, thioindigo compound pigments such as pigment red 88, isoindoline compound pigments such as pigment yellow 139 and pigment orange 66, pigment yellow 109, or pigment orange 61
  • isoindolinone compound pigments pyranthrone compound pigments such as Pigment Orange 40 or Pigment Red 216, or isoviolanthrone compound pigments such as Pigment Violet 31.
  • the dye or pigment When the dye or pigment is blended as a dispersion, it can be adjusted according to the descriptions in JP-A-9-197118 and JP-A-2000-239544.
  • the content of the above-mentioned material or pigment can be used within a range not impairing the effects of the present invention. It is preferable. Further, it is preferably added to the coloring composition so that the absorption intensity ratio (absorption at 450 nm / absorption at 650 nm) is in the range of 0.95 to 1.05.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound.
  • the polymerizable compound include addition polymerizable compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond.
  • a compound group is widely known in the industrial field, and these can be used without particular limitation in the present invention.
  • These may be in any chemical form such as, for example, monomers, prepolymers, i.e. dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof and their (co) polymers.
  • Examples of monomers and their (co) polymers include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), their esters, amides, and these (Co) polymers, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and these (co) polymers It is a polymer.
  • unsaturated carboxylic acids for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters amides
  • these (Co) polymers preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and these (co) polymers It is a polymer
  • 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.
  • an ester monomer of an aliphatic polyhydric alcohol compound and an unsaturated carboxylic acid include acrylic acid esters such as ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, tetra Methylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, trimethylolethane triacrylate, hexanediol diacrylate, 1,4-cyclohexanediol Diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate Chryrate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate
  • methacrylic acid esters examples include tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol.
  • itaconic acid esters for example, ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, pentaerythritol Diitaconate, sorbitol tetritaconate, etc., and crotonic acid esters such as ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, sorbitol tetradicrotonate, etc.
  • ethylene glycol diisocrotonate pentaerythritol diisocrotonate, sorbitol tetraisocrotonate, etc.
  • Le for example, ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol dimaleate, sorbitol tetra malate, and the like.
  • esters examples include, for example, aliphatic alcohol esters described in JP-B-51-47334 and JP-A-57-196231, JP-A-59-5240, and JP-A-59-5241. And those having an aromatic skeleton described in JP-A-2-226149 and those containing an amino group described in JP-A-1-165613 are preferably used. Furthermore, the ester monomers described above can also be used as a mixture.
  • urethane-based addition-polymerizable compounds produced by the addition reaction of isocyanate and hydroxyl group.
  • Specific examples thereof include, for example, one molecule described in JP-B-48-41708.
  • Vinyl urethane containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group represented by the following general formula (A) to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups Compounds and the like.
  • CH 2 C (R) COOCH 2 CH (R ′) OH (A) [In General Formula (A), R and R ′ each independently represent H or CH 3 . ]
  • dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (as a commercial product, KAYARAD D-320; Nippon Kayaku Co., Ltd.) Company-made) dipentaerythritol penta (meth) acrylate (as a commercial product, KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (as a commercial product, KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. And a structure in which these (meth) acryloyl groups are interposed via ethylene glycol and propylene glycol residues. These oligomer types can also be used.
  • the structure, details of usage such as single use or combination, addition amount and the like can be arbitrarily set according to the final performance design of the 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 functionalities are preferable, and those having different functional numbers and different polymerizable groups (for example, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrene compound, vinyl ether compound) are used in combination.
  • a method of adjusting both sensitivity and intensity is also effective.
  • compatibility may be improved by the use of a low-purity compound or a combination of two or more.
  • a specific structure may be selected from the viewpoint of improving adhesion to a hard surface such as a substrate.
  • the content of the polymerizable compound in the total solid content of the coloring composition is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 15 to 75% by mass, and more preferably 20 to 60% from the viewpoint of more effectively obtaining the effects of the present invention. Mass% is particularly preferred.
  • the composition of the present invention may contain only one type of polymerizable compound or two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the colored composition of the present invention preferably contains at least one photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it can polymerize a colorant containing a polymerizable compound or a radical polymerizable group, and is selected from the viewpoints of characteristics, initiation efficiency, absorption wavelength, availability, cost, and the like. Is preferred.
  • the photopolymerization initiator examples include at least one active halogen compound selected from halomethyloxadiazole compounds and halomethyl-s-triazine compounds, 3-aryl-substituted coumarin compounds, lophine dimers, benzophenone compounds, acetophenone compounds And derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, oxime compounds, and the like.
  • Specific examples of the photopolymerization initiator include those described in paragraphs [0070] to [0077] of JP-A No. 2004-295116. Among these, an oxime compound or a biimidazole compound is preferable from the viewpoint of rapid polymerization reaction.
  • the oxime compound (hereinafter also referred to as “oxime photopolymerization initiator”) is not particularly limited, and is described in, for example, JP-A No. 2000-80068, WO 02 / 100903A1, and JP-A No. 2001-233842. These oxime compounds are mentioned. As specific examples of the oxime compound, the description in paragraph 0053 of JP2013-182215A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the oxime compound is more preferably a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2).
  • R and X each represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, Ar represents an aryl group, and n represents an integer of 1 to 5. .
  • R is preferably an acyl group from the viewpoint of high sensitivity, and specifically, an acetyl group, a propionyl group, a benzoyl group, and a toluyl group are preferable.
  • A is an unsubstituted alkylene group, an alkylene group substituted with an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group, or a dodecyl group) from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloration due to heating,
  • An alkylene group substituted with an alkenyl group for example, vinyl group, allyl group
  • aryl group for example, phenyl group, p-tolyl group, xylyl group, cumenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, styryl group
  • a substituted alkylene group is preferred.
  • Ar is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloring due to heating.
  • the substituent is preferably a halogen group such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
  • X is an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or an alkenyl that may have a substituent from the viewpoint of improving solvent solubility and absorption efficiency in the long wavelength region.
  • An arylthioxy group which may have an amino group and an amino group which may have a substituent are preferable.
  • n is preferably an integer of 1 to 2.
  • R 101 represents an alkyl group, an alkanoyl group, an alkenoyl group, an aryloyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic oxycarbonyl group, a heteroaryloxycarbonyl group, an alkylthiocarbonyl group, an arylthiocarbonyl.
  • Rf represents a carbocyclic aromatic group or a heterocyclic aromatic group.
  • R102 represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, which may be substituted.
  • R 103 and R 104 each independently represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and these groups are further substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group or the like. Also good.
  • R 105 to R 111 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloyl group, a heteroaryloyl group, an alkylthio group, an aryloylthio group, or a heteroaryloyl group.
  • One or two of R 105 to R 111 are electron-withdrawing substituents, that is, a nitro group, a cyano group, a halogeno group, an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group, which has a much higher curability. Since a coloring composition is obtained, it is preferable.
  • the compound having a fluorene structure represented by the general formula (2) can be synthesized according to a synthesis method described in, for example, JP-A-2008-292970.
  • biimidazole compound As specific examples of the biimidazole compound, the description in paragraphs 0061 to 0070 of JP2013-182213A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the content of the photopolymerization initiator in the total solid content of the colored composition is preferably 3% by mass to 20% by mass and more preferably 4% by mass to 19% by mass from the viewpoint of obtaining the effect of the present invention more effectively. 5 mass% to 18 mass% is particularly preferable.
  • the composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains at least one kind of solvent.
  • the solvent is basically not particularly limited as long as it can satisfy the solubility of each of the coexisting components and the coating property when used as a colored composition. It is preferable to select in consideration.
  • the solvent is usually an organic solvent, and esters, ethers, ketones, and aromatic hydrocarbons are used. Specifically, the solvents described in JP-A-2012-032754, paragraphs 0161 to 0162 Are illustrated.
  • solvents are preferably mixed in two or more types from the viewpoints of the solubility of each of the above-mentioned components, and the solubility of the above-mentioned components when an alkali-soluble polymer is contained, the improvement of the coating surface condition, and the like.
  • the content of the solvent in the colored composition is preferably such that the total solid concentration in the composition is 10% by mass to 80% by mass, and more preferably 15% by mass to 60% by mass.
  • the composition of the present invention may contain only one type of solvent or two or more types of solvents. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of this invention contains the alkali-soluble binder.
  • the alkali-soluble binder is not particularly limited except that it has alkali solubility, and can be preferably selected from the viewpoints of heat resistance, developability, availability, and the like.
  • the alkali-soluble binder is preferably a linear organic polymer, soluble in a solvent, and developable with a weak alkaline aqueous solution.
  • linear organic high molecular polymers include polymers having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-. No. 25957, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, etc. Examples thereof include polymers, maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain are also useful.
  • the alkali-soluble binder in the present invention includes those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, poly (2-hydroxyethyl (meth)). Acrylate), polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, and the like are also useful. Further, the linear organic high molecular polymer may be a copolymer of hydrophilic monomers.
  • Examples include alkoxyalkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol acrylamide, secondary or tertiary alkyl acrylamide, dialkylaminoalkyl (meth) Acrylate, morpholine (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, vinylimidazole, vinyltriazole, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, branched or linear propyl (meth) acrylate, branched or straight Examples include chain butyl (meth) acrylate, phenoxyhydroxypropyl (meth) acrylate, and the like.
  • hydrophilic monomers include tetrahydrofurfuryl group, phosphoric acid group, phosphoric ester group, quaternary ammonium base, ethyleneoxy chain, propyleneoxy chain, sulfonic acid group and groups derived from salts thereof, morpholinoethyl group, etc. Monomers comprising it are also useful.
  • alkali-soluble binder a copolymer of maleimide and ethylene oxide as shown in the following formulas (b1) and (b2) can also be preferably used.
  • R 1 represents a hydrogen atom, an aryl group, or an alkyl group.
  • alkyl group when R 1 represents an alkyl group include a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl group having a branched chain having 3 to 10 carbon atoms, and a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. More specifically, a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group and the like can be mentioned.
  • the alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced into the alkyl group include a phenyl group, a carbonyl group, an alkoxy group, a hydroxy group, and an amino group.
  • R 1 represents an aryl group
  • examples of the aryl group include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, a condensed ring aryl group, a heteroaryl group containing a hetero atom, and the like. More specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a benzimidazolyl group, a pyridyl group, a furyl group, and the like can be given.
  • the aryl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced into the aryl group include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, and a cyclohexyl group, an alkoxy group such as a methoxy group, Examples thereof include a carboxy group, a hydroxy group, an amino group, a nitro group, a chloro group, and a bromo group.
  • R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 3 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
  • R 4 represents a hydrogen atom, an aryl group, or an alkyl group
  • m represents an integer of 1 to 15.
  • Examples of the alkyl group when R 4 represents an alkyl group include a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having a branched chain having 1 to 20 carbon atoms, and a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. More specifically, a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, a 2-ethylhexyl group, and the like can be given.
  • the alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced into the alkyl group include a phenyl group, a carbonyl group, and an alkoxy group.
  • Examples of the aryl group when R 4 represents an aryl group include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, a condensed ring aryl group, and a heteroaryl group containing a heteroatom. More specifically, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a biphenyl group, a benzimidazolyl group, an indolyl group, an imidazolyl group, an oxazolyl group, a carbazolyl group, a pyridyl group, a furyl group, and the like can be given.
  • the aryl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced into the aryl group include a nonyl group, a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group and other alkyl groups, and a methoxy group. Examples thereof include an alkoxy group, a carboxy group, a hydroxy group, an amino group, a nitro group, a chloro group, and a bromo group.
  • the alkali-soluble binder may have a polymerizable group in the side chain in order to improve the crosslinking efficiency, and includes, for example, an allyl group, a (meth) acryl group, an allyloxyalkyl group, etc. in the side chain.
  • Polymers and the like are also useful.
