WO2017086288A1 - 硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置 - Google Patents

硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置 Download PDF

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
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    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a curable composition.
  • the present invention also relates to a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, an image display device, and a dye multimer using a curable composition.
  • CCD charge-coupled device
  • Patent Document 1 describes that a color filter is produced using a curable composition containing a xanthene dye, a binder, and a polymerizable compound.
  • a curable composition containing a xanthene dye, a binder, and a polymerizable compound.
  • the following compounds are described as examples of xanthene dyes.
  • Patent Document 2 describes that a color filter is produced using a curable composition containing a dye chemically bonded to a polymer chain.
  • an object of the present invention is to provide a curable composition, an optical filter, a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, and an image display device capable of producing a cured film having excellent color transfer and chemical resistance.
  • a curable composition comprising a compound A having two or more dye structures and having one or more mercapto groups and a curable compound having two or more curable groups.
  • the inventors have found that the above object can be achieved by using the composition, and have completed the present invention.
  • the present invention provides the following. ⁇ 1> A curable composition comprising a compound A having two or more dye structures and having one or more mercapto groups and a curable compound having two or more curable groups. ⁇ 2> The curable composition according to ⁇ 1>, wherein the curable group of the curable compound is at least one selected from a group having an ethylenically unsaturated bond and an epoxy group.
  • the dye structure of Compound A is a triarylmethane dye structure, a xanthene dye structure, an anthraquinone dye structure, a cyanine dye structure, a squarylium dye structure, a quinophthalone dye structure, a phthalocyanine dye structure, a subphthalocyanine dye structure, an azo dye structure,
  • Compound A contains at least one of a repeating unit represented by the following formula (A), a repeating unit represented by the formula (B) and a repeating unit represented by the formula (C), and a mercapto A compound having a group, Or a curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, which is a compound represented by the formula (D);
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit, L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and D 1 represents a dye structure;
  • X 2 represents the main chain of the repeating unit, L 2 represents a single bond or a divalent linking group, and D 2 represents a dye structure having a group capable of ionic bonding or coordination bonding with Y 2.
  • Y 2 represents a group capable of ionic bonding or coordination bonding with D 2 ;
  • L 3 represents a single bond or a divalent linking group, D 3 represents a dye structure, and m represents 0 or 1;
  • L 4 represents an (n + k + q) -valent linking group, L 11 to L 13 each independently represents a single bond or a divalent linking group, D 4 represents a dye structure, and SH Represents a mercapto group, P 1 represents a substituent other than a mercapto group; n represents an integer of 2 to 15, k represents an integer of 0 to 13, and q represents an integer of 0 to 12; D 4 When the dye structure represented by has no mercapto group, n represents 2 to 15, k represents 1 to 13, q represents 0 to 12, and n + k + q represents 3 to 15; D 4 represents When the dye structure has a mercapto group, n represents 2 to 15, k represents 0 to 13, q
  • ⁇ 6> The curable composition according to ⁇ 5>, wherein compound A comprises a repeating unit represented by formula (E); In formula (E), X 5 represents the main chain of the repeating unit, L 5 represents a single bond or a divalent linking group, and SH represents a mercapto group.
  • Compound A is a compound represented by the formula (D), n represents 2 to 15, k represents 1 to 13, q represents 0 to 12, and n + k + q represents 3 to 15.
  • ⁇ 8> The curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, which is used for forming a colored layer of a color filter.
  • ⁇ 9> An optical filter using the curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • ⁇ 10> A color filter using the curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • ⁇ 11> A curable composition comprising a step of forming a curable composition layer on a support using the curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, and a photolithography method or a dry etching method. Forming a pattern on the physical layer.
  • ⁇ 12> A solid-state imaging device having the optical filter according to ⁇ 9>.
  • ⁇ 13> An image display device having the optical filter according to ⁇ 9>.
  • the present invention it is possible to provide a curable composition, an optical filter, a color filter, a pattern forming method, a solid-state imaging device, and an image display device capable of producing a cured film having excellent color transfer and chemical resistance. It became possible.
  • the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has 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).
  • light means actinic rays or radiation.
  • Actinic light or “radiation” 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.
  • exposure means not only exposure with far ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, etc., but also drawing with electron beams, ion beams, etc. unless otherwise specified. Include in exposure.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the total solid content refers to the total mass of components obtained by removing the solvent from all components of the curable composition.
  • “(meth) acrylate” represents both and / or acrylate and methacrylate
  • “(meth) acryl” represents both and / or acrylic and “(meth) acrylic”.
  • Allyl represents both and / or allyl and methallyl
  • “(meth) acryloyl” represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
  • the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) are defined as a polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC) measurement.
  • the curable composition of the present invention includes a compound A having two or more dye structures and having one or more mercapto groups and a curable compound having two or more curable groups.
  • a cured film having excellent color transfer and chemical resistance can be produced. It is assumed that the mechanism for obtaining such an effect is as follows. Since compound A has a mercapto group, it is assumed that the curable group of the curable compound reacts with the mercapto group of compound A to easily fix compound A in the film. In addition, since compound A has two or more dye structures, it is assumed that compound A is easily taken into the film and that compound A is difficult to move in the film.
  • the curable composition of the present invention contains compound A having two or more dye structures and one or more mercapto groups.
  • Compound A may be either a pigment or a dye, but is preferably a dye. Even when Compound A is used as a dye, the effect of the present invention is particularly remarkable because it can suppress color transfer.
  • the dye refers to a coloring compound that dissolves in water or an organic solvent.
  • a dye compound that dissolves 0.1 g or more in 100 g of cyclohexanone or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) at 25 ° C. is preferable.
  • Compound A preferably has one or more mercapto groups in one molecule and two or more.
  • the upper limit is more preferably 10 or less.
  • the mercapto group may be bonded to the dye structure A. That is, a mercapto group may be bonded as a substituent of the dye skeleton. Further, the mercapto group may be bonded to an atomic group other than the dye structure constituting the compound A.
  • a mercapto group may be bonded to a linking group that bonds the dye structures to each other. .
  • Compound A comprises at least one selected from a repeating unit having a dye structure in the side chain and a repeating unit having a dye structure in the main chain
  • the repeating unit having a dye structure May have a mercapto group bonded to another repeating unit.
  • the mercapto group is preferably bonded to an atomic group other than the dye structure constituting the compound A.
  • Compound A preferably has 2 or more dye structures and 3 or more dye structures in one molecule.
  • the upper limit is not particularly limited, but can be 100 or less.
  • the dye structures in one molecule may be the same dye structure or different dye structures.
  • different dye structures include not only dye structures having different dye skeletons but also dye structures having the same dye skeleton and different types of substituents bonded to the dye skeleton.
  • the dye structure means a structure derived from a dye compound. For example, the structure which remove
  • the dye structure may be a structure derived from a dye compound having absorption in the visible region (preferably in the wavelength range of 400 to 700 nm, more preferably in the range of 400 to 650 nm), and the dye having absorption in the infrared region
  • the structure may be derived from a compound (preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of 700 to 1200 nm).
  • a structure derived from a dye compound having absorption in the visible region is preferable.
  • the dye structure examples include triarylmethane dye structure, xanthene dye structure, anthraquinone dye structure, cyanine dye structure, squarylium dye structure, quinophthalone dye structure, phthalocyanine dye structure, subphthalocyanine dye structure, azo dye structure, pyrazolotriazole dye Structure, dipyrromethene dye structure, isoindoline dye structure, thiazole dye structure, benzimidazolone dye structure, perinone dye structure, pyrrolopyrrole dye structure, diketopyrrolopyrrole dye structure, diimonium dye structure, naphthalocyanine dye structure, rylene dye structure , Dibenzofuranone dye structure, merocyanine dye structure, croconium dye structure, oxonol dye structure and the like.
  • triarylmethane dye structure xanthene dye structure, anthraquinone dye structure, cyanine dye structure, squarylium dye structure, quinophthalone dye structure, phthalocyanine dye structure, subphthalocyanine dye structure, azo dye structure, thiazole dye structure, pyrazolotriazole dye
  • a dye structure derived from the thiazole compound described in JP2012-158649A, a dye structure derived from the azo compound described in JP2011-184493A, and the azo compound described in JP2011-145540A A dye structure derived from can also be preferably used.
  • the dye structure preferably used in the present invention will be described in detail.
  • Triarylmethane dye structure A preferred embodiment of the dye structure is one having a partial structure derived from a triarylmethane dye (triarylmethane compound).
  • examples of the triarylmethane dye include a compound represented by the following formula (TP).
  • TP triarylmethane compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a triarylmethane skeleton in the molecule.
  • Rtp 1 to Rtp 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rtp 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or NRtp 9 Rtp 10 (Rtp 9 and Rtp 10 represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group).
  • Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 represent a substituent.
  • a, b and c each represents an integer of 0 to 4. When a, b and c are 2 or more, Rtp 6 s , Rtp 7 s and Rtp 8 s may be connected to each other to form a ring.
  • X represents an anion. When X is not present, at least one of Rtp 1 to Rtp 7 contains an anion.
  • TP it is preferably bonded to another site of compound A via any one of Rtp 1 to Rtp 10 , and more preferably, the other site of compound A is bonded via Rtp 5 . Bound to the site.
  • Rtp 1 to Rtp 6 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a phenyl group.
  • Rtp 5 is preferably a hydrogen atom or NRtp 9 Rtp 10 , particularly preferably NRtp 9 Rtp 10 .
  • Rtp 9 and Rtp 10 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group. Examples of the substituent represented by Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 include 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 straight chain having 1 to 5 carbon atoms.
  • a branched alkyl group, an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a carboxyl group is more preferable.
  • Rtp 6 and Rtp 8 are preferably alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms
  • Rtp 7 is preferably an alkenyl group (particularly a phenyl group in which two adjacent alkenyl groups are linked), a phenyl group or a carboxyl group.
  • X represents a counter anion.
  • at least one of Rtp 1 to Rtp 7 contains an anion. It is preferable that at least one of Rtp 1 to Rtp 7 contains an anion. According to this aspect, it is easy to produce a film with better chemical resistance.
  • the counter anion is not particularly limited.
  • the counter anion may be an organic anion or an inorganic anion, and an organic anion is preferred.
  • Examples of the counter anion include a fluorine anion, a chlorine anion, a bromine anion, an iodine anion, a cyanide ion, a perchlorate anion, and a non-nucleophilic anion.
  • a non-nucleophilic anion is preferable from the viewpoint of heat resistance.
  • Examples of counter anions include known non-nucleophilic anions described in paragraph No. 0075 of JP-A-2007-310315, the contents of which are incorporated herein.
  • the non-nucleophilic property means a property that does not nucleophilic attack the dye by heating.
  • the counter anion is preferably an imide anion (for example, a bis (sulfonyl) imide anion), a tris (sulfonyl) methyl anion, or an anion having a boron atom, more preferably a bis (sulfonyl) imide anion or a tris (sulfonyl) methyl anion, A sulfonyl) imide anion is more preferred.
  • an imide anion for example, a bis (sulfonyl) imide anion
  • a tris (sulfonyl) methyl anion or an anion having a boron atom
  • a sulfonyl) imide anion is more preferred.
  • AN-1 a structure represented by the following general formula (AN-1) is preferable.
  • X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • X 1 and X 2 may be bonded to each other to form a ring.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent —SO 2 — or —CO—.
  • X 1 and X 2 are each independently a fluorine atom or a fluorine atom-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Further, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a trifluoromethyl group is particularly preferable.
  • Y 1 and Y 2 at least one of -SO 2 - preferably represents an, both -SO 2 - and more preferably represents.
  • X 3 , X 4 and X 5 each independently represent a halogen atom or an alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group represented by X 3 , X 4 and X 5 is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 4.
  • the alkyl group may be an unsubstituted alkyl group or may have a substituent. As the substituent, a halogen atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable.
  • X 3 , X 4 and X 5 are each independently preferably a fluorine atom or an alkyl group having a fluorine atom, more preferably an alkyl group having a fluorine atom.
  • the alkyl group having a fluorine atom is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Is more preferable, and a trifluoromethyl group is particularly preferable.
  • anion having a boron atom examples include a tetrafluoroborate anion, a tetraphenylborate anion, and a tetraperfluorophenylborate anion.
  • the counter anion may further have a crosslinkable group.
  • the crosslinkable group include a group having an ethylenically unsaturated bond (for example, a vinyl group, an allyl group, a styryl group, a (meth) acryloyl group), a group having a cyclic ether structure such as an epoxy group or an oxetanyl group, or methylol. Groups and the like.
  • the molecular weight of the counter anion is preferably from 100 to 1,000, more preferably from 200 to 500. Specific examples of the counter anion are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • a, b or c each independently represents an integer of 0 to 4.
  • a and c are each preferably 0 or 1, more preferably 0.
  • b is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 2.
  • examples of the anion include —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ , bis (sulfonyl) imide anion, tris (sulfonyl) methide anion.
  • tetraarylborate anions are preferred, bis (sulfonyl) imide anions, tris (sulfonyl) methide anions and tetraarylborate anions are more preferred, and bis (sulfonyl) imide anions and tris (sulfonyl) methide anions are still more preferred.
  • Formula (P) In the formula (P), L represents a single bond or a divalent linking group, and X 1 represents an anion.
  • the divalent linking group represented by L is preferably a group consisting of —NR 10 —, —O—, —SO 2 —, an alkylene group containing a fluorine atom, an arylene group containing a fluorine atom, or a combination thereof.
  • a group consisting of a combination of —NR 10 —, —SO 2 — and an alkylene group containing a fluorine atom a group consisting of a combination of —O— and an arylene group containing a fluorine atom, or —NR 10 — and —
  • a group consisting of a combination of SO 2 — and an alkylene group containing a fluorine atom is preferred.
  • R 10 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom.
  • the number of carbon atoms of the alkylene group containing a fluorine atom is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 3.