  • examples of the above-mentioned polymer containing a polymerizable group include commercially available KS resist-106 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), cyclomer P series (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like.
  • alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, etc. are also useful.
  • polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable, and from the viewpoint of development control.
  • acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable, and from the viewpoint of development control.
  • a copolymer having a repeating unit represented by the following general formula (2) and an acidic group is preferred, and more preferably a structural unit represented by the general formula (3) in addition to the general formula (2) and the acidic group.
  • R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 21 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, or an aryl group.
  • R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom or an unsaturated double bond having 3 to 20 carbon atoms as a partial structure.
  • R 12 and R 13 are not both hydrogen atoms, and at least one of R 12 and R 13 is a carbonyl group having 3 to 20 carbon atoms containing an unsaturated double bond as a partial structure. When represented, it may further contain a carboxy group as a partial structure.
  • acrylic resins include copolymers composed of monomers selected from benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and the like, and commercially available KS resist 106 (Osaka).
  • benzyl (meth) acrylate (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and the like
  • commercially available KS resist 106 Osaka.
  • Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Cyclomer P Series (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like are preferable.
  • the alkali-soluble binder may contain a structural unit derived from an ethylenically unsaturated monomer represented by the 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 alkali-soluble binder is preferably a polymer having a weight average molecular weight (polystyrene equivalent value measured by GPC method) of 1,000 to 200,000 from the viewpoint of developability, liquid viscosity, etc., and 2,000 to 100,000. More preferred is a polymer of 5,000 to 50,000.
  • the blending amount of the alkali-soluble binder is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 20 to 60% by mass, based on the total solid content of the coloring composition.
  • the acid value of the alkali-soluble binder is preferably 10 to 1000 mg / KOH, more preferably 50 to 300 mg / KOH, still more preferably 50 to 200 mg / KOH, and particularly preferably 105 to 200 mg / KOH.
  • the composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble binder or two or more kinds. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention may further contain a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent is not particularly limited as long as the film can be cured by a crosslinking reaction.
  • at least selected from (a) an epoxy resin, (b) a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group. Substituted with at least one substituent selected from a melamine compound, a guanamine compound, a glycoluril compound or a urea compound, (c) a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group, which is substituted with one substituent; Phenol compounds, naphthol compounds or hydroxyanthracene compounds. Of these, polyfunctional epoxy resins are preferred.
  • specific examples of the crosslinking agent reference can be made to the description in paragraphs 0134 to 0147 of JP-A No. 2004-295116, the contents of which are incorporated herein.
  • the coloring composition of the present invention may contain a surfactant.
  • the surfactant may be nonionic, cationic or anionic, but surfactants having an ethylene oxide structure and fluorine-containing surfactants are preferred.
  • a surfactant having an ethylene oxide structure having an HLB value in the range of 9.2 to 15.5 or a fluorosurfactant described in JP-A-2-54202 is preferred.
  • the addition amount of the surfactant is preferably 0.0001% by mass to 2.0% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition, and more preferably. Is 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.
  • the colored composition of the present invention further contains various additives such as a thermal acid generator, a filler, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an anti-aggregation agent, a sensitizer and a light stabilizer, as necessary. Also good.
  • a dye stabilizer In addition to the triarylmethane colorant, it is preferable to add a dye stabilizer to the composition of the present invention.
  • a dye stabilizer for example, cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants can be used.
  • the surfactants a polymer surfactant (polymer dispersant) is preferable because it can be uniformly and finely dispersed.
  • polymer dispersant examples include (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as polyacrylic acid esters; (partial) amine salts of (co) polymers of unsaturated carboxylic acid such as polyacrylic acid; (Partial) ammonium salts and (partial) alkylamine salts; (co) polymers of hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid esters such as hydroxyl group-containing polyacrylates and their knitted products; sulfonic acids and phosphorus having radical polymerizable groups Examples include acid polymerization products.
  • radical polymerizable group a radical polymerizable group that can be cross-linked by a radical, an acid, or heat can be used.
  • the composition of the present invention may contain an antioxidant.
  • the antioxidant include a radical scavenger, a peroxide decomposer, an ultraviolet absorber, and a singlet oxygen quencher.
  • the radical scavenger include phenolic antioxidants and hindered amine antioxidants.
  • phenolic antioxidants include hydroxyphenylpropionate compounds, hydroxybenzyl compounds, thiobisphenol compounds, thiomethylphenol compounds, alkanediylphenol compounds, and the like. Of these, hydroxyphenylpropionate compounds are preferred from the viewpoint of the stability of color characteristics.
  • a peroxide decomposer is a compound that decomposes peroxides generated by exposure to light into harmless substances and prevents the generation of new radicals.
  • phosphorus antioxidants for example, phosphorus antioxidants, sulfur And system antioxidants.
  • sulfur-based antioxidants are preferable from the viewpoint of the stability of color characteristics.
  • the ultraviolet absorber include salicylate-based antioxidants and benzophenone-based antioxidants.
  • a singlet oxygen quencher is a compound capable of deactivating singlet oxygen by energy transfer from oxygen in a singlet state.
  • Amines such as diazabicyclooctane (DABCO) and N-ethylimidazole, condensed polycyclic aromatic compounds such as optionally substituted naphthalene, dimethylnaphthalene, dimethoxyanthracene, anthracene and diphenylanthracene; 1,3-diphenylisobenzofuran
  • DABCO diazabicyclooctane
  • N-ethylimidazole condensed polycyclic aromatic compounds such as optionally substituted naphthalene, dimethylnaphthalene, dimethoxyanthracene, anthracene and diphenylanthracene
  • 1,3-diphenylisobenzofuran In addition to aromatic compounds such as 1,2,3,4-tetraphenyl-1,3-cyclopentadiene and pentaphenylcyclopentadiene, Harry H. et al. wasserman, “Single Oxygen
  • Turro ““ Modern Molecular Photochemistry ””, Chapter 14, The Benjamin Cummings Publishing Co. , Inc. (1978), and CMC Co., Ltd., High Performance Chemicals for Color Photosensitive Materials, Chapter 7 (2002) can include compounds exemplified as singlet oxygen quenchers.
  • a metal complex having a sulfur atom-containing compound as a ligand can be exemplified.
  • such compounds include transition metal chelate compounds such as nickel complexes, cobalt complexes, copper complexes, manganese complexes, and platinum complexes having bisdithio- ⁇ -diketone, bisphenyldithiol, and thiobisphenol as ligands.
  • the sulfur antioxidant include thiopropionate compounds and mercaptobenzimidazole compounds. Of these, thiopropionate compounds are preferred from the viewpoint of the stability of color characteristics.
  • the antioxidants can be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.01 to 20 parts by mass, particularly preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant.
  • the coloring composition of the present invention can contain a compound that functions as a curing agent.
  • a compound that functions as a curing agent For example, at least one compound selected from the group consisting of aromatic amine compounds, tertiary amine compounds, amine salts, phosphonium salts, amidine salts, amide compounds, thiol compounds, blocked isocyanate compounds, and imidazole ring-containing compounds can be used.
  • the coloring composition contains such a curing agent, the low-temperature curing of the coloring pattern can be more effectively realized.
  • the storage stability of the colored composition can be further improved.
  • a compound that is more easily reduced than the above dye can be added as an anti-reduction agent for the dye.
  • dye reduction fading can be further suppressed during ITO sputtering after pixel formation.
  • a quinone compound is preferable, and a quinone compound having a molecular weight of about 100 to 800 and having the following structure is preferable.
  • the coloring composition of the present invention is prepared by mixing the above-described components and optional components as necessary.
  • 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 is preferably used after being filtered using a filter having a pore size of 0.01 ⁇ m to 3.0 ⁇ m, more preferably a pore size of about 0.05 ⁇ m to 0.5 ⁇ m. Can be provided.
  • the colored composition of the present invention can form a colored cured film excellent in hue and contrast, it can be used in liquid crystal display devices (LCD) and color filters used in solid-state imaging devices (for example, CCD, CMOS, etc.). It can be suitably used for forming colored pixels and for producing printing ink, inkjet ink, paint, and the like. In particular, it is suitable for use in forming colored pixels for liquid crystal display devices.
  • LCD liquid crystal display devices
  • CMOS CMOS
  • it is suitable for use in forming colored pixels for liquid crystal display devices.
  • the color filter of the present invention is configured by providing a substrate and a colored region containing the colored composition of the present invention on the substrate.
  • the colored region on the substrate is composed of colored films such as red (R), green (G), and blue (B) that form each pixel of the color filter.
  • the color filter of the present invention may be formed by any method as long as it can form a colored region (colored pattern) cured by applying the colored composition of the present invention on a substrate.
  • the production method described in paragraphs 0359 to 0371 of JP2011-252065A can also be employed. .
  • the method for producing a color filter of the present invention includes a step of applying a colored composition of the present invention on a support to form a colored composition layer, a step of exposing the colored composition layer in a pattern, and an unexposed state. And a step of developing and removing the portion 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. Hereinafter, these steps may be collectively referred to as a pattern forming step.
  • the method for producing a color filter of the present invention preferably includes a step of heating the developed colored pattern at 230 ° C. or higher.
  • the composition of the present invention contains a thermal acid generator, it is possible to suppress a decrease in acidity due to penetration of the alkaline developer into the cured film in the post-baking step. This is because the thermal acid generator generates an acid by heat and suppresses a decrease in acidity.
  • the color filter of the present invention can be suitably obtained by the above production method.
  • the color filter for the solid-state imaging device may be simply referred to as “color filter”.
  • the colored composition layer is formed on the support by applying the composition of the present invention.
  • 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.
  • composition of the present invention on the support, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be applied.
  • the colored photosensitive composition layer coated on the support can be dried (prebaked) at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 900 seconds using a hot plate, oven, or the like.
  • the colored composition layer formed in the step of forming the colored composition layer is subjected to pattern exposure through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper, for example. Thereby, a 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 5mJ / cm 2 ⁇ 500mJ / cm 2 is preferably 10mJ / cm 2 ⁇ 400mJ / cm 2, and most preferably 20mJ / cm 2 ⁇ 300mJ / cm 2.
  • the thickness of the cured film is preferably 0.1 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, more preferably 0.5 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, and even more preferably 1.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. It is preferable to set the film thickness to 3.0 ⁇ m or less because high resolution and high adhesion can be obtained.
  • the colored composition layer in the non-light-irradiated portion in the exposure step is eluted in the alkaline aqueous solution, and only the photocured portion remains (negative development).
  • 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 ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium 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-baking is a heat treatment after development for complete curing, and a heat curing treatment is usually performed at 100 to 240 ° C., preferably 200 to 240 ° C., more preferably 230 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.
  • 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 color pattern by heating and / or exposure may be included as necessary.
  • the composition of the present invention when used, for example, clogging of a nozzle or a piping part of a coating apparatus discharge part, contamination due to adhesion, sedimentation, or drying of a colored composition or pigment in the coating machine may occur. Therefore, in order to efficiently clean the contamination caused by the composition of the present invention, it is preferable to use the solvent related to the present composition as the cleaning liquid.
  • the solvent related to the present composition as the cleaning liquid.
  • JP-A-7-128867, JP-A-7-146562, JP-A-8-278737, JP-A-2000-273370, JP-A-2006-85140, JP-A-2006-291191 The cleaning liquids described in JP2007-2101A, JP2007-2102A, JP2007-281523A, etc.
  • 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. When mixing 2 or more types, it is preferable to mix the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group.
  • 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.
  • 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 can be suitably used for a liquid crystal display device (LCD), 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.
  • a film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter of the present invention 3.0 ⁇ m or less is preferable, and 2.5 ⁇ m or less is more preferable.
  • the liquid crystal display element and the solid-state image sensor of the present invention are provided with the color filter of the present invention. More specifically, for example, by forming an alignment film on the inner surface side of the color filter, facing the electrode substrate, and filling the gap with liquid crystal and sealing, a panel which is the liquid crystal display element of the present invention is obtained. .
  • the solid-state image sensor of this invention is obtained by forming a color filter on a light receiving element.
  • liquid crystal display devices For the definition of liquid crystal display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Device (Akio Sasaki, Kogyo Kenkyukai, 1990)”, “Display Device (Junsho Ibuki, Sangyo Tosho) Issued in 1989).
  • 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 is particularly effective for 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 of the present invention can also be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system.
  • COA Color-filter On Array
  • the color filter of the present invention When the color filter of the present invention is used for a liquid crystal display element, 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
  • the colored composition of the present invention can be preferably used for a solid-state imaging device.
  • the configuration of the solid-state imaging device is a configuration provided with a color filter manufactured using the colored composition of the present invention, and is not particularly limited as long as the configuration functions as a solid-state imaging device. Such a structure is mentioned.
  • 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.
  • a light condensing means for example, a microlens, etc., the same applies hereinafter
  • TAG1 the following compound
  • TAG2 BASF PAG121 (trade name) 2-Methyl- ⁇ - [5-[[((p-toluenesulfonyl) oxy] imino]-(5H) -thienylidene] benzeneacetonitrile
  • TAG3 CGI1397 (trade name) manufactured by BASF 2-Methyl- ⁇ - [5-[[(propylsulfonyl) oxy] imino]-(5H) -thienylidene] benzeneacetonitrile acid generating compound 1: benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexafluorophosphate
  • Photopolymerizable compound Kayalad DPHA (Nippon Kayaku Co., Ltd., mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate)
  • U-1 Alkali-soluble resin: benzyl methacrylate / methacrylic acid (85/15 [mass ratio] copolymer (weight average molecular weight: 12,000) acid value (100 mg KOH / g)
  • Photopolymerization initiator an oxime compound having the following structure
  • X-1) Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • Solvent Ethyl 3-ethoxypropionate
  • Surfactant Megafac F781-F (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • Comparative Compound 2 The following compounds were used as examples of colorants that do not have a radical polymerizable group and are not multimers.
  • Example 1 Preparation of blue colored film> ⁇ Preparation of coloring composition (coating liquid) >> Components in the following composition were mixed to prepare a colored composition.
  • Exemplified compound I-1 Triarylmethane dye: 2 parts by mass p-toluenesulfonic acid pyridine salt (PPTS): 0.02 parts by weight (T-1) photopolymerizable compound: 6. 5 parts by mass (U-1) alkali-soluble resin ... 8.5 parts by mass (V-3) photopolymerization initiator ... 1.0 parts by mass (X-1) solvent ... 40.0 parts by mass-(X-2) solvent ... 12.0 parts by mass-(Z-1) surfactant-... 0.006 parts by mass
  • ⁇ Heat resistance> The colored film was heated at 230 ° C. for 80 minutes, and then the chromaticity change, that is, ⁇ Eab value was measured.
  • the ⁇ Eab value was calculated from UV-Vis spectra before and after heating. A smaller ⁇ Eab value indicates better heat resistance.
  • Example 2 Comparative Examples 1 to 3
  • the amount of the dye, acid generator and acid generator relative to the total solid content in the table, the addition amount and the notation, the unit is mass%) was changed, and the others were prepared in the same manner. did.

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Abstract

 耐熱性に優れた硬化膜が得られる着色組成物、および上記着色組成物を用いた、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置の提供。 トリアリールメタン系着色剤と、酸発生剤を含む着色組成物であって、トリアリールメタン系着色剤がトリアリールメタン系着色剤多量体であるか、ラジカル重合性基を有する着色組成物。

Description

着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
 本発明は、着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置に関する。
 従来、カラーフィルタは、着色剤、重合性化合物、重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、および必要に応じその他の成分とを含有することにより着色組成物とし、これを用いてフォトリソグラフィ法などによって着色パターンを形成することが検討されている。
 近年、カラーフィルタは、液晶表示素子(LCD)用途においてモニターのみならずテレビ(TV)へと用途が拡大する傾向にある。この用途拡大の傾向に伴い、カラーフィルタには、色度、コントラストなどにおいて高度の色特性が要求されるに至っている。また、イメージセンサ(固体撮像素子)用途のカラーフィルタにおいても、同様に色ムラの低減、色分解能の向上など色特性の更なる向上が求められるようになっている。
 ここで、特許文献1には、所定のトリアリールメタン系着色剤および架橋剤を用いたカラーフィルタ用着色組成物が開示されている(特許文献1)。また、特許文献2には、溶剤溶解性染料および酸発生剤等を含む染料含有硬化性組成物が開示されている(特許文献2)。
特開2013-25194号公報 特開2006-259002号公報
 特許文献1では、トリアリールメタン染料カチオンに反応性基を付与し、反応性基と架橋剤の重合反応によって得られる硬化膜の耐熱性を向上させている。しかしながら、本発明者が検討を行った結果、上記方法では、この方法では、得られる硬化膜の耐熱性が十分ではないことが分かった。また、特許文献2には、トリアリールメタン系着色剤を含む硬化膜の耐熱性を向上する方法については、記載も示唆もない。
 本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、耐熱性に優れた硬化膜が得られる、トリアリールメタン系着色剤を用いた着色組成物を提供することを目的とする。
 かかる状況のもと、本願発明者が鋭意検討した結果、下記手段<1>~<16>により、上記課題を解決しうることを見出した。
<1>トリアリールメタン系着色剤と、酸発生剤を含む着色組成物であって、トリアリールメタン系着色剤が多量体であるか、ラジカル重合性基を有する着色組成物。
<2>トリアリールメタン系着色剤と酸発生剤を含み、トリアリールメタン系着色剤が多量体である、<1>に記載の着色組成物。
<3>酸発生剤の配合量が着色組成物に含まれる全固形分に対し、0.001~5.0質量%である、<1>または<2>に記載の着色組成物。
<4>トリアリールメタン系着色剤が、一般式(TP1)で表されるカチオンおよび/または一般式(TP2)で表されるカチオンである、<1>~<3>のいずれかに記載の着色組成物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
一般式(TP1)および(TP2)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、Rtp6、Rtp8、Rtp9およびRtp11は、それぞれ独立して置換基を表す;Rtp7は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp71Rtp72を表す;Rtp71及びRtp72は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す;Rtp10は、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す;a、b及びcは、それぞれ独立して0~4の整数を表す;a、b及びcが2以上の場合、Rtp5同士、Rtp6同士、Rtp8同士およびRtp9同士は、互いに、連結して環を形成してもよい;Rtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72の少なくとも1つがラジカル重合性基または多量体構造を含む。
<5>酸発生剤が加熱により酸を発生させる化合物である、<1>~<4>のいずれかに記載の着色組成物。
<6>酸発生剤がスルホン酸のオニウム塩化合物である、<1>~<5>のいずれかに記載の着色組成物。
<7>さらに光重合開始剤を含む、<1>~<6>のいずれかに記載の着色組成物。
<8>さらに重合性化合物を含む、<1>~<7>のいずれかに記載の着色組成物。
<9>カラーフィルタの着色層形成用である、<1>~<8>のいずれかに記載の着色組成物。
<10>ネガ型感光性樹脂組成物である、<1>~<9>のいずれかに記載の着色組成物。
<11><1>~<10>のいずれかに記載の着色組成物を硬化してなる硬化膜。
<12><1>~<10>のいずれかに記載の着色組成物を支持体上に適用して着色組成物層を形成する工程と、着色組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成する工程とを含むカラーフィルタの製造方法。
<13>さらに、現像された着色パターンを230℃以上で加熱する工程を含む、<12>に記載のカラーフィルタの製造方法。
<14><11>に記載の硬化膜を有するカラーフィルタまたは<12>または<13>に記載のカラーフィルタの製造方法によって製造したカラーフィルタ。
<15><14>に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
<16><14>に記載のカラーフィルタを有する画像表示装置。
 耐熱性に優れた硬化膜が得られる、トリアリールメタン系着色剤を用いた着色組成物を提供可能になった。また、上記着色組成物を用いた、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置を提供可能になった。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
 本明細書において固形分濃度とは、組成物の総重量に対する、溶剤を除く他の成分の重量の重量百分率である。また、固形分濃度は、特に述べない限り25℃における濃度をいう。
 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「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。
 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。
 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、化学式中のMeはメチル基を、Etはエチル基を、Prはプロピル基を、Buはブチル基を、Phはフェニル基をそれぞれ示す。
 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。
 本発明における重量平均分子量は、特に述べない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定したものをいう。GPCは、得られたポリマーについて、溶媒を除去することによって単離し、得られた固形分をテトラヒドロフランにて0.1質量%に希釈して、HLC-8020GPC(東ソー(株)製)にて、TSKgel Super Multipore HZ-H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本直列につないだものをカラムとして測定することができる。条件は、試料濃度を0.35質量%、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、測定温度を40℃とし、RI検出器を用いて行うことができる。
着色組成物
 本発明の着色組成物は、トリアリールメタン系着色剤と、酸発生剤を含む着色組成物であって、トリアリールメタン系着色剤が多量体であるか、ラジカル重合性基を有することを特徴とする。
 このような構成とすることにより、耐熱性に優れた着色組成物が得られる。
 以下、本発明について、詳細に説明する。
<トリアリールメタン系着色剤>
 本発明で用いるトリアリールメタン系着色剤は、トリアリールメタン構造を含み、かつ、トリアリールメタン系着色剤が多量体であるか、ラジカル重合性基を有することを特徴とし、トリアリールメタン系着色剤が多量体であることが好ましい。
 多量体としては、トリアリールメタン構造を有する繰り返し単位を含む重合体が例示され、他の繰り返し単位を含んでいても良い。ラジカル重合性基を有するトリアリールメタン系着色剤としては、トリアリールメタン構造またはその置換基がラジカル重合性基を有する態様が例示される。
 本発明におけるトリアリールメタン系着色剤は、通常、カチオンの形態をとる。カチオンは、通常、トリアリールメタン構造1つに対し、1価および/または2価のカチオンを1つまたは2つ有することが好ましく、1価のカチオンを1つ有することがより好ましい。
 本発明におけるトリアリールメタン系着色剤は、染料であることが好ましい。顔料分散系では、顔料の粗大粒子による散乱の発生、分散安定性不良による粘度上昇等の問題が起きやすく、コントラスト、輝度をさらに向上させることが困難となる場合があるが、染料を用いるとこのような問題を回避できる。さらに、着色剤として染料を使用すると、染料自体の色純度やその色相の鮮やかさにより、画像表示させたときの表示画像の色相や輝度を高めることができ、かつ粗大粒子がなくなるためコントラストを向上させられる点で有用である。
 本発明に用いられる染料とは、溶剤に溶解しやすい可溶性の色素化合物を意味する。ここで、溶剤とは、任意の溶剤が挙げられ、例えば後述する溶剤の欄で例示する溶剤が挙げられる。本発明に用いられる溶剤は、例えば、25℃における溶剤への溶解度が0.001g/100gSolventを超えるものが好ましい。
<<トリアリールメタン構造>>
 トリアリールメタン構造は、メタンを中心として3つのアリール基を含むものである。3つのアリール基は、それぞれ、フェニル基、ナフチル基、アリール基と複素環と縮合した環が好ましい。この場合の複素環としては、含窒素5員環または6員環が例示される。
 本発明で用いるトリアリールメタン系着色剤は、一般式(TP1)で表されるカチオンおよび/または一般式(TP2)で表されるカチオンであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