  • These alkylene groups are more preferably perfluoroalkylene groups.
  • Specific examples of the fluorine-substituted alkylene group include a difluoromethylene group, a tetrafluoroethylene group, and a hexafluoropropylene group.
  • the number of carbon atoms of the arylene group containing a fluorine atom is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 14, and still more preferably 6 to 10.
  • Specific examples of the arylene group containing a fluorine atom include a tetrafluorophenylene group, a hexafluoro-1-naphthylene group, and a hexafluoro-2-naphthylene group.
  • X 1 represents an anion selected from —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ , a bis (sulfonyl) imide anion, a tris (sulfonyl) methide anion and a tetraarylborate anion.
  • a bis (sulfonyl) imide anion, a tris (sulfonyl) methide anion and a tetraarylborate anion is more preferable, and a bis (sulfonyl) imide anion or a tris (sulfonyl) methide anion is still more preferable.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and preferably a single bond.
  • the divalent linking group represented by L 1 include an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, —O—, —S—, or a group composed of a combination thereof.
  • L 2 represents —SO 2 — or —CO—.
  • G represents a carbon atom or a nitrogen atom.
  • n1 represents 2 when G is a carbon atom, and represents 1 when G is a nitrogen atom.
  • R 6 represents an alkyl group containing a fluorine atom or an aryl group containing a fluorine atom. When n1 is 2, two R 6 may be the same or different.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group containing a fluorine atom represented by R 6 is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 3.
  • the number of carbon atoms of the aryl group containing a fluorine atom represented by R 6 is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 14, and still more preferably 6 to 10.
  • Xanthene dye structure A preferable embodiment of the dye structure has a partial structure derived from a xanthene dye (xanthene compound).
  • xanthene dyes include compounds represented by the following formula (J).
  • R 81 , R 82 , R 83 and R 84 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent
  • R 85 each independently represents a monovalent substituent
  • m Represents an integer of 0 to 5.
  • X represents a counter anion. When X is not present, at least one of R 81 to R 85 contains an anion.
  • ring to be formed for example, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrrolidine ring, piperidine ring, cyclopentene ring, cyclohexene ring, benzene ring, pyridine ring, A pyrazine ring and a pyridazine ring are mentioned, Preferably a benzene ring and a pyridine ring are mentioned.
  • the ring formed is a further substitutable group, it may be substituted with the substituents described for R 81 to R 85 , and when it is substituted with two or more substituents, These substituents may be the same or different.
  • R 82 and R 83 are preferably a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 81 and R 84 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or a phenyl group.
  • substituent include the substituent group A described later.
  • R 85 is preferably a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a sulfonamide group, a carboxyl group, or an amide group. The sulfo group, the sulfonamide group, the carboxyl group, More preferred is an amide group.
  • R 85 is preferably bonded to the adjacent part of carbon linked to the xanthene ring.
  • the substituent that the phenyl group of R 81 and R 84 has is particularly preferably a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, a sulfonamide group, or a carboxyl group.
  • X represents a counter anion.
  • the counter anion include the counter anion described in the above formula (TP).
  • TP counter anion described in the above formula (TP).
  • at least one of R 81 to R 85 contains an anion. It is preferable that at least one of R 81 to R 85 contains an anion. According to this aspect, it is easy to produce a film with better chemical resistance.
  • the compound having a xanthene skeleton represented by the formula (J) can be synthesized by a method described in the literature. Specifically, the methods described in Tetrahedron Letters, 2003, vol. 44, No. 23, pages 4355-4360, Tetrahedron, 2005, vol. 61, No. 12, pages 3097-3106, etc. Can be applied.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from an anthraquinone dye.
  • anthraquinone dye anthraquinone compound
  • compounds represented by the following general formulas (AQ-1) to (AQ-3) are preferable.
  • An anthraquinone compound is a general term for compounds having a dye moiety containing an anthraquinone skeleton in the molecule.
  • a and B each independently represent an amino group, a hydroxyl group, an alkoxy group or a hydrogen atom.
  • Xqa represents ORqa 1 or NRqa 2 Rqa 3.
  • Rqa 1 to Rqa 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rq 1 to Rq 4 represent a substituent.
  • the substituents that Rq 1 to Rq 4 can take are the same as the substituents mentioned in the section of the substituent group A described later.
  • Ra and Rb each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • C and D have the same meanings as A and B in general formula (AQ-1).
  • Xqb represents ORqb 1 or NRqb 2 Rqb 3.
  • Rqb 1 to Rqb 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rq 5 to Rq 8 represent a substituent.
  • Rq 5 to Rq 8 have the same meanings as Rq 1 to Rq 4 in formula (AQ-1).
  • Rc has the same meaning as Ra or Rb in formula (AQ-1).
  • E and F have the same meanings as A and B in general formula (AQ-1).
  • Xqc represents ORqc 1 or NRqc 2 Rqc 3.
  • Rqc 1 to Rqc 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • Rq 9 to Rq 12 have the same meanings as Rq 1 to Rq 4 in formula (AQ-1).
  • Rd has the same meaning as Ra or Rb in formula (AQ-1).
  • anthraquinone dye for example, paragraphs 0049 to 0050 of JP 2013-29760 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • Cyanine dye structure A preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from a cyanine dye (cyanine compound).
  • cyanine dye a compound represented by the following general formula (PM) (cyanine compound) is preferable.
  • the cyanine compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a cyanine skeleton in the molecule.
  • ring Z1 and ring Z2 each independently represent a heterocyclic ring which may have a substituent.
  • l represents an integer of 0 or more and 3 or less.
  • X represents an anion.
  • the substituent include the substituent group A described later.
  • the anion include the counter anion described in the above formula (TP).
  • TP counter anion described in the above formula (TP).
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from squarylium dye (squarylium compound).
  • squarylium compound As a squarylium pigment
  • the squarylium compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a squarylium skeleton in the molecule.
  • a and B each independently represents an aryl group or a heterocyclic group.
  • the aryl group is preferably an aryl group having 6 to 48 carbon atoms, more preferably 6 to 24 carbon atoms, and examples thereof include phenyl and naphthyl.
  • the heterocyclic group is preferably a 5-membered or 6-membered heterocyclic group, and examples thereof include pyroyl, imidazoyl, pyrazoyl, thienyl, pyridyl, pyrimidyl, pyridazyl, triazol-1-yl, thienyl, furyl, thiadiazoyl, and the like. .
  • paragraphs 0088 to 0106 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • paragraph 0105 of JP-A-2013-29760 can be referred to.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from a phthalocyanine dye (phthalocyanine compound).
  • phthalocyanine compound those having a partial structure derived from a compound (phthalocyanine compound) represented by the following formula (PC) are preferable.
  • the phthalocyanine compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a phthalocyanine skeleton in the molecule.
  • M represents a metal.
  • R 1 ⁇ R 16 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, an arylalkoxy group, a heterocyclic alkoxy group, an amino group, an alkylthio group, an arylthio group and heterocyclic thio group.
  • at least one of R 1 to R 16 is an alkylalkoxy group, an arylalkoxy group, a heterocyclic alkoxy group, an amino group, an alkylthio group, an arylthio group, and a heterocyclic thio group.
  • metals represented by M include Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, and Fe metal atoms, AlCl, InCl, and FeCl. , TiCl 2, SnCl 2, SiCl 2, GeCl 2 metal chlorides, such as, TiO, metal oxides such as VO, and Si (OH) but include metal hydroxides 2. in particular Cu, VO, Zn Is preferable, and Cu is more preferable.
  • R 1 to R 16 represent a halogen atom
  • the halogen atom is preferably a chlorine atom or a fluorine atom.
  • R 1 to R 16 represent an alkoxy group
  • the alkoxy group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and still more preferably 1 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl chain portion of the alkoxy group is preferably a straight chain or branched chain.
  • the alkoxy group may have a substituent, and the substituent is preferably an ethylenically unsaturated bond group, and more preferably a vinyl group.
  • R 1 to R 16 represent an arylalkoxy group
  • the arylalkoxy group preferably has 7 to 18 carbon atoms, and more preferably 7 to 12 carbon atoms.
  • R 1 to R 16 represent a heterocyclic alkoxy group
  • the heterocyclic ring may be monocyclic or polycyclic, and may be aromatic or non-aromatic.
  • the number of heteroatoms constituting the heterocycle is preferably 1 to 3.
  • the hetero atom is preferably a nitrogen atom.
  • R 1 to R 16 represent an alkylthio group
  • the alkylthio group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and still more preferably 1 to 12 carbon atoms.
  • R 1 to R 16 represent an arylthio group
  • the arylthio group preferably has 6 to 18 carbon atoms, and more preferably 6 to 12 carbon atoms.
  • R 1 to R 16 represent a heterocyclic thio group
  • the heterocyclic ring has the same meaning as the heterocyclic ring described above for the heterocyclic alkoxy group.
  • paragraphs 0118 to 0124 of JP 2013-29760 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • paragraph 0123 of JP2013-29760A can be referred to.
  • Z 1 to Z 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a thioether group.
  • X represents an anion.
  • paragraphs 0128 to 0133 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • specific examples of the subphthalocyanine dye reference can be made to, for example, the description in paragraph 0132 of JP2013-29760A.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from a quinophthalone dye (quinophthalone compound).
  • a compound (quinophthalone compound) represented by the following formula (QP) is preferable.
  • the quinophthalone compound is a general term for compounds having a dye moiety containing a quinophthalone skeleton in the molecule.
  • Rqp 1 to Rqp 6 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. When at least two of Rqp 1 to Rqp 6 are adjacent to each other, they may be bonded to each other to form a ring, and the formed ring may further have a substituent.
  • a preferable range of the formula (QP) for example, paragraphs 0110 to 0114 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from an azo dye (azo compound).
  • a known azo dye for example, substituted azobenzene
  • the description in paragraphs 0084 to 0134 of JP2013-41097A and the description of paragraphs 0029 to 0136 in JP2011-162760A can be referred to, the contents of which are incorporated herein. .
  • the azo dye structure is also preferably a partial structure derived from the dye compound represented by the formula (I-1).
  • R 1 and R 8 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group
  • R 2 , R 7 , R 9 to R 12 are each independently Represents a hydrogen atom or a substituent
  • Y 1 represents a sulfur atom or —NR Y1 —
  • R Y1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group
  • X represents an anion.
  • substituents examples include the groups described in the substituent group A described later.
  • anion the anion demonstrated by the formula (TP) mentioned above is mentioned.
  • the description in paragraphs 0010 to 0025 of JP2011-184493A and paragraphs 0009 to 0033 of JP2011-145540A can be referred to. Are incorporated herein.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from a thiazole dye (thiazole compound).
  • the thiazole compound is a compound having a thiazole ring.
  • the thiazole dye is preferably a compound represented by the formula (I-2).
  • R 101 , R 110 and R 111 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group
  • R 102 to R 105 , R 106 to R 109 are Each independently represents a hydrogen atom or a substituent
  • R 110 and R 111 may be bonded to form a ring
  • Y 2 represents a sulfur atom or —NR Y2 —
  • R Y2 represents a hydrogen atom
  • X represents an anion.
  • a preferred embodiment of the dye structure in the present invention has a partial structure derived from a pyrazolotriazole dye (pyrazolotriazole compound).
  • the pyrazolotriazole compound is a compound having a pyrazolotriazole ring.
  • the pyrazolotriazole dye is preferably a compound represented by the formula (PA).
  • R 1 to R 5 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • substituents include the substituent group A described later.
  • the pyrazolotriazole dye is particularly preferably a compound represented by the formula (PA-1).
  • R 401 and R 402 each independently represents SO 2 R 403 or COR 403 ;
  • R 403 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group.
  • Dipyrromethene dye structure One of the aspects of the dye structure according to the present invention has a partial structure derived from a dipyrromethene dye.
  • a dipyrromethene dye a dipyrromethene compound and a dipyrromethene metal complex compound obtained from a dipyrromethene compound and a metal or a metal compound are preferable.
  • a dipyrromethene dye represented by the formula (I) is preferable.
  • R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • R 7 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group Represents an aryl group or a heterocyclic group. Examples of these substituents include the substituent group A described later.
  • the metal or metal compound that forms the dipyrromethene-based metal complex compound will be described.
  • the metal or metal compound may be any metal atom or metal compound capable of forming a complex, and may be any divalent metal atom, divalent metal oxide, divalent metal hydroxide, or 2 Valent metal chlorides are included.
  • metal chlorides such as GeCl 2 , metal oxides such as TiO and VO, and metal hydroxides such as Si (OH) 2 .
  • dipyrromethene dye can be referred to the description in paragraphs 0045 to 0095 of JP2014-132348A and the description of paragraphs 0033 to 0136 in JP2011-95732A, the contents of which are incorporated herein. It is.
  • a hydrogen atom in the dye structure may be substituted with a substituent selected from the following substituent group A.
  • Substituent group A Substituents include halogen atoms, alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, heterocyclic groups, cyano groups, hydroxyl groups, nitro groups, carboxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, silyloxy groups, heterocyclic oxy groups.
  • a halogen atom for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom
  • Alkyl group straight-chain, branched or cyclic substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, tert-butyl, n-octyl) 2-chloroethyl, 2-cyanoethyl, 2-ethylhexyl), cyclohexyl and cyclopentyl.
  • the cyclic alkyl group is a polycycloalkyl group such as a bicycloalkyl group (preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms such as bicyclo [1,2,2] heptan-2-yl. And groups having a polycyclic structure such as bicyclo [2,2,2] octane-3-yl) and tricycloalkyl groups.
  • the cyclic alkyl group is preferably a monocyclic cycloalkyl group or a bicycloalkyl group, and a monocyclic cycloalkyl group is particularly preferred); Alkenyl groups (straight-chain, branched or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl groups, preferably alkenyl groups having 2 to 30 carbon atoms, such as vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl, 2-cyclopentene-1-
  • the cyclic alkenyl group is a polycycloalkenyl group such as a bicycloalkenyl 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] oct-2-en-4-yl) and tricycloalkenyl groups are also preferred.