一般式(TP1)および(TP2)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、Rtp6、Rtp8、Rtp9およびRtp11は、それぞれ独立して置換基を表す。Rtp7は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp71Rtp72を表す。Rtp71及びRtp72は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Rtp10は、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。a、b及びcは、それぞれ独立して0~4の整数を表す。a、b及びcが2以上の場合、Rtp5同士、Rtp6同士、Rtp8同士およびRtp9同士は、互いに、連結して環を形成してもよい。Rtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72の少なくとも1つがラジカル重合性基または多量体構造を含む。
 一般式(TP1)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し、水素原子またはアルキル基が好ましい。
 アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3がさらに好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分岐状が好ましい。アルキル基は、無置換が好ましい。後述する置換基群Aの項で挙げる置換基が挙げられる。
 アリール基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましく、6がさらに好ましい。アリール基が有していてもよい置換基としては、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基が挙げられる。
 一般式(TP1)中、Rtp7は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp71Rtp72を表し、水素原子またはNRtp71Rtp72が好ましく、NRtp71Rtp72がより好ましい。
 アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3がさらに好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよいが、直鎖状が好ましい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基が挙げられる。アリール基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましく、6がさらに好ましい。
 Rtp71およびRtp72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し、水素原子またはアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~6がさらに好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分岐状が好ましい。アルキル基は、置換されていてもよいが、無置換が好ましい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基が挙げられる。アリール基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましく、6がさらに好ましい。アリール基が有していてもよい置換基は、後述する置換基群Aの項で挙げる置換基が挙げられる。
 一般式(TP1)中、Rtp5、Rtp6およびRtp8は、それぞれ独立して置換基を表す。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。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、Rtp5およびRtp6は、それぞれ独立して炭素数1~5のアルキル基が好ましい。また、Rtp8は、2つのアルケニル基が互いに結合して、環を形成していることが好ましい。環は、ベンゼン環が好ましい。
 一般式(TP1)中、a、bおよびcは、それぞれ独立して0~4の整数を表し、特にaおよびbは、0または1を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。cは、0~2を表すことが好ましく、0または1を表すことがより好ましい。
 一般式(TP2)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し、一般式(TP1)中のRtp1~Rtp4と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(TP2)中、Rtp5およびRtp6は、それぞれ独立して置換基を表し、一般式(TP1)中のRtp5およびRtp6と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(TP2)中、Rtp9およびRtp11は、それぞれ独立して置換基を表し、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基を用いることができる。
 Rtp9は、アリール基が好ましく、炭素数6~12のアリール基がより好ましく、フェニル基がより好ましい。
 Rtp11は、アルキル基が好ましく、炭素数1~5のアルキル基がより好ましく、炭素数1~3のアルキル基がさらに好ましい。アルキル基は、直鎖状または分岐状が好ましく、直鎖状がより好ましい。
 一般式(TP2)中、Rtp10は、置換基を表し、後述する置換基群Aの項で挙げた置換基を用いることができる。特に、Rtp10は、炭素数6~12のアリール基がより好ましく、フェニル基がより好ましい。
 一般式(TP2)中、a、bおよびcは、それぞれ独立して0~4の整数を表し、特にaおよびbは、0または1を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。cは、0~2を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。
 染料カチオンは、カチオンが以下のように非局在化して存在しており、下記2種の構造は同義であり、いずれも本発明に含まれるものとする。なお、カチオン部位は、分子中のどの位置にあってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
置換基群A:
 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。
<<多量体構造を含むトリアリールメタン系着色剤>>
 多量体構造を含むトリアリールメタン系着色剤は、オリゴマーであってもポリマーであってもよい。多量体構造を含むトリアリールメタン系着色剤は、多量体構造として、繰り返し単位を含む基を含むことが好ましい。
 多量体構造を含むトリアリールメタン系着色剤は、下記一般式(A)で表される構造を有することが好ましい。
一般式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(一般式(A)中、X1は、繰り返し単位の主鎖を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。Dyeは、トリアリールメタン構造を表す。)
 一般式(A)中、X1は、繰り返し単位の主鎖を表し、通常、重合反応で形成される連結基を表し、例えば、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基、エーテル基を有する化合物由来の主鎖が好ましい。また、主鎖環状のアルキレン基を有する態様も好ましい。なお、2つの*で表された部位で他の繰り返し単位と結合している。
 Dyeは、トリアリールメタン構造を表し、一般式(TP1)で表されるカチオンまたは一般式(TP2)で表されるカチオンが好ましい。
 L1が2価の連結基を表す場合、炭素数1~30のアルキレン基(メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基など)、炭素数6~30のアリーレン基(フェニレン基、ナフタレン基等)、ヘテロ環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-およびこれらを2以上組み合わせた連結基が好ましい。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
 L1は、単結合、または、炭素数1~30のアルキレン基(好ましくは、炭素数1~10のアルキレン基であり、炭素数5~20のアルキレン基であり、さらに好ましくは、-(CH2)n-(nは1~10の整数)、炭素数6~12のアリーレン基(好ましくはフェニレン基、ナフタレン基)、-NH-、-CO-、-O-および-SO2-を2以上組み合わせた2価の連結基が好ましい。特に、L1は、-(CH2)n-(nは5~10の整数)または炭素数6~12のアリーレン基(好ましくはフェニレン基、ナフタレン基)が好ましい。
 L1が単結合を表す場合、X1は、一般式(TP1)および(TP2)中のRtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72のいずれかと結合していることが好ましく、Rtp71またはRtp72と結合していることがより好ましい。
 L1が2価の連結基を表す場合、L1は、一般式(TP1)および(TP2)中のRtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72のいずれかと結合していることが好ましく、Rtp71またはRtp72と結合していることがより好ましい。
 以下に、X1およびL1の組み合わせの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 特に、(XX-1)および(XX-2)で表される(メタ)アクリル系連結鎖、(XX-10)~(XX-17)で表されるスチレン系連結鎖、および(XX-24)で表されるビニル系連結鎖から選択されることがより好ましく、(XX-1)および(XX-2)で表される(メタ)アクリル系連結鎖および(XX-11)で表されるスチレン系連結鎖がより好ましい。
 (XX-1)~(X-24)中、*で示された部位で上記トリアリールメタン構造と連結していることを表す。Meは、メチル基を表す。また、(XX-18)および(XX-19)中のRは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基またはフェニル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 また、X1およびL1の組み合わせの具体例としては以下も好ましい。下記具体例中、nは、1~9の整数を表す。また、*で示された部位でトリアリールメタン構造と連結していることを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 トリアリールメタン構造を含む繰り返し単位の具体例として以下の構造を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
<<他の繰り返し単位>>
 トリアリールメタン系着色剤が多量体である場合、ラジカル重合性基を有するトリアリール系化合物のみから構成されるホモポリマー(単独重合体)でも、その他重合性化合物とのコポリマー(共重合体)でもどちらでも好ましく用いることが出来るが、ホモポリマー(単独重合体)の形態がより好ましい。
 トリアリールメタン系着色剤が、ホモポリマーの場合、繰り返し単位を含む基を有するトリアリールメタン系着色剤の割合は、全繰り返し単位100モルに対し、例えば、10~50モルが好ましく、10~30モルがより好ましい。
 トリアリールメタン系着色剤が、ホモポリマーの場合に含まれていても良い繰り返し単位としては、後述するアニオンを含む繰り返し単位、重合性基を含む繰り返し単位、アルカリ可溶性基を含む繰り返し単位が例示される。
<<<重合性基を含む繰り返し単位>>>
 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、オキセタニル基)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)アクリロイル基がさらに好ましい。
 重合性基は、重合性基を有する繰り返し単位として組み込まれることも好ましい。
 また、アニオン多量体が、重合性基を有する繰り返し単位をさらに含有する場合、その量は、全繰り返し単位100モルに対し、例えば、50~90モルが好ましく、70~90モルがより好ましい。
 重合性基を有する繰り返し単位としては、以下のような具体例が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 <<<アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位>>>
 アルカリ可溶性基としては、酸基が例示され、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基が好ましい。
 また、アニオン多量体が、酸基を有する繰り返し単位を含有する場合、酸基を有する繰り返し単位を含有する繰り返し単位の割合は、全繰り返し単位100モルに対し、例えば、10~50モルが好ましく、10~30モルがより好ましい。
 その他の官能基として、ラクトン、酸無水物、アミド、-COCH2CO-、シアノ基等の現像促進基、長鎖および環状アルキル基、アラルキル基、アリール基、ポリアルキレンオキシド基、ヒドロキシル基、マレイミド基、アミノ基等の親疏水性調整基等が挙げられ、適宜導入することができる。
 導入方法としては、上記トリアリールメタン構造に予め導入しておく方法、および上記官能基を有するモノマーを共重合する方法が挙げられる。
 以下に、重合性基を有する繰り返し単位以外の他の繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 トリアリールメタン系着色剤が多量体である場合の、重量平均分子量は、1,000~100,000が好ましく、5,000~50,000がより好ましい。
 トリアリールメタン系着色剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて含有することができる。
 トリアリールメタン系着色剤が多量体である場合の含有量は、本発明の着色組成物の全固形分に対して、5~40質量%が好ましく、10~30質量%がより好ましい。
<<ラジカル重合性基を含むトリアリールメタン系着色剤>>
 本発明で用いるトリアリールメタン系着色剤が、ラジカル性基を含む場合について説明する。
 ラジカル重合性基としては、ラジカルにより架橋可能な基を挙げることができる。具体的には、エチレン性不飽和二重結合を有する基、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基、アリル基等が挙げられ、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基およびアリル基から選択される少なくとも1種が好ましく、(メタ)アクリル基、スチレン基およびビニル基から選択される少なくとも1種がより好ましく、(メタ)アクリル基およびスチレン基がさらに好ましい。
 本発明で用いるラジカル重合性基を含むトリアリールメタン系着色剤は、一般式(TP1)で表されるカチオンまたは一般式(TP2)で表されるカチオンが好ましい。
 トリアリールメタン系着色剤は、Rtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72の少なくとも1つがラジカル重合性基を含み、特に、Rtp71またはRtp72がラジカル重合性基を含むことが好ましい。
 ラジカル重合性基を含む基は、ラジカル重合性基のみからなってもよいし、ラジカル重合性基の他に連結基を含んでいてもよい。特に、ラジカル重合性基を含む基は、-L0-P0で表される基が好ましい。ここで、L0は、単結合または2価の連結基を表し、P1は、ラジカル重合性基を表す。
 2価の連結基は、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロ環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-およびこれらを2以上組み合わせた基が好ましい。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表す。
 特に、2価の連結基は、アルキレン基が好ましい。
 アルキレン基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよい。アルキレン基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、5~20がさらに好ましく、5~10が特に好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、ヘプシレン基、シクロペンテニレン基、シクロへキシレン基等が好ましい。
 アリーレン基の炭素数は、6~30が好ましく、6~18がより好ましく、6~12がさらに好ましい。具体的に、アリーレン基は、フェニレン基、ナフタレン基等が好ましい。
 また、本発明におけるラジカル重合性基を含むトリアリールメタン系着色剤は、ラジカル重合性基以外の重合性基、例えば、熱重合性基を含まないことが好ましい。このような構成とすることにより、得られる硬化膜の耐熱性がより向上する傾向にある。
 ラジカル重合性基を含むトリアリールメタン系着色剤の具体例として以下の構造を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 トリアリールメタン系着色剤がラジカル重合性基を有する場合の、トリアリールメタン系着色剤の分子量は、300~1,000が好ましく、500~1,000がより好ましい。
 トリアリールメタン系着色剤がラジカル重合性基を有する場合も、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて含有することができる。また、トリアリールメタン系着色剤が多量体であるものと併用することもできる、
 トリアリールメタン系着色剤がラジカル重合性基を有する場合の含有量は、本発明の着色組成物の全固形分に対して、5~40質量%が好ましく、10~30質量%がより好ましい。
<<対アニオン>>
 本発明で用いるトリアリールメタン系着色剤がカチオンの形態をとる場合のアニオンとしては、特に定めるものではなく、公知のアニオンを採用できる。対アニオンは、トリアリールメタン系着色剤が有するカチオンの数に応じて定められる。
 対アニオンは、トリアリールメタン系着色剤のカチオン部と対となるアニオン部のみからなっていてもよいし、アニオン部に加え、他の部位を有していても良い。本発明で用いる対アニオンは多量体であってもよい。トリアリールメタン系着色剤が多量体の場合、対アニオンも、対アニオンを有する繰り返し単位として、トリアリールメタン系着色剤多量体に含まれていても良い。
 以下、本発明で用いられる対アニオンの例について説明する。
 対アニオンのみからなる場合としては、フッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、シアン化物イオン、過塩素酸アニオン、ボレートアニオン(BF4-等)、PF6-およびSbF6-等が挙げられる。
 ボレートアニオンとしては、B(R104-で表される基であり、R10は、フッ素原子、シアノ基、フッ化アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基等が例示される。
 対アニオンは、また、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、下記一般式(A1)で表される構造および下記一般式(A2)で表される構造から選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。
一般式(A1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(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。
 上記一般式(A1)は、下記一般式(A1-1)で表されることがより好ましい。
一般式(A1-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(A1-1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して-SO2-または-CO-を表す。X1およびX2は、それぞれ独立してアルキレン基またはアリーレン基を表す。)
 一般式(A1-1)中、R1およびR2は、一般式(A1)中のR1およびR2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 X1がアルキレン基を表す場合、アルキレン基の炭素数は、1~8が好ましく、1~6がより好ましい。X1がアリーレン基を表す場合、アリーレン基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましく、6がさらに好ましい。X1が置換基を有する場合、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
 X2は、アルキル基またはアリール基を表し、アルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数は、1~8が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましく、1が特に好ましい。X2が置換基を有する場合、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
一般式(A2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(一般式(A2)中、R3は、-SO2-または-CO-を表す。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。
 対アニオンの具体例としては、R-SO3 -、R-COO-またはR-PO4 -であって、Rが、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基である場合も例示される。
 また、上記一般式(A1)で表される基を含む対アニオンの具体例としては、R1がハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基と結合している場合が例示される。
 また、上記一般式(A2)で表される基を含む対アニオンの具体例としては、R4およびR5が、それぞれ、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基である場合が例示される。
 その他の対アニオンの具体例としては、以下が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 本発明では、対アニオンがラジカル重合性基を含むことも好ましい。
 対アニオンが含んでいてもよいラジカル重合性基としては、ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の重合性基が挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基、環状エーテル基およびメチロール基が挙げられ、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基および環状エーテル基から選択される少なくとも1種が好ましく、(メタ)アクリル基、スチレン基およびビニル基から選択される1種がより好ましく、(メタ)アクリル基またはスチレン基がさらに好ましい。
 対アニオンが含んでいてもよいラジカル重合性基の数は、1~3が好ましく、1がより好ましい。
 また、ラジカル重合性基と、上述した-SO3 -、-COO-、-PO4 -、下記一般式(A1)で表される構造および下記一般式(A2)で表される構造との間は、直接結合していてもよいし、連結基を介して結合していてもよいが、連結基を介して結合していることが好ましい。
 ラジカル重合性基を含む対アニオンは、例えば、下記一般式(B)で表されることが好ましい。
一般式(B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(一般式(B)中、Pはラジカル重合性基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表す。anionは、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、上記一般式(A1)で表される構造および上記般式(A2)で表される構造を表す。)
 一般式(B)中、Pはラジカル重合性基を表し、上述したラジカル重合性基が挙げられる。
 一般式(B)中、Lが2価の連結基を表す場合、炭素数1~30のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基等)、炭素数6~30のアリーレン基、ヘテロ環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-およびこれらを2以上組み合わせた連結基が好ましい。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表す。
 特に、連結基は、炭素数1~10のアルキレン基(好ましくは、-(CH2)n-(nは1~10の整数)、炭素数6~12のアリーレン基(好ましくはフェニレン基、ナフタレン基)、-NH-、-CO-、-O-および-SO2-を2以上組み合わせた連結基が好ましい。
 ラジカル重合性基を含む対アニオンの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 ラジカル重合性基を含む対アニオンの分子量は、300~1,000が好ましく、500~1,000がより好ましい。
 対アニオンが多量体である場合(以下、アニオン多量体ともいう)、対アニオンは、オリゴマーであっても、多量体であってもよく、好ましくは、アニオン部を含む繰り返し単位を含む多量体である。対アニオンが多量体である場合の実施形態としては、トリアリールメタン構造を含む繰り返し単位と対アニオンを有する繰り返し単位を含む多量体である場合、および/または、トリアリールメタン系着色剤とは別に、対アニオンを有する繰り返し単位を含む多量体である場合が挙げられる。
 多量体構造を含む対アニオンは、下記一般式(C)および/または下記一般式(D)で表される構造を有することが好ましい。
一般式(C)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(一般式(C)中、X1は、繰り返し単位の主鎖を表す。L1は単結合または2価の連結基を表す。anionは、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、上記一般式(A1)で表される構造および上記般式(A2)で表される構造を表す。)
 一般式(C)中、X1は、繰り返し単位の主鎖を表し、通常、重合反応で形成される連結基を表し、例えば、(メタ)アクリル系、スチレン系、ビニル系等が好ましい。なお、2つの*で表された部位が繰り返し単位となる。
 L1が2価の連結基を表す場合、炭素数1~30のアルキレン基(メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基など)、炭素数6~30のアリーレン基(フェニレン基、ナフタレン基等)、ヘテロ環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-およびこれらを2以上組み合わせた連結基が好ましい。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
 特に、L1は、単結合、または、炭素数1~10のアルキレン基(好ましくは、-(CH2)n-(nは1~10の整数)、炭素数6~12のアリーレン基(好ましくはフェニレン基、ナフタレン基)、-NH-、-CO-、-O-および-SO2-を2以上組み合わせた2価の連結基が好ましい。
 X1およびL1の組み合わせの具体例としては、上述した(XX-1)~(X-24)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、アニオン多量体は、(XX-1)~(X-24)中の*で示された部位で上記anionと連結している。
一般式(D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(一般式(D)中、L2およびL3は、それぞれ独立して単結合または2価の連結基を表す。anionは、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、上記一般式(A1)で表される構造および上記般式(A2)で表される構造を表す。)
 一般式(D)中、L2およびL3が2価の連結基を表す場合、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数6~30のアリーレン基、ヘテロ環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-O2C-、-SO-、-SO2-およびこれらを2以上組み合わせた連結基が好ましい。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
 L2は、炭素数6~12のアリーレン基(特にフェニレン基)が好ましい。炭素数6~30のアリーレン基は、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
 L3は、炭素数6~12のアリーレン基(特にフェニレン基)と-O-との組み合わせからなる基が好ましく、少なくとも1種の炭素数6~12のアリーレン基がフッ素原子で置換されていることが好ましい。
 アニオン多量体の分子量としては、重量平均分子量が3,000~30,000かつ、分子量分布がMw/Mnで0.8~3.0であることが好ましく、より好ましくは重量平均分子量が5,000~20,000かつ、分子量分布がMw/Mnで1~2.5である。
 アニオン多量体を形成する場合、連鎖移動剤を添加してもよい。連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタンが好ましく、炭素数10以下のアルキルメルカプタンまたはエーテル基・エステル基で置換されたアルキルメルカプタンが好ましい。特に、logP値が5以下のアルキルメルカプタンがより好ましい。
 アニオン多量体に含まれるアニオン多量体の原料であるラジカル重合性基を有するアニオンモノマー化合物の量は、5%以下が好ましく、より好ましくは、1%以下である。
 アニオン多量体に含まれるハロゲンイオン含有量としては、10~3000ppm以下が好ましく、10~2000ppmがより好ましく、10~1000ppmがさらに好ましい。
 アニオン多量体の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 以下の具体例は、アニオン構造が解離していない状態を示しているが、アニオン構造が解離している状態も本発明の範囲内であることは言うまでもない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 対アニオンが多量体である場合、対アニオンを有する繰り返し単位に加え、他の繰り返し単位を含んでいても良い。他の繰り返し単位としては、上述した、トリアリールメタン系着色剤が多量体の場合に含まれていても良い、他の繰り返し単位が例示され、好ましい範囲も同義である。
<酸発生剤>
 本発明の着色組成物は、酸発生剤を含む。
 酸発生剤は、光酸発生剤であっても、熱酸発生剤であってもよいが、熱酸発生剤が好ましい。熱酸発生剤を用いると硬化膜の耐熱性がより向上する傾向にある。これは、耐熱性低下の原因の1つに、アルカリ現像液の硬化膜への浸透による酸性度の低下があることに基づく。すなわち、硬化後のベーク処理工程で硬化膜の酸性度が低下してしまっており、耐熱性が劣るが、熱酸発生剤を配合することにより、ベーク時に酸が発生し、アルカリ現像液の硬化膜への浸透による酸性度の低下を抑制できる。
 また、特許文献1(特開2013-25194号公報)では、熱酸発生剤を配合しているが、熱酸発生剤が環状エーテル構造を有する化合物の硬化に使われてしまうため、相当に多い量の熱酸発生剤を配合しないと、アルカリ現像時の硬化膜への浸透による酸性度の低下を抑制できない。
 本発明における熱酸発生剤とは、1013.25hPaで100~250℃で加熱したときに、酸を発生する酸発生剤をいう。発生する酸としては、pKa5以下の酸が好ましい。発生する酸の具体例としては、スルホン酸、カルボン酸、リン酸等が例示され、スルホン酸がより好ましい。
 すなわち、酸発生剤は、化学増幅ポジ型の着色組成物に用いられることが一般的であったが、本発明では、ネガ型の着色組成物に用いても、所望の効果を達成することができる。
 光酸発生剤としては、特開2006-259002号公報の段落番号0103~0113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。
 熱酸発生剤には、イオン性化合物(オニウム塩)および非イオン性化合物が含まれる。
 イオン性化合物(オニウム塩)としては、重金属やハロゲンイオンを含まないものが好ましく、スルホン酸のオニウム塩が好ましい。
 イオン性の熱酸発生剤としては、具体的には、トリフェニルスルホニウム、1-ジメチルチオナフタレン、1-ジメチルチオ-4-ヒドロキシナフタレン、1-ジメチルチオ-4,7-ジヒドロキシナフタレン、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム、ベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム、2-メチルベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム、2-メチルベンジル-4-アセチルフェニルメチルスルホニウム、2-メチルベンジル-4-ベンゾイルオキシフェニルメチルスルホニウム、これらのメタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ヘキサフルオロホスホン酸塩等が挙げられる。また、下記化学式(1)乃至式(41)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 この中でも、p-トルエンスルホン酸塩、2-メチル-α-[5-[[(p-トルエンスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル、2-メチル-α-[5-[[(プロピルスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル、ベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム、2-メチルベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムが好ましく、p-トルエンスルホン酸ピリジン塩、p-トルエンスルホン酸トリエチルアミン塩、下記化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
2-メチル-α-[5-[[(p-トルエンスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル、2-メチル-α-[5-[[(プロピルスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル、ベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェートがより好ましく、p-トルエンスルホン酸ピリジン塩、p-トルエンスルホン酸トリエチルアミン塩、下記化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
2-メチル-α-[5-[[(p-トルエンスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル、2-メチル-α-[5-[[(プロピルスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリルがさらに好ましい。
 非イオン性の熱酸発生剤としては、例えば、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、スルホンベンゾトリアゾール化合物等が挙げられる。これらのうち、特にスルホンイミド化合物が好ましい。