  • a monocyclic cycloalkenyl group is particularly preferred.
  • An alkynyl group preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as ethynyl, propargyl, trimethylsilylethynyl group
  • An aryl group preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, such as phenyl, para-tolyl, naphthyl, meta-chlorophenyl, ortho-hexadecanoylaminophenyl
  • Heterocyclic group (5- to 7-membered substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, aromatic or non-aromatic, monocyclic or condensed heterocyclic group is preferred, and the ring-constituting atoms are carbon, nitrogen, oxygen
  • amino group, substituted or unsubstituted alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted group having 6 to 30 carbon atoms is an arylamino group, a heteroarylamino group having 0 to 30 carbon atoms, such as amino, methylamino, dimethylamino, anilino, N-methyl-anilino, diphenylamino, N-1,3,5-triazine-2- Ilamino);
  • An acylamino group preferably 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-octyloxyphenylcarbonylamino
  • compound A preferably has a structure in which two or more linking groups are bonded to a divalent or higher linking group.
  • Compound A preferably contains at least one selected from a repeating unit having a dye structure in the side chain and a repeating unit having a dye structure in the main chain.
  • Compound A includes at least one of a repeating unit represented by the formula (A) described later, a repeating unit represented by the formula (B), and a repeating unit represented by the formula (C). Or is preferably represented by the following formula (D). That is, the compound A includes a dye multimer having a repeating unit represented by the formula (A) (also referred to as a dye multimer (A)) and a dye multimer having a repeating unit represented by the formula (B) (a dye multimer).
  • Body (B) dye multimer (also referred to as dye multimer (C)) having a repeating unit represented by formula (C), and dye multimer (pigment multimer) represented by formula (D)
  • dye multimer (A) or the dye multimer (D) is more preferable, and the dye multimer (D) is more preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of Compound A is preferably 2000 to 50000.
  • the lower limit is more preferably 3000 or more, and further preferably 6000 or more.
  • the upper limit is more preferably 30000 or less, and still more preferably 20000 or less. By satisfying the above range, it is easy to produce a cured film having excellent color transfer and chemical resistance.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dye multimer (A) is preferably 2000 to 30000, more preferably 6000 to 15000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dye multimer (B) is preferably 2000 to 30000, more preferably 6000 to 15000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dye multimer (C) is preferably 2000 to 50000, and more preferably 6000 to 20000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dye multimer (D) is preferably 2000 to 20000, more preferably 4000 to 11000.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of Compound A are polystyrene conversion values measured by gel permeation chromatography (GPC), and are specifically described in the examples described later. It is the value measured by the method.
  • the dye multimer (A) preferably contains a repeating unit represented by the formula (A).
  • the ratio of the repeating unit represented by the formula (A) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more of all the repeating units constituting the dye multimer (A). 30 mass% or more is still more preferable, and 50 mass% or more is especially preferable. An upper limit can also be made into 100 mass% or less, and can also be made into 95 mass% or less.
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • D 1 represents a dye structure.
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit.
  • Examples of X 1 include a linking group formed by a polymerization reaction, and a main chain derived from a compound having a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, or an ether group is preferable. Also preferred is an embodiment in which the main chain has a cyclic alkylene group.
  • X 1 is not particularly limited as long as it is a linking group formed from a known polymerizable monomer.
  • X 1 is preferably a linking group represented by the following (XX-1) to (XX-25), (XX-1), (XX-2), (XX-10) to (XX-17), More preferably selected from (XX-18), (XX-19), (XX-24) and (XX-25), and (XX-1), (XX-2), (XX-10) to More preferably, it is selected from (XX-17), (XX-24) and (XX-25).
  • * is a binding site with L 1 in formula (A).
  • 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.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include 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 )-, -COO-, -NR-, -CONR-, -OCO-, -SO-, -SO 2 -and a linking group formed by linking two or more thereof.
  • each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • the alkylene group preferably has 1 to 30 carbon atoms.
  • the upper limit is more preferably 25 or less, and still more preferably 20 or less.
  • the lower limit is more preferably 2 or more, and still more preferably 3 or more.
  • the alkylene group may be linear, branched or cyclic.
  • the alkylene group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the groups described in the substituent group A.
  • the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 20, and more preferably 6 to 12.
  • the arylene group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the groups described in the substituent group A.
  • the heterocyclic linking group is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the hetero atom that the heterocyclic linking group has is preferably an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms contained in the heterocyclic linking group is preferably 1 to 3.
  • the heterocyclic linking group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the groups described in the substituent group A.
  • D 1 represents a dye structure.
  • the dye structure represented by D 1 may have a mercapto group.
  • the dye multimer (A) includes (1) a method of synthesizing a dye compound having a polymerizable group by addition polymerization, and (2) a polymer having a highly reactive functional group such as an isocyanate group, an acid anhydride group or an epoxy group. And a dye compound having a functional group (hydroxyl group, primary or secondary amino group, carboxyl group, etc.) capable of reacting with a highly reactive group can be synthesized.
  • Known addition polymerizations (radical polymerization, anionic polymerization, and cationic polymerization) can be applied to the addition polymerization. Among these, synthesis by radical polymerization is particularly preferable because the reaction conditions can be moderated and the dye skeleton is not decomposed. Known reaction conditions can be applied to the radical polymerization.
  • the dye multimer (A) is preferably a radical polymer obtained by radical polymerization using a dye compound having an ethylenically unsaturated bond from the viewpoint of heat resistance.
  • the dye multimer (A) preferably further has a repeating unit having a mercapto group in addition to the repeating unit represented by the formula (A).
  • the dye structure represented by D 1 of the formula (A) described above is, in the case where no mercapto groups, dye multimer (A) has a repeating unit having a mercapto group.
  • Examples of the repeating unit having a mercapto group include a repeating unit represented by the following formula (E).
  • X 5 represents the main chain of the repeating unit
  • L 5 represents a single bond or a divalent linking group
  • SH represents a mercapto group.
  • X 5 represents the main chain of the repeating unit.
  • Examples of X 5 include a linking group formed by a polymerization reaction, and a main chain derived from a compound having a (meth) acryl group, a styrene group, a vinyl group, or an ether group is preferable. Also preferred is an embodiment in which the main chain has a cyclic alkylene group.
  • X 5 is not particularly limited as long as it is a linking group formed from a known polymerizable monomer. Specific examples of X 5 include linking groups represented by (XX-1) to (XX-25) described for X 1 in (A) above.
  • L 5 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include 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 )-, -COO-, -NR-, -CONR-, -OCO-, -SO-, -SO 2 -and a linking group formed by linking two or more thereof.
  • each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • the details of L 5 are the same as the range described for L 1 in (A) described above, and the preferred ranges are also the same.
  • L 5 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, as the number of atoms constituting the chain connecting X 5 and SH.
  • the upper limit is not particularly limited, but can be, for example, 100 or less.
  • the number of atoms constituting the chain connecting X 5 and SH is eleven.
  • the numbers written in the structural formula are the number of atoms constituting the chain connecting X 5 and SH.
  • the proportion of the repeating unit having a mercapto group is 5% by mass or more of all repeating units constituting the dye multimer (A).
  • 10 mass% or more is more preferable, and 15 mass% or more is still more preferable.
  • the upper limit is preferably 90% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less.
  • the dye multimer (A) may contain other repeating units in addition to the repeating unit represented by the formula (A) and the repeating unit having a mercapto group. Other repeating units may contain a functional group such as a curable group or an acid group. It does not have to contain a functional group.
  • the dye multimer preferably has at least one selected from a repeating unit having an acid group and a repeating unit having a curable group.
  • Examples of the curable group include a radical polymerizable group, an epoxy group, an oxazoline group, and a methylol group.
  • Examples of the radical polymerizable group include groups having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the curable group is preferably a radical polymerizable group.
  • the ratio of the repeating unit having a curable group is preferably 0 to 50% by mass of the total repeating units constituting the dye multimer (A).
  • the lower limit is more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less.
  • the acid group examples include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Only one type of acid group may be included, or two or more types of acid groups may be included.
  • the ratio of the repeating unit having an acid group is preferably 0 to 50% by mass of all repeating units constituting the dye multimer (A).
  • the lower limit is more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less.
  • Other functional groups include groups consisting of repeating 2 to 20 unsubstituted alkyleneoxy chains, development promoting groups such as lactones, acid anhydrides, amides, cyano groups, long chain and cyclic alkyl groups, aralkyl groups, aryls Groups, polyalkylene oxide groups, hydroxyl groups, maleimide groups, amino group and other hydrophilicity-adjusting groups, and the like, which can be appropriately introduced.
  • the number of repeating alkyleneoxy chains is more preferably 2 to 15, and further preferably 2 to 10.
  • One alkyleneoxy chain is represented by — (CH 2 ) n O—, where n is an integer, n is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 2 or 3.
  • the dye multimer (B) includes a repeating unit represented by the formula (B).
  • the ratio of the repeating unit represented by the formula (B) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more of all repeating units constituting the dye multimer (B). 30 mass% or more is still more preferable, and 50 mass% or more is especially preferable. An upper limit can also be made into 100 mass% or less, and can also be made into 95 mass% or less.
  • X 2 represents the main chain of the repeating unit
  • L 2 represents a single bond or a divalent linking group
  • D 2 represents a dye structure having a group capable of ionic bonding or coordination bonding with Y 2.
  • Y 2 represents a group capable of ionic bonding or coordination bonding with D 2 ;
  • X 2 has the same meaning as X 1 in formula (A), and the preferred range is also the same.
  • L 2 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include 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 )-, -COO-, -NR-, -CONR-, -OCO-, -SO-, -SO 2 -and a linking group formed by linking two or more thereof.
  • each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • L 2 is preferably a single bond, or an alkylene group, an arylene group, —NH—, —CO—, —O—, —COO—, —OCO—, or a divalent linking group in which two or more thereof are combined.
  • Y 2 may be any group capable of ionic bonding or coordination bonding with D 2 .
  • an anionic group, a cationic group, etc. are mentioned.
  • anionic group examples include —SO 3 ⁇ , —COO ⁇ , —PO 4 ⁇ , —PO 4 H ⁇ , bis (sulfonyl) imide anion, tris (sulfonyl) methide anion, and tetraarylborate anion.
  • the anionic group is also preferably a group represented by the formula (Z-1), a group represented by the formula (Z-2), or a group represented by the formula (Z-3).
  • * represents a bonding site with L 2 in formula (B)
  • Y 11 represents a fluorinated alkylene group
  • a 1 represents SO 3 — .
  • the carbon number of the fluorinated alkylene group represented by Y 11 is preferably 1-20, more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. Moreover, it is more preferably a perfluoroalkylene group.
  • * represents a binding site with L 2 in formula (B).
  • Y 12 represents an anion composed of a boron atom, a carbon atom, a nitrogen atom, or a phosphorus atom.
  • n is 3
  • a 2 represents a halogen atom, a cyano group, an alkyl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, or at least one of a fluorine atom and a cyano group.
  • An aryl group is preferred.
  • a 2 is a halogen atom, a cyano group, an alkyl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, an aryl containing at least one of a fluorine atom and a cyano group
  • An alkylsulfonyl group which may contain at least one of a group, a fluorine atom and a cyano group, or an arylsulfonyl group which may contain at least one of a fluorine atom and a cyano group is preferred.
  • Two A 2 may be bonded to each other to form a ring.
  • a 2 is an alkyl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, an aryl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, a fluorine atom and a cyano group
  • An alkylsulfonyl group which may contain at least one group or an arylsulfonyl group which may contain at least one of a fluorine atom and a cyano group is preferable.
  • Y 12 is a phosphorus atom
  • n is 1 or 3
  • a 2 is an alkyl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, an aryl group containing at least one of a fluorine atom and a cyano group, a fluorine atom
  • an alkylsulfonyl group which may contain at least one of cyano groups, or an arylsulfonyl group which may contain at least one of a fluorine atom and a cyano group is preferable.
  • the plurality of A 2 may be the same or different.
  • the proportion of fluorine atoms is preferably 5 to 80% contained in Y 2 with respect to the total number of atoms constituting the Y 2, 10 ⁇ 70% is more preferable.
  • Formula (Z-3) In the general formula (Z-3), * represents a binding site with L 2 in the general formula (B).
  • R 1 ⁇ R 4 is a cyano group or a fluorinated alkyl group is preferable independently.
  • Examples of the cationic group include substituted or unsubstituted onium cations (for example, ammonium, pyridinium, imidazolium, phosphonium and the like), and ammonium cations are particularly preferable.
  • R each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R represents an alkyl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear.
  • D 2 represents a dye structure having a group capable of ionic bonding or coordination bonding with Y 2 .
  • the Y 2 an ionic bond or a coordination group that can be bonded, for example, described in Y 2, include anionic and cationic groups.
  • the dye structure represented by D 2 may have a mercapto group.
  • repeating unit represented by the formula (B) include the structures described in paragraph numbers 0162 to 0166 in JP-A-2014-199436.
  • the dye multimer (B) may contain, in addition to the repeating unit represented by the formula (B), the repeating unit having a mercapto group described in the dye multimer (A), other repeating units, and the like. Good. Moreover, the repeating unit represented by Formula (A) mentioned above and the repeating unit represented by Formula (C) mentioned later may further be included.
  • the dye multimer (C) preferably contains a repeating unit represented by the formula (C).
  • the ratio of the repeating unit represented by the formula (C) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more of all repeating units constituting the dye multimer (C). 30 mass% or more is still more preferable, and 50 mass% or more is especially preferable. An upper limit can also be made into 100 mass% or less, and can also be made into 95 mass% or less.
  • L 3 represents a single bond or a divalent linking group
  • D 3 represents a dye structure
  • m represents 0 or 1.