 スルホンイミド化合物としては、例えば、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド(商品名「SI-105」、みどり化学社)、N-(カンファスルホニルオキシ)スクシンイミド(商品名「SI-106」、みどり化学社)、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド(商品名「SI-101」、みどり化学社)、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(カンファスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(2-フルオロフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド(商品名「PI-105」、みどり化学社)、N-(カンファスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、4-メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N-(フェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド(商品名「NDI-100」、みどり化学社)、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド(商品名「NDI-101」、みどり化学社)、N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド(商品名「NDI-105」、みどり化学社)、N-(ノナフルオロブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド(商品名「NDI-109」、みどり化学社)、N-(カンファスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド(商品名「NDI-106」、みどり化学社)、N-(カンファスルホニルオキシ)-7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)-7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)-7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)-7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-5,6-オキシ-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(カンファスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-5,6-オキシ-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-5,6-オキシ-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-5,6-オキシ-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-5,6-オキシ-2,3-ジカルボキシルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-105」、みどり化学社)、N-(カンファスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-106」、みどり化学社)、N-(4-メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-101」、みどり化学社)、N-(フェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-100」、みどり化学社)、N-(2-トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(4-フルオロフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ペンタフルオロエチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ヘプタフルオロプロピルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ノナフルオロブチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-109」、みどり化学社)、N-(エチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(プロピルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ブチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド(商品名「NAI-1004」、みどり化学社)、N-(ペンチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ヘキシルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ヘプチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(オクチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N-(ノニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド等が挙げられる。
 酸発生剤の配合量が着色組成物に含まれる全固形分に対し0.001質量%以上であることが好ましく、0.08質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。一方、上限値については、5.0質量%以下であることが好ましく、4.0質量%以下であることがより好ましく、3.0質量%以下であることがさらに好ましく、2.3質量%以下であることが一層好ましく、1.8質量%以下であることがさらに一層好ましい。酸発生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。2種類以上配合する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<他の着色化合物>>
 本発明の着色組成物は、上述した着色剤、すなわち、トリアリールメタン系着色剤以外の他の着色化合物を1種または2種以上含んでいてもよい。他の着色化合物としては、染料化合物、顔料化合物およびそれらの分散物が挙げられる。
 染料化合物としては、着色画像の色相に影響を与えないものであればどのような構造であってもよく、例えば、アゾ系(例えば、ソルベントイエロー162)、アントラキノン系(例えば、特開2001-10881号公報に記載のアントラキノン化合物)、フタロシアニン系(例えば、米国特許2008/0076044A1に記載のフタロシアニン化合物)、キサンテン系(例えば、シー・アイ・アシッド・レッド289(C.I.Acid.Red 289))、メチン染料、などが挙げられる。
 顔料化合物としては、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、キナクリドンキノン、アントラキノン、アントアントロン、ベンズイミダゾロン、ジスアゾ縮合、ジスアゾ、アゾ、インダントロン、フタロシアニン、トリアリールカルボニウム、ジオキサジン、アミノアントラキノン、ジケトピロロピロール、インジゴ、チオインジゴ、イソインドリン、イソインドリノン、ピラントロンもしくはイソビオラントロン等が挙げられる。さらに詳しくは、例えば、ピグメント・レッド190、ピグメント・レッド224、ピグメント・バイオレット29等のペリレン化合物顔料、ピグメント・オレンジ43、もしくはピグメント・レッド194等のペリノン化合物顔料、ピグメント・バイオレット19、ピグメント・バイオレット42、ピグメント・レッド122、ピグメント・レッド192、ピグメント・レッド202、ピグメント・レッド207、もしくはピグメント・レッド209のキナクリドン化合物顔料、ピグメント・レッド206、ピグメント・オレンジ48、もしくはピグメント・オレンジ49等のキナクリドンキノン化合物顔料、ピグメント・イエロー147等のアントラキノン化合物顔料、ピグメント・レッド168等のアントアントロン化合物顔料、ピグメント・ブラウン25、ピグメント・バイオレット32、ピグメント・オレンジ36、ピグメント・イエロー120、ピグメント・イエロー180、ピグメント・イエロー181、ピグメント・オレンジ62、もしくはピグメント・レッド185等のベンズイミダゾロン化合物顔料、ピグメント・イエロー93、ピグメント・イエロー94、ピグメント・イエロー95、ピグメント・イエロー128、ピグメント・イエロー166、ピグメント・オレンジ34、ピグメント・オレンジ13、ピグメント・オレンジ31、ピグメント・レッド144、ピグメント・レッド166、ピグメント・レッド220、ピグメント・レッド221、ピグメント・レッド242、ピグメント・レッド248、ピグメント・レッド262、もしくはピグメント・ブラウン23等のジスアゾ縮合化合物顔料、ピグメント・イエロー13、ピグメント・イエロー83、もしくはピグメント・イエロー188等のジスアゾ化合物顔料、ピグメント・レッド187、ピグメント・レッド170、ピグメント・イエロー74、ピグメント・イエロー150、ピグメント・レッド48、ピグメント・レッド53、ピグメント・オレンジ64、もしくはピグメント・レッド247等のアゾ化合物顔料、ピグメント・ブルー60等のインダントロン化合物顔料、ピグメント・グリーン7、ピグメント・グリーン36、ピグメント・グリーン37、ピグメント・グリーン58、ピグメント・ブルー16、ピグメント・ブルー75、もしくはピグメント・ブルー15等のフタロシアニン化合物顔料、ピグメント・ブルー56、もしくはピグメント・ブルー61等のトリアリールカルボニウム化合物顔料、ピグメント・バイオレット23、もしくはピグメント・バイオレット37等のジオキサジン化合物顔料、ピグメント・レッド177等のアミノアントラキノン化合物顔料、ピグメント・レッド254、ピグメント・レッド255、ピグメント・レッド264、ピグメント・レッド272、ピグメント・オレンジ71、もしくはピグメント・オレンジ73等のジケトピロロピロール化合物顔料、ピグメント・レッド88等のチオインジゴ化合物顔料、ピグメント・イエロー139、ピグメント・オレンジ66等のイソインドリン化合物顔料、ピグメント・イエロー109、もしくはピグメント・オレンジ61等のイソインドリノン化合物顔料、ピグメント・オレンジ40、もしくはピグメント・レッド216等のピラントロン化合物顔料、またはピグメント・バイオレット31等のイソビオラントロン化合物顔料が挙げられる。
 本発明では緑からシアン色の色材が好ましく、ピグメント・グリーン7、ピグメント・グリーン36、ピグメント・グリーン37、ピグメント・グリーン58、ピグメント・ブルー16、ピグメント・ブルー75、ピグメント・ブルー15、ピグメント・ブルー15:6等のフタロシアニン化合物顔料、ピグメント・ブルー56、もしくはピグメント・ブルー61等のトリアリールカルボニウム化合物顔料、ピグメント・バイオレット23、もしくはピグメント・バイオレット37等のジオキサジン化合物顔料、ピグメント・レッド177等のアミノアントラキノン化合物顔料、ピグメント・レッド254、ピグメント・レッド255、ピグメント・レッド264、ピグメント・レッド272、ピグメント・オレンジ71、もしくはピグメント・オレンジ73等のジケトピロロピロール化合物顔料、ピグメント・レッド88等のチオインジゴ化合物顔料、ピグメント・イエロー139、ピグメント・オレンジ66等のイソインドリン化合物顔料、ピグメント・イエロー109、もしくはピグメント・オレンジ61等のイソインドリノン化合物顔料、ピグメント・オレンジ40、もしくはピグメント・レッド216等のピラントロン化合物顔料、またはピグメント・バイオレット31等のイソビオラントロン化合物顔料が好ましい。
 上記染料または顔料を分散物として配合する場合、特開平9-197118号公報、特開2000-239544号公報の記載に従って調整することができる。
 上記料または顔料の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲で使用でき、配合する場合、本発明の着色組成物の全固形分に対して、0.5質量%~70質量%であることが好ましい。また、吸収強度比(450nmの吸収/650nmの吸収)が、0.95~1.05の範囲となるように、着色組成物に添加されることが好ましい。
<<重合性化合物>>
 本発明の着色組成物は、重合性化合物を含有することが好ましい。重合性化合物としては、例えば、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物を挙げることができる。
 具体的には、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選ばれる。このような化合物群は、当該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(共)重合体などの化学的形態のいずれであってもよい。
 モノマーおよびその(共)重合体の例としては、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(共)重合体が挙げられ、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(共)重合体である。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、ビニ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。
 脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、例えば、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3-ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー、イソシアヌール酸EO変性トリアクリレート等が挙げられる。
 また、メタクリル酸エステルとして、例えば、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p-(3-メタクリルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス-〔p-(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等が挙げられる。
 さらに、イタコン酸エステルとして、例えば、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3-ブタンジオールジイタコネート、1,4-ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等が、また、クロトン酸エステルとして、例えば、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等が、イソクロトン酸エステルとして、例えば、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等が、また、マレイン酸エステルとして、例えば、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等が挙げられる。
 その他のエステルの例として、例えば、特公昭51-47334号公報、特開昭57-196231号公報記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59-5240号公報、特開昭59-5241号公報、特開平2-226149号公報記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1-165613号公報記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。さらに、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。
 また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48-41708号公報中に記載の、1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(A)で表される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。
  CH2=C(R)COOCH2CH(R’)OH  ・・・(A)
〔一般式(A)中、RおよびR’は、それぞれ独立にHまたはCH3を表す。〕
 また、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も好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
 これらの重合性化合物について、その構造や、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、スチレン化合物、ビニルエーテル化合物)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。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、着色剤(顔料)、バインダーポリマー等)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、基板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。
 着色組成物の全固形分中における重合性化合物の含有量は、本発明の効果をより効果的に得る観点から、10~80質量%が好ましく、15~75質量%がより好ましく、20~60質量%が特に好ましい。
 本発明の組成物は、重合性化合物を、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。
<<光重合開始剤>>
 本発明の着色組成物は、少なくとも一種の光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤は、重合性化合物やラジカル重合性基を含む着色剤を重合させ得るものであれば、特に制限はなく、特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点で選ばれるのが好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、ハロメチルオキサジアゾール化合物およびハロメチル-s-トリアジン化合物から選択される少なくとも1つの活性ハロゲン化合物、3-アリール置換クマリン化合物、ロフィン2量体、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、オキシム化合物、等が挙げられる。光重合開始剤の具体例については、特開2004-295116号公報の段落〔0070〕~〔0077〕に記載のものが挙げられる。中でも、重合反応が迅速である点等から、オキシム化合物またはビイミダゾール系化合物が好ましい。
 オキシム系化合物(以下、「オキシム系光重合開始剤」ともいう。)としては、特に限定はなく、例えば、特開2000-80068号公報、WO02/100903A1、特開2001-233842号公報等に記載のオキシム系化合物が挙げられる。
 オキシム系化合物の具体的な例としては、特開2013-182215号公報の段落0053の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、本発明においては、感度、径時安定性、後加熱時の着色の観点から、オキシム化合物として、下記一般式(1)または一般式(2)で表される化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(一般式(1)中、RおよびXは、それぞれ、1価の置換基を表し、Aは、2価の有機基を表し、Arは、アリール基を表す。nは、1~5の整数である。)
 Rとしては、高感度化の点から、アシル基が好ましく、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基、トルイル基が好ましい。
 Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert-ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p-トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
 Arとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換または無置換のフェニル基が好ましい。置換フェニル基の場合、その置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基が好ましい。
 Xとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収効率向上の点から、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいアミノ基が好ましい。また、一般式(1)におけるnは1~2の整数が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 一般式(2)中、R101はアルキル基、アルカノイル基、アルケノイル基、アリーロイル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基、ヘテロ環チオカルボニル基、ヘテロアリールチオカルボニル基またはCO-CO-Rfを表す。Rfは炭素環式芳香族基またはヘテロ環式芳香族基を表す。
 R102はアルキル基、アリール基またはヘテロ環基を示し、これらは置換されていても良い。
 R103およびR104は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を示し、これらの基は、さらにハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基等で置換されていても良い。
 R105~R111は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリーロイル基、ヘテロアリーロイル基、アルキルチオ基、アリーロイルチオ基、ヘテロアリーロイル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、ニトロ基、アミノ基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、カルボン酸基、アミド基、カルバモイル基またはシアノ基を表す。
 R105~R111のうちの、一つまたは二つが電子吸引性の置換基、即ち、ニトロ基、シアノ基、ハロゲンノ基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基であることが、一段と高い硬化性を有する着色組成物が得られるので、好ましい。
 上記一般式(2)で表されるフルオレン構造を有する化合物の具体例を以下に挙げる。ただし、これの化合物に限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 上記一般式(2)で表されるフルオレン構造を有する化合物は、例えば特開2008-292970号公報に記載された合成方法に準じて合成することができる。
 ビイミダゾール系化合物の具体例としては、特開2013-182213号公報段落0061~0070の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、本発明の着色組成物には、上記の光重合開始剤のほかに、特開2004-295116号公報の段落番号0079に記載の他の公知の光重合開始剤を使用してもよい。
 光重合開始剤の着色組成物の全固形分中における含有量は、本発明の効果をより効果的に得る観点から、3質量%~20質量%が好ましく、4質量%~19質量%がより好ましく、5質量%~18質量%が特に好ましい。
 本発明の組成物は、光重合開始剤を、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。
<<溶剤>>
 本発明の着色組成物は、少なくとも一種の溶剤を含有することが好ましい。
 溶剤は、並存する各成分の溶解性や着色組成物としたときの塗布性を満足できるものであれば、基本的には特に制限はなく、特に、バインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
 溶剤としては、通常、有機溶剤であり、エステル類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類が用いられ、具体的には、特開2012-032754号公報の段落番号0161~0162に記載のものが例示される。
 これらの溶剤は、前述の各成分の溶解性、およびアルカリ可溶性ポリマーを含む場合はその溶解性、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、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。
 溶剤の着色組成物中における含有量としては、組成物中の全固形分濃度が10質量%~80質量%になる量が好ましく、15質量%~60質量%になる量がより好ましい。
 本発明の組成物は、溶剤を、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。
<<アルカリ可溶性バインダー>>
 本発明の着色組成物は、アルカリ可溶性バインダーを含んでいることが好ましい。アルカリ可溶性バインダーは、アルカリ可溶性を有すること以外は、特に限定はなく、好ましくは、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選択することができる。
 アルカリ可溶性バインダーとしては、線状有機高分子重合体であり、且つ、溶剤に可溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭59-44615号、特公昭54-34327号、特公昭58-12577号、特公昭54-25957号、特開昭59-53836号、特開昭59-71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、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が挙げられ、同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
 上述したものの他、本発明におけるアルカリ可溶性バインダーとしては、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等や、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリ(2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、等も有用である。また、線状有機高分子重合体は、親水性を有するモノマーを共重合したものであってもよい。この例としては、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、2級若しくは3級のアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、モルホリン(メタ)アクリレート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾール、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、分岐若しくは直鎖のプロピル(メタ)アクリレート、分岐若しくは直鎖のブチル(メタ)アクリレート、または、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、等が挙げられる。その他、親水性を有するモノマーとしては、テトラヒドロフルフリル基、燐酸基、燐酸エステル基、4級アンモニウム塩基、エチレンオキシ鎖、プロピレンオキシ鎖、スルホン酸基およびその塩由来の基、モルホリノエチル基等を含んでなるモノマー等も有用である。
 アルカリ可溶性バインダーとしては、下記式(b1)および(b2)に示すようなマレイミドとエチレンオキサイドの共重合体も好ましく用いることが出来る。
式(b1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式(b1)中、R1は、水素原子、アリール基、またはアルキル基を表す。)
 R1がアルキル基を表す場合のアルキル基としては、炭素数1~10の直鎖状アルキル基、炭素数3~10の分岐鎖を有するアルキル基、炭素数5~20の環状アルキル基などが挙げられ、より具体的には、メチル基、エチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
 アルキル基は、置換基を有していてもよく、アルキル基に導入可能な置換基としては、フェニル基、カルボニル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基などが挙げられる。
 R1がアリール基を表す場合のアリール基としては、単環構造のアリール基、多環構造のアリール基、縮環構造のアリール基、ヘテロ原子を含むヘテロアリール基などが挙げられる。より具体的には、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピリジル基、フリル基などが挙げられる。
 アリール基は、置換基を有していてもよく、アリール基に導入可能な置換基としては、メチル基、エチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基等のアルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、ニトロ基、クロロ基、ブロモ基などが挙げられる。
式(b2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式(b2)中、R2は、水素原子またはメチル基を表す。R3は、炭素数2または3のアルキレン基であり、R4は、水素原子、アリール基、またはアルキル基を表し、mは、1~15の整数を表す。)
 R4がアルキル基を表す場合のアルキル基としては、炭素数1~20の直鎖状アルキル基、炭素数1~20の分岐鎖を有するアルキル基、炭素数5~20の環状アルキル基などが挙げられ、より具体的には、メチル基、エチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基などが挙げられる。
 アルキル基は、置換基を有していてもよく、アルキル基に導入可能な置換基としては、フェニル基、カルボニル基、アルコキシ基などが挙げられる。
 R4がアリール基を表す場合のアリール基としては、単環構造のアリール基、多環構造のアリール基、縮環構造のアリール基、ヘテロ原子を含むヘテロアリール基などが挙げられる。より具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ビフェニル基、ベンゾイミダゾリル基、インドリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、フリル基などが挙げられる。
 アリール基は、置換基を有していてもよく、アリール基に導入可能な置換基としては、ノニル基、メチル基、エチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基等のアルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、ニトロ基、クロロ基、ブロモ基などが挙げられる。
 また、アルカリ可溶性バインダーは、架橋効率を向上させるために、重合性基を側鎖に有してもよく、例えば、アリル基、(メタ)アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有するポリマー等も有用である。上述の重合性基を含有するポリマーの例としては、市販品のKSレジスト-106(大阪有機化学工業(株)製)、サイクロマーPシリーズ(ダイセル化学工業(株)製)等が挙げられる。また、硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-プロパンとエピクロロヒドリンとのポリエーテル等も有用である。
 これら各種アルカリ可溶性バインダーの中でも、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。
 特に、下記一般式(2)で示すような繰り返し単位と酸性基を有する共重合体が好ましく、より好ましくは一般式(2)と酸性基に加え、一般式(3)で表される構造単位を有する共重合体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(一般式(2)中、R20は、水素原子またはメチル基を表し、R21~R25は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、またはアリール基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(一般式(3)中、R11は、水素原子またはメチル基を表す。R12およびR13は、それぞれ独立して、水素原子または不飽和二重結合を部分構造として含む炭素数3~20のカルボニル基を表し、R12およびR13の双方が水素原子であることはない。R12およびR13の少なくとも一方が不飽和二重結合を部分構造として含む炭素数3~20のカルボニル基を表す場合、さらにカルボキシ基を部分構造として含んでいてもよい。)
 アクリル系樹脂としては、ベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体や、市販品のKSレジスト-106(大阪有機化学工業(株)製)、サイクロマーPシリーズ(ダイセル化学工業(株)製)等が好ましい。
 また、アルカリ可溶性バインダーは、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-C000041
(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。
 アルカリ可溶性バインダーは、現像性、液粘度等の観点から、重量平均分子量(GPC法で測定されたポリスチレン換算値)が1,000~200,000の重合体が好ましく、2,000~100,000の重合体がより好ましく、5,000~50,000の重合体が特に好ましい。
 アルカリ可溶性バインダーの配合量は、着色組成物の全固形分の10~80質量%であることが好ましく、20~60質量%であることがより好ましい。
 また、アルカリ可溶性バインダーの酸価は、10~1000mg/KOHが好ましく、50~300mg/KOHがより好ましく、50~200mg/KOHがさらに好ましく、105~200mg/KOHが特に好ましい。
 本発明の組成物は、アルカリ可溶性バインダーを、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。
<<架橋剤>>
 本発明の着色組成物は、架橋剤をさらに含んでいてもよい。
 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、この内容は本明細書に組み込まれる。
<<界面活性剤>>
 本発明の着色組成物は、界面活性剤を含んでいても良い。界面活性剤は、ノニオン系、カチオン系、アニオン系のいずれでもよいが、エチレンオキサイド構造を持つ界面活性剤、フッ素含界面活性剤が好ましい。特にHLB値が9.2~15.5の範囲にあるエチレンオキサイド構造を持つ界面活性剤もしくは特開平2-54202号公報記載のフッ素系界面活性剤が好ましい。
 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、着色組成物の全固形分に対して、0.0001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。
 本発明の着色組成物は、さらに必要に応じて、熱酸発生剤、充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、増感剤や光安定剤等など各種添加剤を含んでいても良い。
<<染料安定化剤>>
 本発明の組成物には、トリアリールメタン系着色剤とは別に、染料安定化剤を添加することが好ましい。安定化剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、均一に、微細に分散し得る点から、高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
 高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの編成物;ラジカル重合性基を有するスルホン酸やリン酸の重合物等が挙げられる。
 ラジカル重合性基としては、ラジカル、酸、熱により架橋可能なラジカル重合性基を用いることができる。具体的には(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基、環状エーテル基、メチロール基が挙げられるが、(メタ)アクリル基、スチレン基、ビニル基が好ましく、(メタ)アクリル基およびスチレン基がより好ましい。
 またこれら界面活性剤のほかにビストリフルオロメタンスルホンイミドナトリウム塩や、下記アニオンの塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)を加えることも有効である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
<<酸化防止剤>>
 本発明の組成物は、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤としては、例えば、ラジカル捕捉剤、過酸化物分解剤、紫外線吸収剤、一重項酸素クエンチャー等を挙げることができる。
 ラジカル捕捉剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤等を挙げることができる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、ヒドロキシフェニルプロピオネート系化合物、ヒドロキシベンジル系化合物、チオビスフェノール系化合物、チオメチルフェノール系化合物、アルカンジイルフェノール系化合物等を挙げることができる。中でも、色特性の安定性の観点から、ヒドロキシフェニルプロピオネート系化合物が好ましい。
 過酸化物分解剤は、光に曝露されること等により発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする化合物であり、例えば、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等を挙げることができる。中でも、色特性の安定性の観点から、イオウ系酸化防止剤が好ましい。
 紫外線吸収剤としては、例えば、サルチル酸エステル系酸化防止剤、ベンゾフェノン系酸化防止剤を挙げることができる。
 一重項酸素クエンチャーは、一重項状態の酸素からのエネルギー移動により一重項酸素を失活させ得る化合物であり、例えば、テトラメチルエチレン、シクロペンテン等のエチレン性化合物、ジエチルアミン、トリエチルアミン、1,4-ジアザビシクロオクタン(DABCO)、N-エチルイミダゾール等のアミン類、置換されても良いナフタレン、ジメチルナフタレン、ジメトキシアントラセン、アントラセン、ジフェニルアントラセン等の縮合多環芳香族化合物;1,3-ジフェニルイソベンゾフラン、1,2,3,4-テトラフェニル-1,3-シクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン等の芳香族化合物の他、Harry H.wasserman,“Singlet Oxygen”,5章,Academic Press(1979)、Nicholas J.Turro,“”Modern Molecular Photochemistry“”,14章,The Benjamin Cummings Publishing Co.,Inc.(1978)、およびCMC社発行 カラー写真感光材料用高機能ケミカルス,7章(2002)に、一重項酸素クエンチャーとして例示されている化合物を挙げることができる。