  • Examples of the divalent linking group represented by L 3 include 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—, — And C ( ⁇ O) —, —COO—, —NR—, —CONR—, —OCO—, —SO—, —SO 2 — and a linking group formed by linking two or more of these.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group each independently.
  • the alkyl group and alkylene group preferably have 1 to 30 carbon atoms.
  • the upper limit is more preferably 25 or less, and still more preferably 20 or less.
  • the lower limit is more preferably 2 or more, and still more preferably 3 or more.
  • the alkyl group and alkylene group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms in the aryl group and arylene group is preferably 6-20, and more preferably 6-12.
  • the heterocyclic linking group and the heterocyclic group are preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the hetero atom contained in the heterocyclic linking group and the heterocyclic group is preferably an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms contained in the heterocyclic linking group and the heterocyclic group is preferably 1 to 3.
  • the alkylene group, arylene group, heterocyclic linking group, alkyl group, aryl group, and heterocyclic group may be unsubstituted or may have a substituent.
  • the substituent include a mercapto group, a curable group, and an acid group.
  • the curable group include a radical polymerizable group such as a group having an ethylenically unsaturated bond, an epoxy group, an oxazoline group, and a methylol group.
  • Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.
  • You may have a hydrophilic group, such as an oxide group, a hydroxyl group, a maleimide group, an amino group, etc. as a substituent.
  • L 3 is preferably an alkylene group, an arylene group, —NH—, —CO—, —O—, —COO—, —OCO—, —S—, or a linking group in which two or more thereof are combined.
  • D 3 represents a dye structure.
  • the dye structure represented by D 3 may have a mercapto group.
  • the dye structure represented by D 3 is preferably a structure in which one or more arbitrary atoms of the dye compound are removed. m represents 0 or 1, and 1 is preferable.
  • the dye multimer (C) can be synthesized by sequential polymerization.
  • Sequential polymerization means polyaddition (for example, reaction of diisocyanate compound and diol, reaction of diepoxy compound and dicarboxylic acid, reaction of tetracarboxylic dianhydride and diol, etc.) and polycondensation (for example, dicarboxylic acid).
  • a diol, a reaction of a dicarboxylic acid and a diamine, and the like are particularly preferable because the reaction conditions can be moderated and the dye structure is not decomposed. Known reaction conditions can be applied to the sequential polymerization.
  • the dye multimer (C) may contain other repeating units described in the dye multimer (A) in addition to the repeating unit represented by the general formula (C).
  • the dye multimer (D) is preferably represented by the formula (D).
  • L 4 represents an (n + k + q) -valent linking group
  • L 11 to L 13 each independently represents a single bond or a divalent linking group
  • D 4 represents a dye structure
  • SH represents a mercapto group
  • P 1 represents a substituent other than a mercapto group
  • n represents 2 to 15, k represents 0 to 13, q represents 0 to 12, and a dye structure represented by D 4 represents a mercapto group
  • n represents 2 to 15, k represents 1 to 13, q represents 0 to 12, n + k + q represents 3 to 15;
  • the dye structure represented by D 4 represents a mercapto group N represents 2 to 15, k represents 0 to 13, q represents 0 to 12, and n + k + q represents 2 to 15.
  • the plurality of D 4 may be different from each other or the same
  • n is preferably 2 to 15, more preferably 2 to 14, still more preferably 2 to 8, particularly preferably 2 to 7, and further preferably 2 to 6.
  • k is preferably 1 to 13, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 8, particularly preferably 1 to 7, and still more preferably 1 to 6.
  • q is preferably 0 to 12, more preferably 0 to 10, still more preferably 0 to 8, particularly preferably 0 to 7, and still more preferably 0 to 6.
  • the total of n, k and q is preferably 2 to 15, more preferably 3 to 15, further preferably 3 to 14, still more preferably 3 to 8, particularly preferably 3 to 7, and still more preferably 3 to 6. .
  • n, k, and q in one pigment multimer (D) are each integers
  • compound A is a pigment multimer (n, k, q in formula (D) is different ( A plurality of D) may be included. Therefore, the average value of n, k and q in Compound A may not be an integer.
  • L 11 to L 13 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
  • Divalent linking groups include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 To 20 sulfur atoms are included, which may be unsubstituted or further substituted.
  • Specific examples of the divalent linking group include a group constituted by combining two or more of the following structural units or the following structural units.
  • the number of atoms constituting the chain connecting D 4 and L 4 is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be 50 or less, for example.
  • the number of atoms constituting the chain connecting SH and L 4 is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be 50 or less, for example.
  • the (n + k + q) -valent linking group represented by L 4 includes 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, and 1 to 200 carbon atoms. Included are groups consisting of hydrogen atoms and 0 to 20 sulfur atoms. Specific examples of the (n + k + q) -valent linking group may include a group composed of a combination of two or more of the following structural units or the following structural units (which may form a ring structure). .
  • SH represents a mercapto group
  • P 1 represents a substituent other than the mercapto group.
  • the substituent represented by P 1 include an acid group and a curable group.
  • the curable group include a radical polymerizable group such as a group having an ethylenically unsaturated bond, an epoxy group, an oxazoline group, and a methylol group.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group and a phosphoric acid group.
  • the substituent represented by P 1 may be a monovalent polymer chain having a repeating unit.
  • the monovalent polymer chain having a repeating unit is preferably a monovalent polymer chain having a repeating unit derived from a vinyl compound.
  • q P 1 s may be the same or different.
  • P 1 is a monovalent polymer chain having a repeating unit and q is 1, P 1 has 2 to 20 repeating units derived from a vinyl compound (preferably 2 to 15, more preferably 2 Monovalent polymer chains having ⁇ 10) are preferred.
  • the average number of repeating units derived from q P 1 vinyl compounds is 2 to 20 ( The number is preferably 2 to 15, more preferably 2 to 10.
  • the number of repeating units of P 1 when q is 1 and the average value of the number of repeating units of P 1 when q is 2 or more are It can be determined by nuclear magnetic resonance (NMR).
  • examples of the repeating unit constituting P 1 include other repeating units described in the dye multimer (A) described above. It is preferable that another repeating unit has 1 or more types chosen from the repeating unit which has the acid group mentioned above, and the repeating unit which has a sclerosing
  • the repeating unit having an acid group is contained, the developability can be improved.
  • the repeating unit having a curable group is included, the solvent resistance can be further improved.
  • the ratio of the repeating unit containing an acid group is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 10 to 65 mol%, based on all repeating units of P 1.
  • the ratio of the repeating unit having a curable group is preferably 10 to 80 mol%, and preferably 10 to 65 mol%, based on all the repeating units of P 1. More preferred.
  • P 1 contains a repeating unit having a curable group, the color transfer property can be further improved.
  • D 4 represents a dye structure.
  • the dye structure represented by D 4 may be a structure in which one or more arbitrary atoms of the dye compound are removed, and a part of the dye compound may be bonded to L 4.
  • the polymer chain may include a repeating unit having a dye structure (a structure in which one or more arbitrary atoms of the dye compound are removed) in the chain.
  • the polymer chain is not particularly defined as long as it contains a dye structure, but is preferably one selected from (meth) acrylic resins, styrene resins, and (meth) acrylic / styrene resins. .
  • the repeating unit of the polymer chain is not particularly defined, and examples thereof include the repeating unit represented by the above formula (A) and the repeating unit represented by the above formula (C).
  • the total number of repeating units having a dye structure in all repeating units constituting the polymer chain is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 10 to 50 mol%, and further preferably 20 to 40 mol%. preferable.
  • the polymer chain may contain other repeating units described in the dye multimer (A) in addition to the repeating unit having a dye structure.
  • the other repeating unit is preferably one or more selected from a repeating unit having a mercapto group, a repeating unit having an acid group, and a repeating unit having a curable group.
  • the ratio of the repeating unit having a mercapto group is preferably, for example, 2 to 50 mol, more preferably 5 to 40 mol with respect to 100 mol of all repeating units of the polymer chain. preferable.
  • the ratio of the repeating unit having a curable group is preferably, for example, 5 to 50 mol with respect to 100 mol of all repeating units of the polymer chain, and 10 to 40 mol. Is more preferable.
  • the ratio of the repeating unit having an acid group is preferably, for example, 5 to 50 mol, more preferably 10 to 40 mol, relative to 100 mol of all repeating units of the polymer chain. preferable.
  • the dye multimer represented by the above formula (D) can be synthesized by the following method or the like.
  • the dye multimer (D) preferably has a structure represented by the formula (D-1).
  • L 4 represents an (n + k + q) -valent linking group.
  • n represents an integer of 2 to 15
  • k represents an integer of 0 to 13
  • q represents an integer of 0 to 12.
  • D 4 represents a dye structure
  • SH represents a mercapto group
  • P 1 represents a substituent.
  • B 1 to B 3 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —NR—, —O 2 C—, —CO 2 —, —NROC—, or —CONR—.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • C 1 to C 3 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
  • S represents a sulfur atom.
  • n 2 or more, the plurality of D 4 may be different from each other or the same.
  • q 2 or more, the plurality of P 1 may be different from each other or the same.
  • n 2 to 15, k represents 1 to 13, q represents 0 to 12, and n + k + q represents 3 to 15.
  • n 2 to 15, k represents 0 to 13, q represents 0 to 12, and n + k + q represents 2 to 15.
  • B 1 to B 3 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —NR—, —O 2 C—, —CO 2 —, — NROC-, or represents -CONR-, single bond, -O -, - CO -, - O 2 C -, - CO 2 -, - NROC-, or, -CONR-, more preferably a single bond, -O -, - CO -, - O 2 C- or -CO 2 - is more preferable.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • the alkyl group represented by R preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the aryl group represented by R is preferably 6-30, and more preferably 6-12.
  • R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
  • C 1 to C 3 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group is preferably an alkylene group, an arylene group, or a group obtained by combining these.
  • the alkylene group preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkylene group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 30, and more preferably 6 to 12.
  • compound A includes the following.
  • the curable composition of the present invention preferably contains 20% to 95% by mass of the above-described compound A in the total solid content of the curable composition of the present invention.
  • the lower limit is preferably 25% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 90% by mass or less, and more preferably 85% by mass or less.
  • the curable composition of this invention contains 2 or more types of compounds A, it is preferable that the total amount is in the said range.
  • the curable composition of the present invention can further use a colorant (other colorant) other than the above-described compound A.
  • the other colorant may be either a dye or a pigment, or a combination of both.
  • the other colorant may be a dye multimer.
  • the pigment examples include conventionally known various inorganic pigments or organic pigments.
  • the average primary particle diameter of the pigment is preferably 100 nm or less from the viewpoint of color unevenness and contrast. Moreover, it is preferable that it is 5 nm or more from a viewpoint of dispersion stability.
  • the average primary particle diameter of the pigment is more preferably 5 to 75 nm, further preferably 5 to 55 nm, and particularly preferably 5 to 35 nm.
  • the average primary particle diameter of the pigment can be measured by a known method such as an electron microscope.
  • inorganic pigments include metal compounds such as metal oxides and metal complex salts.
  • black pigments such as carbon black and titanium black, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, Mention may be made of metal oxides such as magnesium, chromium, zinc and antimony, and composite oxides of the above metals.
  • I. Pigment Black 1 Further, as the green pigment, a zinc halide phthalocyanine pigment having an average number of halogen atoms in the molecule of 10 to 14, bromine atoms on average 8 to 12, and chlorine atoms on average 2 to 5 should be used. Is also possible. Specific examples include the compounds described in WO2015 / 118720.
  • quinophthalone compounds described in paragraphs 0011 to 0034 of JP2013-54339A can also be used.
  • the aluminum phthalocyanine compound which has a phosphorus atom can also be used as a blue pigment.
  • Specific examples include compounds described in paragraphs 0022 to 0030 of JP2012-247491A and paragraph 0047 of JP2011-157478A. These organic pigments can be used alone or in various combinations in order to increase color purity.
  • Examples of the dye include JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, Japanese Patent No. 2592207, and US Pat. No. 4,808,501. No. 5,667,920, U.S. Pat. No. 505950, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-194828, etc. Can be used.
  • pyrazole azo compounds When classified as a chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used.
  • the thiazole compounds described in JP2012-158649A, the azo compounds described in JP2011-184493A, and the azo compounds described in JP2011-145540A can also be preferably used.
  • a dye multimer may be used as the dye.
  • Examples of the dye multimer include compounds described in JP2011-213925A, JP2013-041097A, JP2015-028144A, JP2015-030742A, and the like.
  • the content of the other colorant is preferably 10 to 70% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the upper limit is more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.
  • the lower limit is more preferably 20% by mass or more, and further preferably 25% by mass or more.
  • the proportion of the dye in the total mass of the compound A and the other colorant is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 70% by mass or more. Is more preferable.
  • the curable composition of this invention can also be set as the aspect which does not contain other coloring agents substantially.
  • substantially free of other colorants means, for example, preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, based on the total solid content of the curable composition. More preferably, no colorant is contained.
  • the curable composition of this invention contains resin.
  • the resin is blended, for example, for the purpose of dispersing a pigment or the like in the composition and the purpose of a binder.
  • a resin used mainly for dispersing a colorant such as a pigment is also referred to as a dispersant.
  • the resin can be used for other purposes.
  • the resin content is preferably 1 to 80% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the lower limit is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less.
  • the curable composition of the present invention may contain a dispersant as a resin.
  • a dispersant when a pigment is included as a colorant or the like, a dispersant is used.
  • the dispersant include a polymer dispersant and a surfactant. It can select suitably according to a to-be-dispersed body.
  • the dispersant is preferably a polymer dispersant (for example, a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, or a block polymer).
  • the polymer dispersant is particularly preferably a graft type polymer.
  • Examples of the graft polymer include a polyester-based dispersant. Specifically, reaction products of poly (lower alkyleneimine) and polyester described in JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, JP-A-2009-258668, etc.
  • a copolymer of a macromonomer and an acid group-containing monomer described in JP2010-106268A Such amphoteric resin having a basic group and an acid group described in 2009-203462 JP thereof.
  • the graft polymer for example, the following polymers are preferable.
  • a dispersing resin agent described in paragraphs 0256 to 0264 of JP-A-2015-71743 can also be used.
  • resin demonstrated with the said dispersing agent can also be used for uses other than a dispersing agent. For example, it can be used as a binder.
  • the curable composition of this invention can contain alkali-soluble resin as resin. By containing an alkali-soluble resin, developability and pattern formation are improved.
  • the alkali-soluble resin can also be used as a dispersant or a binder.
  • the molecular weight of the alkali-soluble resin is not particularly defined, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably 5000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) is preferably 1000 to 20,000.
  • the alkali-soluble resin may be a linear organic polymer, and has at least one alkali-soluble polymer in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having groups to promote.
  • the alkali-soluble resin is preferably a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin, or an acrylic / acrylamide copolymer resin from the viewpoint of heat resistance.
  • Acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
  • Examples of the group that promotes alkali solubility include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group. What can be developed is preferable, and (meth) acrylic acid is particularly preferable. These acid groups may be used alone or in combination of two or more.
  • a known radical polymerization method can be applied.
  • Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. It can also be done.
  • the alkali-soluble resin is preferably a polymer having a carboxyl group in the side chain, such as a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, and a partially esterified malein.
  • a polymer having a carboxyl group in the side chain such as a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, and a partially esterified malein.
  • alkali-soluble phenol resins such as novolac resins
  • acidic cellulose derivatives having a carboxyl group in the side chain and polymers having a hydroxyl group added with an acid anhydride.
  • Examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds.
  • alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate
  • Examples of vinyl compounds such as hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinylto
  • N-substituted maleimide monomers described in JP-A-10-300922 can also be used. Specific examples include N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. In addition, only 1 type may be sufficient as the other monomer copolymerizable with these (meth) acrylic acids, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • Alkali-soluble resins include benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer, benzyl (meth) acrylate / Multi-component copolymers composed of (meth) acrylic acid / other monomers can be preferably used.
  • an alkali-soluble resin having a polymerizable group may be used as the alkali-soluble resin.
  • the polymerizable group include a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group.
  • the alkali-soluble resin having a polymerizable group an alkali-soluble resin having a polymerizable group in the side chain is useful.
  • the alkali-soluble resin containing a polymerizable group include Dianar NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Photomer 6173 (COOH-containing polyurethane acrylic oligomer.
  • the alkali-soluble resin is a compound represented by the following general formula (ED1) and / or a compound represented by the general formula (1) of JP 2010-168539 A (hereinafter, these compounds are referred to as “ether dimers”). It is also preferable to include a polymer obtained by polymerizing a monomer component including
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • ether dimer for example, paragraph 0317 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Only one type of ether dimer may be used, or two or more types may be used.
  • 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.
  • alkali-soluble resin examples include the following resins.
  • Ph is a phenyl group.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 500 mgKOH / g.
  • the lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and still more preferably 70 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is more preferably 400 mgKOH / g or less, further preferably 200 mgKOH / g or less, particularly preferably 150 mgKOH / g or less, and still more preferably 120 mgKOH / g or less.
  • the content of the alkali-soluble resin is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 15% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type or two or more types of alkali-soluble resins. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention preferably contains a solvent.
  • the solvent is preferably an organic solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as the solubility of each component and the applicability of the curable composition are satisfied.
  • organic solvents include the following.
  • esters include ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, cyclohexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, alkyl Alkyl oxyacetate (eg, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)), 3-alkyloxy Propionic acid alkyl esters (for example, methyl 3-alkyloxypropionate, ethyl 3-
  • 2-alkyloxypropionic acid alkyl esters eg, methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, propyl 2-alkyloxypropionate
  • Organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • It is a mixed solution composed of two or more selected from methyl, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether and propylene glycol methyl ether acetate.
  • the organic solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and more preferably contains substantially no peroxide.
  • the content of the solvent is preferably such that the total solid content of the curable composition is 5 to 80% by mass.
  • the lower limit is preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
  • the curable composition of the present invention contains a curable compound having two or more curable groups.
  • the curable group include a group having an ethylenically unsaturated bond, an epoxy group, and a methylol group.
  • a group having an ethylenically unsaturated bond and an epoxy group are preferable, and an epoxy group is more preferable.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the curable compound has two or more curable groups, and more preferably three or more. The lower limit can be, for example, 100 or less, 50 or less, or 20 or less.
  • the curable compound includes a curable compound having two or more groups having an ethylenically unsaturated bond (hereinafter also referred to as a polymerizable compound) and a curable compound having two or more epoxy groups (hereinafter also referred to as an epoxy compound). It is preferable to include at least one selected from the group consisting of an epoxy compound, and more preferable to include an epoxy compound.
  • the mercapto group possessed by compound A easily reacts with the epoxy group and particularly facilitates the curing of the epoxy compound, so that a cured film having more excellent color loss and chemical resistance can be easily obtained by using the epoxy compound.
  • the content of the curable compound is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • One curable compound may be used alone, or two or more curable compounds may be used in combination. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the polymerizable compound may be in a chemical form such as a monomer, a prepolymer, that is, a dimer, a trimer and an oligomer, or a mixture thereof and a multimer thereof.
  • a monomer is preferable.
  • the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 100 to 3000.
  • the upper limit is preferably 2000 or less, and more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is preferably 150 or more, and more preferably 250 or more.
  • the polymerizable compound is preferably a 3 to 15 functional (meth) acrylate compound, more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylate compound.
  • Specific examples of these compounds include those described in paragraph Nos. 0095 to 0108 in JP-A-2009-288705, paragraph 0227 in JP-A-2013-29760, and paragraph numbers 0254 to 0257 in JP-A-2008-292970. Compounds can be taken into account, the contents of which are incorporated herein.
  • the polymerizable compounds are dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • the polymerizable compound may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group.
  • an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group.
  • Examples of commercially available products include M-305, M-510, and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the preferred acid value of the polymerizable compound having an acid group is 0.1 to 40 mgKOH / g, particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g. If the acid value of the polymerizable compound is 0.1 mgKOH / g or more, the development and dissolution characteristics are good, and if it is 40 mgKOH / g or less, it is advantageous in production and handling. Furthermore, the photopolymerization performance is good and the curability is excellent.
  • the polymerizable compound is also preferably a compound having a caprolactone structure.
  • examples of the polymerizable compound having a caprolactone structure are commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. as the KAYARAD DPCA series, and examples thereof include DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120 and the like.
  • a polymerizable compound having an alkyleneoxy group can also be used.
  • the polymerizable compound having an alkyleneoxy group is preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group and / or a propyleneoxy group, more preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group, and 3 to 4 having 4 to 20 ethyleneoxy groups.
  • a hexafunctional (meth) acrylate compound is more preferable.
  • polymerizable compound having an alkyleneoxy group examples include the following compounds.
  • Examples of the polymerizable compound include urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, JP-B-2-16765, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Further, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. Is also preferable.
  • urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA- 306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • One curable compound may be used alone, or two or more curable compounds may be used in combination. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range. Further, the content of the polymerizable compound can be 10 to 100% by mass or 30 to 100% by mass with respect to the total mass of the curable compound.
  • an epoxy compound in the present invention, can also be used as the curable compound.
  • the epoxy compound a compound having two or more epoxy groups in one molecule is preferable. It is preferable to have 2 to 100 epoxy groups in one molecule.
  • the upper limit may be 10 or less, and may be 5 or less.
  • the epoxy compound preferably has a structure having an aromatic ring and / or an aliphatic ring, and more preferably a structure having an aliphatic ring.
  • the epoxy group is preferably bonded to the aromatic ring and / or the aliphatic ring via a single bond or a linking group.
  • the linking group include an alkylene group, an arylene group, —O—, —NR ′ — (R ′ represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
  • R ′ represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
  • the epoxy group is preferably a compound formed by directly bonding (single bond) to the aliphatic ring.
  • the epoxy group is preferably a compound formed by bonding to an aromatic ring via a linking group.
  • the linking group is preferably an alkylene group or a group comprising a combination of an alkylene group and —O—.
  • the epoxy compound a compound having a structure in which two or more aromatic rings are connected by a hydrocarbon group can also be used as the epoxy compound.
  • the hydrocarbon group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. It is preferable that the epoxy group is connected via the connecting group.
  • the epoxy compound may be a low molecular compound (for example, a molecular weight of less than 2000, or even a molecular weight of less than 1000), or a high molecular compound (for example, a molecular weight of 1000 or more, in the case of a polymer, a weight average molecular weight of 1000 or more). Either of these may be used.
  • the weight average molecular weight of the epoxy compound is preferably 200 to 100,000, and more preferably 500 to 50,000.
  • the upper limit of the weight average molecular weight is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, and still more preferably 1500 or less.
  • the epoxy compounds are compounds described in paragraph numbers 0034 to 0036 of JP2013-011869A, paragraphs 0147 to 0156 of JP2014043556A, and paragraphs 0085 to 0092 of JP2014089408A. Can also be used. These contents are incorporated herein.
  • bisphenol A type epoxy resin jER825, jER827, jER828, jER834, jER1001, jER1002, jER1003, jER1055, jER1007, jER1009, jER1010 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON860, EPICLON1050 , EPICLON1051, EPICLON1055 (manufactured by DIC Corporation), etc.
  • bisphenol F-type epoxy resins include jER806, jER807, jER4004, jER4005, jER4007, jER4010 (above, Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON830, EPICLON835.
  • Cresol novolac type epoxy resins include EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N-670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-690, EPICLON N-695 (or more DIC Co., Ltd.), EOCN-1020 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc., and aliphatic epoxy resins are ADEKA RESIN EP-4080S, EP-4085.
  • EP-4088S (above, manufactured by ADEKA Corporation), Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, EHPE3150, EPOLEEAD PB 3600, PB 4700 (above, Daicel Corporation), Denacol EX-212L EX-214L, EX-216L, EX-321L, EX-850L (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) and the like.
  • ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, EP-4010S, EP-4011S (above, manufactured by ADEKA Corporation), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502 (manufactured by ADEKA Corporation), jER1031S (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPICLON HP-4700, EPICLON HP-4032D (manufactured by DIC Corporation), and the like.
  • a polymer containing a repeating unit having an epoxy group in the side chain can also be used.
  • the following polymers can also be used.
  • the content of the epoxy compound is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • the epoxy compound may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the content of the epoxy compound is preferably 1 to 100% by mass and more preferably 5 to 100% by mass with respect to the total mass of the curable compound.
  • a curing accelerator may be added for the purpose of accelerating the reaction of the curable compound or lowering the curing temperature.
  • the curing accelerator include polyfunctional thiol compounds (polyfunctional mercapto compounds) having two or more mercapto groups in the molecule.
  • the polyfunctional thiol compound may be added for the purpose of improving stability, odor, resolution, developability, adhesion and the like.
  • the polyfunctional thiol compound is preferably a secondary alkanethiol, and particularly preferably a compound having a structure represented by the following general formula (T1).
  • T1 In the formula (T1), n represents an integer of 2 to 4, and L represents a divalent to tetravalent linking group.
  • the linking group L is preferably an aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably n is 2 and L is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.
  • Specific examples of the polyfunctional thiol compound include compounds represented by the following structural formulas (T2) to (T4), and a compound represented by the formula (T2) is particularly preferable. These polyfunctional thiol compounds can be used alone or in combination.
  • Curing accelerators include methylol compounds (for example, compounds exemplified as a crosslinking agent in paragraph 0246 of JP-A-2015-34963), amines, phosphonium salts, amidine salts, amide compounds (above, for example, special No. 2013-41165, curing agent described in paragraph 0186), base generator (for example, ionic compound described in JP-A-2014-55114), cyanate compound (for example, JP-A-2012-150180) A compound described in paragraph 0071), an alkoxysilane compound (for example, an alkoxysilane compound having an epoxy group described in JP2011-255304A), an onium salt compound (for example, paragraph 0216 in JP2015-34963A).
  • Compounds exemplified as acid generators, JP2009 Compounds described in JP-180949 can also be used.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.3 to 8.9% by mass with respect to the total solid content of the curable composition, 0.8 More preferred is ⁇ 6.4 mass%.
  • the curable composition of the present invention preferably further contains a photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to light in the ultraviolet region to the visible region are preferable. Further, it may be an activator that generates some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, or may be an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer.
  • the photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).
  • Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, and oxime derivatives. Oxime compounds such as organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones. Examples of commercially available trihalomethyltriazine photopolymerization initiators include TAZ-107 (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.).
  • trihalomethyltriazine compounds trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triarylimidazole compounds, benzimidazoles Compound selected from the group consisting of compounds, onium compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, 3-aryl substituted coumarin compounds Is preferred.
  • the triarylimidazole compound, benzimidazole compound, and benzophenone compound include the following compounds.
  • hydroxyacetophenone compounds As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, aminoacetophenone initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • hydroxyacetophenone-based initiator IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator compounds described in JP-A-2009-191179 whose absorption wavelength is matched with a light source of 365 nm or 405 nm can also be used.
  • acylphosphine initiator commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.
  • the curable composition of the present invention when used for producing a color filter of a solid-state imaging device, it is necessary to form a fine pattern with a sharp shape. It is important that it is developed without any problems. From such a viewpoint, it is particularly preferable to use an oxime compound as the photopolymerization initiator.
  • an oxime compound as the photopolymerization initiator.
  • a stepper exposure machine is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen, and the amount of photopolymerization initiator added must be kept low. Therefore, in view of these points, it is particularly preferable to use an oxime compound as a photopolymerization initiator for forming a fine pattern such as a solid-state imaging device.
  • oxime compound can improve the color transfer.
  • paragraphs 0265 to 0268 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • photopolymerization initiator examples include oxime compounds.
  • oxime compounds compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166 can be used.