 このほかに硫黄原子を有する化合物を配位子とする金属錯体を挙げることができる。このような化合物としてビスジチオ-α-ジケトン、ビスフェニルジチオール、およびチオビスフェノールを配位子とする、ニッケル錯体、コバルト錯体、銅錯体、マンガン錯体、白金錯体等の遷移金属キレート化合物を挙げることができる。
 イオウ系酸化防止剤としては、チオプロピオネート系化合物、メルカプトベンズイミダゾール系化合物を挙げることができる。中でも、色特性の安定性の観点から、チオプロピオネート系化合物が好ましい。
 本発明において、酸化防止剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。酸化防止剤の含有量は、着色剤100質量に対して、好ましくは0.01~20質量部、特に好ましくは0.1~10質量部である。
<<硬化剤>>
 本発明の着色組成物は、硬化剤として機能する化合物を含有することができる。
 例えば、芳香族アミン化合物、3級アミン化合物、アミン塩、ホスホニウム塩、アミジン塩、アミド化合物、チオール化合物、ブロックイソシアネート化合物およびイミダゾール環含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物を用いることができる。
 着色組成物が、このような硬化剤を含有することにより、着色パターンの低温硬化をより効果的に実現することができる。併せて、着色組成物の保存安定性をより向上させることもできる。
<<還元防止剤>>
 本発明の着色組成物は、上記染料よりも還元されやすい化合物を染料の還元防止剤として添加することもできる。これにより、画素形成後のITOスパッタ時に染料還元褪色をより抑制することができる。具体的にはキノン化合物が好ましく、分子量100~800程度の以下構造のキノン化合物が好ましい。
<着色組成物の調製方法>
 本発明の着色組成物は、前述の各成分と必要に応じて任意成分と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、好ましくは、孔径0.01μm~3.0μm、より好ましくは孔径0.05μm~0.5μm程度の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、色相およびコントラストに優れた着色硬化膜を形成することができるため、液晶表示装置(LCD)や固体撮像素子(例えば、CCD、CMOS等)に用いられるカラーフィルタなどの着色画素形成用として、また、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好適に用いることができる。特に、液晶表示装置用の着色画素形成用途に好適である。
<カラーフィルタおよびその製造方法>
 本発明のカラーフィルタは、基板と、この基板上に本発明の着色組成物を含む着色領域と、を設けて構成されたものである。基板上の着色領域は、カラーフィルタの各画素をなす例えば赤(R)、緑(G)、青(B)等の着色膜で構成されている。
 本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物を基板上に適用して硬化された着色領域(着色パターン)を形成できる方法であれば、いずれの方法で形成されてもよい。
 また、本発明の着色組成物を用いて固体撮像素子用のカラーフィルタを製造する場合には、特開2011-252065号公報の段落0359~0371に記載されている製造方法を採用することもできる。
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の着色組成物を支持体上に適用して着色組成物層を形成する工程と、上記着色組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成する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の製造方法は、現像された着色パターンを230℃以上で加熱する工程を含むことが好ましい。本発明の組成物において、熱酸発生剤を含むと、ポストベーク工程において、アルカリ現像液の硬化膜への浸透による酸性度の低下を抑制できる。これは、熱酸発生剤が、熱により酸を発生し、酸性度の低下を抑制するためである。
 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。
<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、本発明の組成物を適用して着色組成物層を形成する。
 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組成物の適用方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の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感光性組成物層の乾燥(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~900秒で行うことができる。
 露光工程では、着色組成物層を形成する工程において形成された着色成物層を、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、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5mJ/cm2~500mJ/cm2が好ましく10mJ/cm2~400mJ/cm2がより好ましく、20mJ/cm2~300mJ/cm2が最も好ましい。
 硬化膜の膜厚は0.1μm~5.0μmであることが好ましく、0.5μm~4.0μmであることがより好ましく、1.0μm~3.0μmであることがさらに好ましい。
 膜厚を、3.0μm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。
<<<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(ネガ型現像)。
 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、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、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℃、より好ましくは230~240℃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。
 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、着色組成物層を形成する工程、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、本発明の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、液晶表示装置(LCD)や、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、3.0μm以下が好ましく、2.5μm以下がより好ましい。
[液晶表示装置]
 本発明の液晶表示素子および固体撮像素子は、本発明のカラーフィルタを備えてなるものである。より具体的には、例えば、カラーフィルタの内面側に配向膜を形成し、電極基板と対向させ、間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示素子であるパネルが得られる。また、例えば、受光素子上にカラーフィルタを形成することにより、本発明の固体撮像素子が得られる。
 液晶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、中でも特に、カラーTFT方式の液晶表示装置に対して有効である。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、本発明のカラーフィルタは、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。
 本発明のカラーフィルタを液晶表示素子に用いると、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。
[固体撮像素子]
 本発明の着色組成物は、固体撮像素子用途としても好ましく用いることができる。固体撮像素子の構成としては、本発明の着色組成物を用いて製造された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。
 更に、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。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
<(I-1)トリアリールメタン染料の合成例>
 以下の方法に従って、トリアリールメタンを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
<(I-2)トリアリールメタン染料の合成例>
 窒素雰囲気下、メチルエチルケトン30gを入れ70℃に加熱した。この溶液に化合物I-1(17.9g)およびAIBN(0.16g)のメチルエチルケトン20mL溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後15時間攪拌し、メチルエチルケトンを濃縮後、ヘキサンに反応液を投入した。得られた個体を乾固することでトリアリールメタン染料I-2を17.0g得た。Mw=6000であった。
(I-2)トリアリールメタン染料
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
<トリアリールメタン染料(I-3)の合成例>
 (I-2)トリアリールメタン染料の合成例において、トリアリールメタン染料I-1(17.9g)をトリアリールメタン染料I-1(12.6g)および下記化合物0.76gに変更する以外は同様に操作することでトリアリールメタン染料I-3を13.0g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
トリアリールメタン染料(I-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
<酸発生剤>
PPTS:p-トルエンスルホン酸ピリジン塩
PTS-TEA:p-トルエンスルホン酸トリエチルアミン塩
TAG1:下記化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
TAG2 :BASF製 PAG121(商品名)
 2-メチル-α-[5-[[(p-トルエンスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル
TAG3 :BASF製 CGI1397(商品名)
 2-メチル-α-[5-[[(プロピルスルフォニル)オキシ]イミノ]-(5H)-チエニリデン]ベンゼンアセトニトリル
酸発生化合物1 :ベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート
<その他の成分>
(T-1)光重合性化合物:カヤラドDPHA(日本化薬(株)製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物)
(U-1)アルカリ可溶性樹脂:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(85/15[質量比]共重合体(重量平均分子量:12,000)酸価(100mgKOH/g)
(V-3)光重合開始剤:下記構造のオキシム系化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(X-1)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
(X-2)溶剤:3-エトキシプロピオン酸エチル
(Z-1)界面活性剤:メガファックF781-F(大日本インキ化学工業(株)製)
(比較化合物1)
 ラジカル重合性基を有さず、多量体でない着色剤の例として、国際公開WO2010/123071号パンフレットの実施例2に記載の下記化合物を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(比較化合物2)
 ラジカル重合性基を有さず、多量体でない着色剤の例として、以下記載の化合物を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
実施例1
<青色着色膜の作製>
<<着色組成物(塗布液)の調製>>
 下記組成中の成分を混合して、着色組成物を調整した。
・例示化合物I-1 トリアリールメタン染料      ・・・2質量部
・p-トルエンスルホン酸ピリジン塩(PPTS) ・・・0.02重量部
・(T-1)光重合性化合物            ・・・6.5質量部
・(U-1)アルカリ可溶性樹脂          ・・・8.5質量部
・(V-3)光重合開始剤            ・・・・1.0質量部
・(X-1)溶剤               ・・・・40.0質量部
・(X-2)溶剤              ・・・・・12.0質量部
・(Z-1)界面活性剤           ・・・・0.006質量部
<着色組成物による硬化膜の作製>
 上記で得られた着色組成物を、100mm×100mmのガラス基板(1737、コーニング社製)上に、600~700nmにおける最大吸光度が1.5~2.0となるように塗布し、100℃のオーブンで180秒間乾燥させ、基板上に硬化膜を作製した。
 上記で得られた硬化膜について下記の評価を行なった。
 得られた組成物について、以下の通り評価した。
<耐熱性>
 着色膜に対し、230℃で80分加熱した後、色度変化、即ちΔEab値を測定した。ΔEab値は加熱前後のUV-Visスペクトルから算出した。ΔEab値の小さい方が耐熱性に優れることを示す。
実施例2~12、比較例1~3
 実施例1において、表1に記載の通り、染料、酸発生剤および全固形分に対する酸発生剤の量(表では、添加量と表記、単位は、質量%)を変え、他は同様に調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
 上記結果から明らかなとおり、本発明の組成物を用いた場合、耐熱性に優れていることが分かった。特に、トリアリールメタン染料が多量体の場合、耐熱性に優れていることが分かった。これに対し、酸発生剤を配合しない場合(比較例1)、トリアリールメタン染料が、ラジカル重合性基を有さず、かつ、多量体でもない場合(比較例2、3)は、いずれも、耐熱性が劣っていた。
 さらに、実施例1~12および比較例1~3において、PB15:6顔料分散液を併用したところ、同様の傾向が認められた。
 さらに、実施例1~12で用いた染料と酸発生剤を用い、固体撮像素子用の組成物の調整を行ったところ、同様の傾向が認められた。

Claims (16)

  1. トリアリールメタン系着色剤と、酸発生剤を含む着色組成物であって、トリアリールメタン系着色剤が多量体であるか、ラジカル重合性基を有する着色組成物。
  2. トリアリールメタン系着色剤と酸発生剤を含み、トリアリールメタン系着色剤が多量体である、請求項1に記載の着色組成物。
  3. 酸発生剤の配合量が着色組成物に含まれる全固形分に対し、0.001~5.0質量%である、請求項1または2に記載の着色組成物。
  4. トリアリールメタン系着色剤が、一般式(TP1)で表されるカチオンおよび/または一般式(TP2)で表されるカチオンである、請求項1~3のいずれか1項に記載の着色組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    一般式(TP1)および(TP2)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、Rtp6、Rtp8、Rtp9およびRtp11は、それぞれ独立して置換基を表す;Rtp7は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp71Rtp72を表す;Rtp71及びRtp72は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す;Rtp10は、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す;a、b及びcは、それぞれ独立して0~4の整数を表す;a、b及びcが2以上の場合、Rtp5同士、Rtp6同士、Rtp8同士およびRtp9同士は、互いに、連結して環を形成してもよい;Rtp1~Rtp11、Rtp71及びRtp72の少なくとも1つがラジカル重合性基または多量体構造を含む。
  5. 酸発生剤が加熱により酸を発生させる化合物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  6. 酸発生剤がスルホン酸のオニウム塩化合物である、請求項1~5のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7. さらに光重合開始剤を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の着色組成物。
  8. さらに重合性化合物を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の着色組成物。
  9. カラーフィルタの着色層形成用である、請求項1~8のいずれか1項に記載の着色組成物。
  10. ネガ型感光性樹脂組成物である、請求項1~9のいずれか1項に記載の着色組成物。
  11. 請求項1~10のいずれか1項に記載の着色組成物を硬化してなる硬化膜。
  12. 請求項1~10のいずれか1項に記載の着色組成物を支持体上に適用して着色組成物層を形成する工程と、前記着色組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成する工程とを含むカラーフィルタの製造方法。
  13. さらに、前記現像された着色パターンを230℃以上で加熱する工程を含む、請求項12に記載のカラーフィルタの製造方法。
  14. 請求項11に記載の硬化膜を有するカラーフィルタまたは請求項12または13に記載のカラーフィルタの製造方法によって製造したカラーフィルタ。
  15. 請求項14に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
  16. 請求項14に記載のカラーフィルタを有する画像表示装置。
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