  • oxime compounds examples include J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995), pp. 156-162. 202-232, compounds described in JP-A No. 2000-66385, compounds described in JP-A Nos. 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A No. 2006-342166, and the like.
  • IRGACURE-OXE01 manufactured by BASF
  • IRGACURE-OXE02 manufactured by BASF
  • TRONLY TR-PBG-304 TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305 (manufactured by CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD), Adeka Arcles 30 (Made by ADEKA) can also be used.
  • oxime compounds other than those described above compounds described in JP-T 2009-519904, in which an oxime is linked to the N-position of the carbazole ring, and those described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety
  • compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-15025 and US Patent Publication No. 2009-292039 in which a nitro group is introduced at the dye site ketoxime compounds described in International Publication No. WO2009 / 131189, and triazine skeleton and oxime skeleton are the same A compound described in US Pat. No.
  • the oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (OX-1).
  • the oxime N—O bond may be an (E) oxime compound, a (Z) oxime compound, or a mixture of (E) and (Z) isomers. .
  • R and B each independently represent a monovalent substituent
  • A represents a divalent organic group
  • Ar represents an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetallic atomic group.
  • the monovalent nonmetallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group.
  • these groups may have one or more substituents.
  • the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
  • the substituent examples include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by B is preferably an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • the divalent organic group represented by A is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alkynylene group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • an oxime compound having a fluorene ring can also be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include compounds described in JP-A No. 2014-137466. This content is incorporated herein.
  • an oxime compound having a fluorine atom can also be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include compounds described in JP 2010-262028 A, compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and compounds described in JP-A 2013-164471 ( C-3). This content is incorporated herein.
  • an oxime compound having a nitro group can be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of oxime compounds having a nitro group include compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP2013-114249A, paragraphs 0008 to 0012 and 0070 to 0079 of JP2014-137466A, ADEKA Acruz NCI-831 (made by ADEKA) is mentioned.
  • oxime compounds that are preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the oxime compound is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, more preferably a compound having an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably a compound having high absorbance at 365 nm and 405 nm.
  • the molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of sensitivity. 000 is particularly preferred.
  • a known method can be used. Specifically, for example, an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian) is used and an ethyl acetate solvent is used. It is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L. You may use a photoinitiator in combination of 2 or more type as needed.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0, based on the total solid content of the curable composition. 0.5 to 30% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type or two or more types of photopolymerization initiators. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention can contain a pigment derivative.
  • the pigment derivative include compounds having a structure in which a part of an organic pigment is substituted with an acidic group, a basic group, or a phthalimidomethyl group.
  • the organic pigment for constituting the pigment derivative include diketopyrrolopyrrole pigments, azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thioindigo pigments , Isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, selenium pigments, metal complex pigments, and the like.
  • a sulfonic acid group As an acidic group which a pigment derivative has, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and its quaternary ammonium base are preferable, a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are more preferable, and a sulfonic acid group is especially preferable.
  • the basic group possessed by the pigment derivative is preferably an amino group, particularly preferably a tertiary amino group.
  • the description in paragraphs 0162 to 0183 of JP2011-252065 A can be referred to, the contents of which are incorporated herein.
  • the content of the pigment derivative in the curable composition of the present invention is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass with respect to the total mass of the pigment. Only one pigment derivative may be used, or two or more pigment derivatives may be used in combination.
  • the curable composition of the present invention may contain various surfactants from the viewpoint of further improving applicability.
  • various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.
  • the liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, and the uniformity of coating thickness and liquid-saving properties are further improved.
  • Can be improved That is, when a film is formed using a coating liquid to which a curable composition containing a fluorosurfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid is reduced, and the surface to be coated is wetted. The coating property is improved and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • the fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in the composition.
  • fluorosurfactant examples include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, RS-72-K (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC -101, SC-103, SC-104, SC-105, SC-1068, SC-381, SC-383, S393, K393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (above, the product made by OMNOVA) etc.
  • the fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy group or propyleneoxy group) (meth).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compound is preferably 3,000 to 50,000, for example, 14,000.
  • a fluoropolymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain can be used as the fluorosurfactant.
  • Specific examples thereof include compounds described in JP-A 2010-164965, paragraphs 0050 to 0090 and paragraphs 0289 to 0295, such as MegaFac RS-101, RS-102, and RS-718K manufactured by DIC.
  • nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, Rusperse 20000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), etc. Also, NCW-101, NCW-1001, NCW-1002, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • cationic surfactant examples include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
  • phthalocyanine derivatives trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.
  • organosiloxane polymer KP341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • W001 manufactured by Yusho Co., Ltd.
  • anionic surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), and the like.
  • silicone-based surfactants include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torresilicone SH21PA, Torree Silicone SH28PA, Torree Silicone SH29PA, Torree Silicone SH30PA, Torree Silicone SH8400 (above, Toray Dow Corning Co., Ltd.) )), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4442 (above, manufactured by Momentive Performance Materials), KP341, KF6001, KF6002 (above, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) , BYK307, BYK323, BYK330 (above, manufactured by BYK Chemie) and the like.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0 mass%, more preferably 0.005 to 1.0 mass%, based on the total solid content of the curable composition.
  • the curable composition of the present invention can contain a silane coupling agent.
  • silane coupling agent silane compounds having at least two types of functional groups having different reactivity in one molecule are also preferable, and those having an amino group and an alkoxy group as functional groups are particularly preferable.
  • silane coupling agents examples include N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropyl-methyldimethoxysilane (trade name KBM-602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ - Aminopropyl-trimethoxysilane (trade name KBM-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropyl-triethoxysilane (trade name KBE-602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), ⁇ -Aminopropyl-trimethoxysilane (trade name KBM-903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), ⁇ -aminopropyl-triethoxysilane (trade name: KBE-903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropyltrimethoxy Si
  • the content of the silane coupling agent is preferably 0.001 to 20% by mass relative to the total solid content of the curable composition. More preferably, the content is 01 to 10% by mass, and particularly preferably 0.1 to 5% by mass.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of silane coupling agent or two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor.
  • Polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine salt (ammonium salt, primary cerium salt, etc.) and the like.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass relative to the total solid content of the curable composition.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention may contain various additives such as fillers, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers and anti-aggregation agents as necessary.
  • additives include those described in JP-A No. 2004-295116, paragraphs 0155 to 0156, the contents of which are incorporated herein.
  • the antioxidant for example, a phenol compound, a phosphorus compound (for example, a compound described in paragraph No. 2011-90147 paragraph), a thioether compound, or the like can be used.
  • the curable composition of the present invention may contain a sensitizer and a light stabilizer described in paragraph 0078 of JP-A No. 2004-295116, and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph 0081 of the same publication.
  • Metal elements may be contained in the curable composition depending on the raw materials used, but from the viewpoint of suppressing the occurrence of defects, the content of Group 2 elements (calcium, magnesium, etc.) in the curable composition is 50 ppm or less. And is preferably controlled to 0.01 to 10 ppm. Further, the total amount of the inorganic metal salt in the curable composition is preferably 100 ppm or less, and more preferably controlled to 0.5 to 50 ppm.
  • the curable composition of the present invention can be prepared by mixing the aforementioned components. There are no particular restrictions on the order of injection and working conditions when blending.
  • the composition may be prepared by dissolving and dispersing all components in a solvent at the same time. If necessary, each component is suitably used as two or more solutions or dispersions at the time of use (at the time of application). ) May be prepared by mixing them.
  • any filter can be used without particular limitation as long as it has been conventionally used for filtration.
  • fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide resin such as nylon (eg nylon-6, nylon-6,6), polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene (PP) (high density, ultra high molecular weight)
  • PP polypropylene
  • polypropylene including high density polypropylene
  • nylon are preferable.
  • the pore size of the filter is suitably about 0.01 to 7.0 ⁇ m, preferably about 0.01 to 3.0 ⁇ m, more preferably about 0.05 to 0.5 ⁇ m. By setting it within this range, it becomes possible to reliably remove fine foreign substances that hinder the preparation of a uniform composition and the formation of a smooth film in the subsequent steps. Further, it is also preferable to use a fiber-shaped filter medium, and examples of the filter medium include polypropylene fiber, nylon fiber, glass fiber, and the like. , TPR005, etc.) and SHPX type series (SHPX003 etc.) filter cartridges can be used.
  • the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more.
  • the pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer.
  • a commercially available filter for example, selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd. (DFA4201NXEY, etc.), Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Integris Co., Ltd. (formerly Nihon Microlith Co., Ltd.) can do.
  • the second filter a filter formed of the same material as the first filter described above can be used.
  • the filtering by the first filter may be performed only with the dispersion, and the second filtering may be performed after mixing other components.
  • the curable composition of the present invention can be used by adjusting the viscosity for the purpose of adjusting the film surface state (flatness, etc.) and the film thickness.
  • the value of the viscosity can be appropriately selected as necessary. For example, at 25 ° C., 0.3 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s is preferable, and 0.5 mPa ⁇ s to 20 mPa ⁇ s is more preferable.
  • a method for measuring the viscosity for example, a Toki Sangyo Viscometer RE85L (rotor: 1 ° 34 ′ ⁇ R24, measuring range 0.6 to 1200 mPa ⁇ s) is used, and the temperature is adjusted to 25 ° C. Can be measured.
  • the optical filter of the present invention is formed using the above-described curable composition of the present invention.
  • the optical filter of the present invention can be used for applications that transmit or block light of a specific wavelength.
  • it can be used for color filters, infrared cut filters, infrared transmission filters, ultraviolet cut filters, ultraviolet transmission filters, and the like.
  • the optical filter of the present invention may have a pattern, or may be a film (flat film) having no pattern.
  • the color filter refers to a filter that transmits light in a specific wavelength region out of light in a visible light wavelength region (preferably a wavelength of 380 to 780 nm) and blocks light in the specific wavelength region. means.
  • the infrared cut filter means a filter that transmits light having a wavelength in the visible region and shields at least part of light having the wavelength in the infrared region.
  • the infrared cut filter may transmit all light having a wavelength in the visible region, and transmits light in a specific wavelength region out of light having a wavelength in the visible region, and blocks light in the specific wavelength region. It may be a thing.
  • the infrared transmission filter means a filter that blocks light having a wavelength in the visible region and transmits at least part of light having a wavelength in the infrared region.
  • the ultraviolet cut filter may transmit all light having a wavelength in the visible region, and transmits light in a specific wavelength region out of light having a wavelength in the visible region, and blocks light in the specific wavelength region. It may be a thing.
  • the ultraviolet transmission filter means a filter that blocks light having a wavelength in the visible region and transmits at least part of light having the wavelength in the ultraviolet region.
  • the color filter of the present invention is formed using the above-described curable composition of the present invention.
  • the color filter of the present invention can be used for solid-state imaging devices such as CCD (charge coupled device) and CMOS (complementary metal oxide semiconductor), image display devices, and the like.
  • the voltage holding ratio of the liquid crystal display element provided with the optical filter (color filter) is preferably 70% or more, more preferably 90% or more. It is more preferable.
  • Known means for obtaining a high voltage holding ratio can be appropriately incorporated. Typical examples include the use of high-purity materials (for example, reduction of ionic impurities) and control of the amount of acidic functional groups in the composition. Is mentioned.
  • the voltage holding ratio can be measured, for example, by the method described in paragraph 0243 of JP2011-008004A and paragraphs 0123 to 0129 of JP2012-224847A.
  • the film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter of the present invention is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and even more preferably 0.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 1.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • the pattern forming method of the present invention comprises a step of forming a curable composition layer on a support using the curable composition of the present invention, and a photolithography method or a dry etching method on the curable composition layer. Forming a pattern.
  • Pattern formation by the photolithography method includes a step of forming a curable composition layer on a support using a curable composition, a step of exposing the curable composition layer in a pattern, and developing and removing unexposed portions. And a step of forming a pattern. As needed, you may provide the process (prebaking process) of baking a curable composition layer, and the process (post-baking process) of baking the developed pattern.
  • pattern formation by a dry etching method includes a step of forming a curable composition layer on a support using a curable composition and curing to form a cured product layer, and a photoresist layer on the cured product layer.
  • each step will be described.
  • Step of Forming Curable Composition Layer In the step of forming the curable composition layer, the curable composition layer is formed on the support using the curable composition.
  • various methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing can be used.
  • the curable composition layer formed on the support may be dried (prebaked).
  • pre-baking may not be performed.
  • the prebaking temperature is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower.
  • the lower limit may be 50 ° C. or higher, and may be 80 ° C. or higher.
  • the prebake time is preferably 10 seconds to 300 seconds, more preferably 40 to 250 seconds, and even more preferably 80 to 220 seconds. Drying can be performed with a hot plate, oven, or the like.
  • Exposure process When forming a pattern by photolithography, ⁇ Exposure process >> Next, the curable composition layer is exposed in a pattern (exposure process).
  • pattern exposure can be performed by exposing the curable composition layer through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, an exposed part can be hardened.
  • radiation light
  • ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferable (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose (exposure dose) for example, preferably 0.03 ⁇ 2.5J / cm 2, more preferably 0.05 ⁇ 1.0J / cm 2.
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected.
  • the exposure illuminance can be set as appropriate, and can usually be selected from the range of 1000 W / m 2 to 100,000 W / m 2 (for example, 5000 W / m 2 , 15000 W / m 2 , 35000 W / m 2 ). .
  • Oxygen concentration and exposure illuminance may appropriately combined conditions, for example, illuminance 10000 W / m 2 at an oxygen concentration of 10 vol%, oxygen concentration of 35 vol% can be such illuminance 20000W / m 2.
  • the thickness of the cured film is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and even more preferably 0.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • the unexposed portion is developed and removed to form a pattern.
  • the development removal of the unexposed portion can be performed using a developer.
  • the curable composition layer of the unexposed part in an exposure process elutes in a developing solution, and only the photocured part remains.
  • the developer an organic alkali developer that does not damage the underlying solid-state imaging device or circuit is desirable.
  • the temperature of the developer is preferably 20 to 30 ° C., for example.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds.
  • the process of shaking off the developer every 60 seconds and 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 dimethylbis (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene.
  • an alkaline aqueous solution obtained by diluting these alkaline agents with pure water is preferably used.
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the inorganic alkali for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate and the like are preferable.
  • a surfactant may be used for the developer. Examples of the surfactant include the surfactant described in the above-described curable composition, and a nonionic surfactant is preferable.
  • clean (rinse) with a pure water after image development.
  • Post-baking is a heat treatment after development for complete film curing.
  • the post-baking temperature is preferably 100 to 240 ° C., for example. From the viewpoint of film curing, 200 to 230 ° C. is more preferable.
  • the post-bake temperature is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. Preferably, 100 ° C. or lower is more preferable, and 90 ° C. or lower is particularly preferable.
  • the lower limit can be, for example, 50 ° C. or higher.
  • Post-baking can be carried out continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, etc., so that the film after development is in the above-mentioned condition. . Further, when a pattern is formed by a low temperature process, post baking is not necessary.
  • the pattern formation by the dry etching method is performed by curing a curable composition layer formed on a support to form a cured product layer, and then forming a patterned photoresist layer on the obtained cured product layer, Etching can be performed by using an etching gas with the photoresist layer as a mask.
  • a curable composition layer is formed using a thermosetting composition, and it is preferable that a thermosetting composition contains the compound which has 2 or more of epoxy groups as a curable compound.
  • a thermosetting composition it is not necessary for a thermosetting composition to contain a photoinitiator, and it is preferable not to contain substantially.
  • a photoresist layer by applying a positive or negative radiation sensitive composition on the cured product layer and drying it.
  • a pre-bake treatment it is preferable to further perform a pre-bake treatment.
  • a positive radiation sensitive composition sensitive to radiation such as ultraviolet rays (g-rays, h-rays, i-rays), excimer lasers, deep ultraviolet rays, electron beams, ion beams and X-rays. Is preferably used. Of the radiation, g-line, h-line and i-line are preferable, and i-line is particularly preferable.
  • the positive radiation sensitive composition a composition containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin is preferable.
  • a positive radiation-sensitive composition containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin indicates that a quinonediazide group is decomposed by irradiation with light having a wavelength of 500 nm or less to produce a carboxyl group, resulting in alkali-solubility from an alkali-insoluble state. It is what you use. Since this positive photoresist has remarkably excellent resolving power, it is used for manufacturing integrated circuits such as IC (integrated circuit) and LSI (Large Scale Integration). Examples of the quinonediazide compound include a naphthoquinonediazide compound. As a commercial item, "FHi622BC" (made by FUJIFILM Electronics Materials) etc. are mentioned, for example.
  • the thickness of the photoresist layer is preferably from 0.1 to 3 ⁇ m, more preferably from 0.2 to 2.5 ⁇ m, still more preferably from 0.3 to 2 ⁇ m.
  • the application method of a positive radiation sensitive composition can be suitably performed using the application
  • the photoresist layer is exposed and developed to form a resist pattern (patterned photoresist layer) provided with resist through-hole groups.
  • the formation of the resist pattern is not particularly limited, and can be performed by appropriately optimizing a conventionally known photolithography technique.
  • a resist through hole group in the photoresist layer By providing a resist through hole group in the photoresist layer by exposure and development, a resist pattern as an etching mask used in the next etching is provided on the cured product layer.
  • the exposure of the photoresist layer is performed by exposing the positive-type or negative-type radiation-sensitive composition with g-line, h-line, i-line, etc., preferably i-line, through a predetermined mask pattern. Can do. After the exposure, the photoresist is removed in accordance with a region where a colored pattern is to be formed by developing with a developer.
  • patterning is performed by dry etching so that a through hole group is formed in the cured product layer.
  • the dry etching is preferably performed by the following method from the viewpoint of forming the pattern cross section closer to a rectangle and reducing the damage to the support.
  • a mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas (O 2 ) the first stage etching is performed up to a region (depth) where the support is not exposed, and after this first stage etching, nitrogen gas ( N 2 ) and oxygen gas (O 2 ), and a second stage etching is preferably performed to the vicinity of the region (depth) where the support is exposed, and over-etching is performed after the support is exposed.
  • N 2 nitrogen gas
  • O 2 oxygen gas
  • Dry etching is performed by obtaining etching conditions in advance by the following method.
  • (1) The etching rate (nm / min) in the first stage etching and the etching rate (nm / min) in the second stage etching are calculated respectively.
  • (2) The time for etching the desired thickness in the first stage etching and the time for etching the desired thickness in the second stage etching are respectively calculated.
  • (3) The first-stage etching is performed according to the etching time calculated in (2) above.
  • the second-stage etching is performed according to the etching time calculated in (2) above. Alternatively, the etching time may be determined by endpoint detection, and the second stage etching may be performed according to the determined etching time.
  • (5) The overetching time is calculated with respect to the total time of (3) and (4) described above, and overetching is performed.
  • the mixed gas used in the first-stage etching process preferably contains a fluorine-based gas and an oxygen gas (O 2 ) from the viewpoint of processing the organic material that is the film to be etched into a rectangular shape. Further, in the first stage etching process, damage to the support can be avoided by etching to a region where the support is not exposed. Further, in the second stage etching process and the over etching process, after the etching is performed up to the region where the support is not exposed by the mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas in the first stage etching process, damage to the support is avoided. From the viewpoint, it is preferable to perform the etching process using a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas.
  • the ratio between the etching amount in the first stage etching process and the etching amount in the second stage etching process so as not to impair the rectangularity due to the etching process in the first stage etching process. It is.
  • the latter ratio in the total etching amount (the sum of the etching amount in the first-stage etching process and the etching amount in the second-stage etching process) is preferably in the range of more than 0% and 50% or less, 10 to 20% is more preferable.
  • the etching amount is an amount calculated from the difference between the remaining film thickness to be etched and the film thickness before etching.
  • the etching preferably includes an over-etching process.
  • the overetching process is preferably performed by setting an overetching ratio. Moreover, it is preferable to calculate the overetching ratio from the etching process time to be performed first.
  • the over-etching ratio can be arbitrarily set, but it is preferably 30% or less of the etching processing time in the etching process, and preferably 5 to 25% from the viewpoint of etching resistance of the photoresist and maintaining the rectangularity of the pattern to be etched. Is more preferable, and 10 to 15% is particularly preferable.
  • the resist pattern that is, the etching mask
  • the removal of the resist pattern preferably includes a step of applying a stripping solution or a solvent on the resist pattern so that the resist pattern can be removed, and a step of removing the resist pattern using cleaning water.
  • Examples of the step of applying a stripping solution or solvent on the resist pattern so that the resist pattern can be removed include, for example, a step of applying a stripping solution or solvent on at least the resist pattern and stagnating for a predetermined time to perform paddle development Can be mentioned.
  • time to make stripping solution or a solvent stagnant It is preferable that it is several dozen seconds to several minutes.
  • examples of the step of removing the resist pattern using the cleaning water include a step of removing the resist pattern by spraying the cleaning water onto the resist pattern from a spray type or shower type spray nozzle.
  • the washing water pure water can be preferably used.
  • examples of the injection nozzle include an injection nozzle in which the entire support is included in the injection range, and an injection nozzle that is a movable injection nozzle and in which the movable range includes the entire support. When the spray nozzle is movable, the resist pattern is more effectively removed by moving the support pattern from the center of the support to the end of the support more than twice during the process of removing the resist pattern and spraying the cleaning water. be able to.
  • the stripping solution generally contains an organic solvent, but may further contain an inorganic solvent.
  • organic solvents include 1) hydrocarbon compounds, 2) halogenated hydrocarbon compounds, 3) alcohol compounds, 4) ether or acetal compounds, 5) ketones or aldehyde compounds, and 6) ester compounds.
  • the stripping solution preferably contains a nitrogen-containing compound, and more preferably contains an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound.
  • cyclic nitrogen-containing compounds include isoquinoline, imidazole, N-ethylmorpholine, ⁇ -caprolactam, quinoline, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ⁇ -picoline, ⁇ -picoline, ⁇ -picoline, 2- Preferred examples include pipecoline, 3-pipecoline, 4-pipecoline, piperazine, piperidine, pyrazine, pyridine, pyrrolidine, N-methyl-2-pyrrolidone, N-phenylmorpholine, 2,4-lutidine, and 2,6-lutidine.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the stripping solution preferably contains an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound.
  • acyclic nitrogen-containing compound at least one selected from monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and cyclic
  • the nitrogen-containing compound preferably includes at least one selected from N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethylmorpholine, and more preferably includes monoethanolamine and N-methyl-2-pyrrolidone.
  • a deposit means an etching product deposited and deposited on the side wall of a cured product layer.
  • the content of the non-cyclic nitrogen-containing compound is 9 parts by weight or more and 11 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the stripping solution, and the content of the cyclic nitrogen-containing compound is 100 parts by weight of the stripping solution. On the other hand, what is 65 to 70 mass parts is desirable. Further, the stripping solution is preferably obtained by diluting a mixture of an acyclic nitrogen-containing compound and a cyclic nitrogen-containing compound with pure water.
  • the solid-state imaging device of the present invention has the optical filter of the present invention.
  • the configuration of the solid-state imaging device of the present invention is a configuration provided with the optical filter of the present invention, and is not particularly limited as long as it is a configuration that functions as a solid-state imaging device. .
  • a transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) is provided on a support, and the photodiode and the transfer electrode are provided on the support.
  • a configuration having a light condensing means for example, a microlens, etc., the same applies hereinafter
  • a structure having the light condensing means on the color filter Etc for example, a microlens, etc., the same applies hereinafter
  • the color filter of the present invention may be used in a color TFT (Thin Film Transistor) type 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 provides a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS (In Plane Switching), a pixel division method such as MVA (Multi-domain Vertical Alignment), and a STN (Super-Twist Nematic).
  • IPS In Plane Switching
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • STN Super-Twist Nematic
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle compensation film.
  • the color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • these components for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
  • backlights SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et al.), Monthly Display December 2005, 18-24 pages (Yasuhiro Shima), 25-30 pages (Takaaki Yagi), etc. Are listed.
  • DCSF Spiro [3H-2,1-benzoxathiole-3,9 '-[9H] xanthene], 3', 6'-dichloro-, 1,1-dioxide, manufactured by Chugai Kasei
  • 31 parts, 2,6-diisopropyl 67 parts of aniline, 17 parts of zinc chloride and 120 parts of sulfolane were placed in a flask and stirred at an external temperature of 200 ° C. for 8 hours. Thereafter, the mixture was allowed to cool to room temperature, the reaction solution was added dropwise to 600 parts of 2 mol / L hydrochloric acid water, and the precipitated crystals were filtered off.
  • reaction solution was brought to 5 ° C., 55.4 parts of ethyl acetate was added, and then 110 parts of distilled water and 589 parts of 8% by mass sodium bicarbonate were added little by little so as not to exceed 10 ° C. to stop the reaction. Liquid separation operation was performed after returning this reaction liquid to 20 degreeC. Subsequently, the organic layer was washed twice with 589 parts of 8% by mass sodium bicarbonate water and twice with 550 parts of 10% by mass sodium sulfate aqueous solution. Sodium sulfate was added to the obtained organic layer, followed by filtration, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 107 parts (94%) of intermediate S-1.
  • reaction solution was concentrated under reduced pressure, dehydrated methanol was added, and 19 parts of sodium methoxide (28% methanol solution) was added.
  • reaction solution was added dropwise to 120 parts of 1 mol / L hydrochloric acid while cooling in an ice bath, and 200 parts of ethyl acetate was added to carry out a liquid separation operation.
  • organic layer was washed with 200 parts of 1 mol / L hydrochloric acid water, 200 parts of water, and 200 parts of saturated saline.
  • Sodium sulfate was added to the obtained organic layer, followed by filtration, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 13 parts of Intermediate S-5.
  • (A-xt-1) in Synthesis Example 1 is changed to a mixture of (A-xt-1) and (A-tp-1), and the ratio of the dye sites (values of m, n, and k) is described.
  • the synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the mass of each raw material was changed so as to be the same. It was confirmed by NMR measurement that the ratio n of the dye moiety to the R moiety was 3.0 and k was 0.5.
  • the weight average molecular weight of Dye B-3 was 7500.
  • (A-xt-1) in Synthesis Example 1 was changed to a mixture of (A-am-1) and (A-Pc-2), and the ratio of the dye sites (values of m, n and k) were as described
  • the synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the mass of each raw material was changed so that It was confirmed by NMR measurement that the ratio n of the dye moiety to the R moiety was 2.0 and k was 2.0.
  • the weight average molecular weight of the dye B-13 was 8100.
  • B-17 had an acid value of 1.02 mmol / g, and the composition ratio (molar ratio) was confirmed by 1 H-NMR.
  • the pigment part: methacrylic acid part: thiol part 26: 45: 29.
  • the weight average molecular weight of B-17 was 12000.
  • Synthesis Example 20 Synthesis of Dye B-20 Synthesis was performed except that (A-xt-5) in Synthesis Example 5 was changed to (X-1), and the mass of each raw material was changed so that the ratio of the dye portion (value of m and n) was as described. Synthesized as in Example 5. It was confirmed that the ratio n of the dye moiety to the R moiety in the NMR measurement was 3.85. In addition, the weight average molecular weight of the dye B-20 was 7100.
  • ⁇ Preparation of resist solution for undercoat layer> The components having the following composition were mixed and dissolved, and then filtered through a 0.45 ⁇ m nylon filter to prepare an undercoat layer resist solution.
  • -Composition of resist solution for undercoat layer- Solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA): 19.20 parts
  • Solvent ethyl lactate
  • Alkali-soluble resin benzyl methacrylate / methacrylic acid / methacrylic acid-2-hydroxyethyl copolymer
  • Molar ratio 60/22/18, weight average molecular weight 15,000, number average molecular weight 9,000
  • 40% PGMEA solution 30.51 parts.
  • Curable compound (dipentaerythritol hexaacrylate (KAYARAD DPHA, Sartomer) 12.20 parts ⁇ Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol): 0.0061 part ⁇ Fluorosurfactant (Megafac F475, manufactured by DIC Corporation): 0.83 part ⁇ Photopolymerization initiator (Trihalomethyltriazine photoinitiator, TAZ-107, Midori Chemical 0.586 parts)
  • Composition 1 Organic solvent (cyclohexanone): 17.12 parts Curing compound (epoxy compound) described in the following table: 4.395 parts Cyclohexanone solution of dyes described in the following table (solid content concentration 12.3%): 39 0.000 parts Pigment dispersion described in the following table (solid content concentration: 12.8%): 36.97 parts Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol): 0.0007 parts Fluorosurfactant (Megafac) F475, manufactured by DIC Corporation, 1% PGMEA solution): 2.50 parts
  • composition 2 Organic solvent (cyclohexanone): 17.12 parts Curing compound (epoxy compound): 4.395 partsCyclohexanone solution of dye 1 shown in the following table (solid content concentration 12.3%): 24.57 parts Cyclohexanone solution of Dye 2 listed in the following table (solid content concentration 12.3%): 51.40 parts Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol): 0.0007 parts Fluorosurfactant (Megafac F475, DIC Corporation 1% PGMEA solution): 2.50 parts
  • Composition 3 Organic solvent (cyclohexanone): 25.22 parts Alkali-soluble resin 1 (solid content concentration 30.6%) described in the following table: 0.62 parts (solid 0.19 parts) Alkali-soluble resin 2 (Acryl RD-F8 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), solid content concentration 41.7%): 0.12 part (solid 0.05 part) -Photopolymerization initiator described in the following table: 0.59 parts-Cyclohexanone solution of the dye described in the following table (solid content concentration 12.3%): 35.5 parts-Pigment dispersion liquid (solid) in the following table (Partial concentration 12.8%): 33.2 parts.
  • composition 4 Organic solvent (cyclohexanone): 14.69 parts Alkali-soluble resin 1 (solid content concentration 30.6%) described in the table below: 0.29 parts (solid 0.09 parts) Alkali-soluble resin 2 (Acryl RD-F8 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), solid content concentration 41.7%): 0.05 part Dye 1 cyclohexanone solution (solid content concentration 12.3%): 28.45 parts ⁇ Dye 2 cyclohexanone solution (solid content concentration 12.3%) shown in the table below: 51.23 parts ⁇
  • the photoresist layer was subjected to pattern exposure using an i-line stepper (manufactured by Canon Inc.) at an exposure amount of 350 mJ / cm 2 for 1 minute at a temperature at which the temperature of the photoresist layer or the atmospheric temperature becomes 90 ° C.
  • the heat treatment was performed.
  • development processing was performed with a developer “FHD-5” (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials) for 1 minute, and further post-baking processing was performed at 110 ° C. for 1 minute to form a resist pattern.
  • the resist pattern was formed with a side of 1.0 ⁇ m in consideration of etching conversion difference (pattern width reduction by etching).
  • RF (radio frequency) power 600 W
  • antenna bias 100 W
  • wafer bias 250 W
  • chamber internal pressure 2.0 Pa
  • substrate temperature 50 ° C.
  • mixed gas type and flow rate N 2 : 500 mL / min
  • O 2 50 mL / min
  • second-stage etching treatment and over-etching treatment for 28 seconds did.
  • a photoresist stripping solution “MS230C” manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.
  • washing with pure water and spin drying were performed, and then a dehydration baking process was performed at 100 ° C. for 2 minutes. As a result, a color filter was obtained.
  • the substrate on which the irradiated coating film is formed is placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by Chemitronics Co., Ltd.), and CD-2000 (Fuji Film Electronics Material). Paddle development was carried out at 23 ° C. for 60 seconds to form a colored pattern on the substrate.
  • the substrate on which the colored pattern is formed is fixed to a horizontal rotary table by a vacuum chuck method, and pure water is supplied in a shower form from an ejection nozzle above the rotation center while rotating the silicon wafer at a rotation speed of 50 rpm by a rotating device.
  • rinse treatment was performed, followed by spin drying, followed by post-baking on a hot plate at 200 ° C.
  • a silicon wafer with a colored pattern having a structure in which a colored pattern (color filter) was provided on the undercoat layer of the silicon wafer substrate with the undercoat layer was obtained.
  • ⁇ Evaluation method> (Color transfer evaluation) The absorbance of the colored pattern in each color filter was measured with MCPD-3000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) (absorbance A). Next, a CT-2000L solution (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd., transparent base material) is applied to the colored pattern forming surface of the color filter where the absorbance A is measured so that the dry film thickness is 1 ⁇ m, and dried. After forming a transparent film, heat treatment was performed at 280 ° C. for 5 minutes.
  • Each curable composition was coated on a 7.5 cm ⁇ 7.5 cm glass substrate using a spin coater so as to form a coating film having a thickness of 0.6 ⁇ m, and then using a hot plate at 100 ° C.
  • the coating film was dried by heating for 2 minutes and cured at 200 ° C. for 8 minutes to form a cured film.
  • the spectrum of the obtained cured film was measured.
  • the obtained cured film was immersed in cyclohexanone at 25 ° C. for 10 minutes, rinsed with running water, and then the spectrum of the cured film was measured.
  • the absorbance before and after immersion in cyclohexanone was compared, the dye residual ratio after immersion was calculated from the following formula, and evaluated according to the following categories.
  • the examples were less likely to transfer color and excellent in chemical resistance.
  • the comparative example was liable to cause color transfer and was inferior in chemical resistance.
  • Pigment dispersion P1 was prepared as follows.
  • the dispersion treatment was further performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high-pressure disperser NANO-3000-10 (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.) with a decompression mechanism.
  • This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a pigment dispersion P1.
  • the average primary particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)) and found to be 24 nm. It was.
  • Pigment dispersion P4 In the preparation of the pigment dispersion P1, C.I. I. A pigment dispersion P4 was prepared in the same manner as the pigment dispersion P1 except that CI Pigment Red 254 was used. The average primary particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.))) to be 26 nm.
  • Pigment dispersion P5 In the preparation of the pigment dispersion P1, C.I. I. A pigment dispersion P5 was prepared in the same manner as the pigment dispersion P1 except that CI Pigment Green 58 was used. The average primary particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)), and was 30 nm.
  • Pigment dispersion P6 In the preparation of the pigment dispersion P1, C.I. I. A pigment dispersion P6 was prepared in the same manner as the pigment dispersion P1, except that CI Pigment Yellow 139 was used. The average primary particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)), and was 27 nm.
  • (Photopolymerization initiator) (I1) to (I7), (I9): The following structures.
  • (I1) is IRGACURE (registered trademark) -OXE01
  • (I2) is IRGACURE (registered trademark) -OXE02 (manufactured by BASF)
  • (I3) is IRGACURE (registered trademark) -379
  • (I4) is DAROCUR (registered trademark) -TPO (all of which are manufactured by BASF).
  • Alkali-soluble resin the following structure
  • Curable compound (polymerizable compound) Z1 Ethyleneoxy-modified dipentaerythritol hexaacrylate, NK ester A-DPH-12E (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
  • Z2 Dipentaerythritol hexaacrylate, KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
  • Z3 Ethoxylation (4) Pentaerythritol tetraacrylate, SR494 (manufactured by Sartomer)
  • Z4 Ethoxylation (3) Trimethylolpropane triacrylate, SR454 (manufactured by Sartomer)
  • Z5 Ethoxylation (6) Trimethylolpropane triacrylate, SR499 (manufactured by Sartomer)

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Abstract

色移り性および耐薬品性に優れた硬化膜を製造可能な、硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供する。色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aと、硬化性基を2個以上有する硬化性化合物と、を含む硬化性組成物。硬化性化合物が有する硬化性基は、エチレン性不飽和結合を有する基、および、エポキシ基から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。

Description

硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置
 本発明は、硬化性組成物に関する。また、硬化性組成物を用いた、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、画像表示装置および色素多量体に関する。
 近年、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及から、電荷結合素子(CCD)イメージセンサーなどの固体撮像素子の需要が大きく伸びている。ディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタが使用されている。
 例えば、特許文献1には、キサンテン染料と、バインダーと、重合性化合物とを含む硬化性組成物を用いてカラーフィルタを製造することが記載されている。同文献の段落0129には、キサンテン染料の一例として、下記の化合物が記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 また、特許文献2には、ポリマー鎖に化学的に結合した染料を含む硬化性組成物を用いて、カラーフィルタを製造することが記載されている。
特開2014-219663号公報 特開2000-162429号公報
 しかしながら、特許文献1または特許文献2に示すような染料を含む硬化性組成物を用いた硬化膜は、隣接する硬化膜へ色移りしやすい傾向にあった。さらには、耐薬品性が十分ではなかった。
 よって、本発明の目的は、色移り性および耐薬品性に優れた硬化膜を製造可能な、硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供することにある。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aと、硬化性基を2個以上有する硬化性化合物と、を含む硬化性組成物を用いることで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下を提供する。
 <1> 色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aと、硬化性基を2個以上有する硬化性化合物と、を含む硬化性組成物。
 <2> 硬化性化合物が有する硬化性基が、エチレン性不飽和結合を有する基、および、エポキシ基から選ばれる少なくとも1種である、<1>に記載の硬化性組成物。
 <3> 硬化性化合物が、エポキシ基を2個以上有する硬化性化合物を含む、<1>に記載の硬化性組成物。
 <4> 化合物Aが有する色素構造が、トリアリールメタン色素構造、キサンテン色素構造、アントラキノン色素構造、シアニン色素構造、スクアリリウム色素構造、キノフタロン色素構造、フタロシアニン色素構造、サブフタロシアニン色素構造、アゾ色素構造、チアゾール色素構造、ピラゾロトリアゾール色素構造およびジピロメテン色素構造から選ばれる少なくとも1種である、<1>~<3>のいずれかに記載の硬化性組成物。
 <5> 化合物Aは、下記式(A)で表される繰り返し単位、式(B)で表される繰り返し単位及び式(C)で表される繰り返し単位の少なくとも一つを含み、かつ、メルカプト基を有する化合物であるか、
 または、式(D)で表される化合物である、<1>~<4>のいずれかに記載の硬化性組成物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(A)中、X1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、D1は色素構造を表す;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式(B)中、X2は繰り返し単位の主鎖を表し、L2は単結合または2価の連結基を表し、D2はY2とイオン結合もしくは配位結合可能な基を有する色素構造を表し、Y2はD2とイオン結合または配位結合可能な基を表す;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(C)中、L3は単結合または2価の連結基を表し、D3は色素構造を表し、mは0または1を表す;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(D)中、L4は(n+k+q)価の連結基を表し、L11~L13は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し、D4は色素構造を表し、SHはメルカプト基を表し、P1はメルカプト基以外の置換基を表す;nは2~15の整数を表し、kは0~13の整数を表し、qは0~12の整数を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有さない場合は、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有する場合は、nは2~15を表し、kは0~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは2~15を表す。
 <6> 化合物Aは、式(E)で表される繰り返し単位を含む、<5>に記載の硬化性組成物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(E)中、X5は繰り返し単位の主鎖を表し、L5は単結合または2価の連結基を表し、SHはメルカプト基を表す。
 <7> 化合物Aは、式(D)で表される化合物であり、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す、<5>に記載の硬化性組成物。
 <8> カラーフィルタの着色層形成用である、<1>~<7>のいずれかに記載の硬化性組成物。
 <9> <1>~<8>のいずれかに記載の硬化性組成物を用いた光学フィルタ。
 <10> <1>~<8>のいずれかに記載の硬化性組成物を用いたカラーフィルタ。
 <11> <1>~<8>のいずれかに記載の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法により、硬化性組成物層に対してパターンを形成する工程と、を有するパターン形成方法。
 <12> <9>に記載の光学フィルタを有する固体撮像素子。
 <13> <9>に記載の光学フィルタを有する画像表示装置。
 本発明によれば、色移り性および耐薬品性に優れた硬化膜を製造可能な、硬化性組成物、光学フィルタ、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供することが可能になった。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない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。
 本明細書において光とは、活性光線または放射線を意味する。また、「活性光線」または「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
 本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、全固形分とは、硬化性組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、アリルおよびメタリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
 本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定によるポリスチレン換算値として定義される。
<硬化性組成物>
 本発明の硬化性組成物は、色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aと、硬化性基を2個以上有する硬化性化合物と、を含む。
 本発明の硬化性組成物を用いることで、色移り性および耐薬品性に優れた硬化膜を製造することができる。このような効果が得られるメカニズムは、次によるものであると推測する。化合物Aは、メルカプト基を有するので、硬化性化合物の硬化性基と、化合物Aのメルカプト基とが反応して、化合物Aが膜中に固定されやすくなると推測する。また、化合物Aは、色素構造を2個以上有するので、膜中に化合物Aが取り込まれやすくなって、膜中で化合物Aが移動しにくくなると推測する。このため、色移り性に優れた硬化膜が得られると推測する。また、化合物Aのメルカプト基によって、硬化性化合物が有する硬化性基同士の反応を促進して、十分に硬化した硬化膜を製造できる。このため、溶剤などの薬品に浸漬しても、硬化膜から化合物Aなどが溶出し難くなり、耐薬品性に優れた硬化膜が得られると推測する。
 以下、本発明の硬化性組成物について詳細に説明する。
<<化合物A>>
 本発明の硬化性組成物は、色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aを含有する。化合物Aは、顔料、染料のいずれでもよいが、染料であることが好ましい。化合物Aは、染料として使用しても、色移りを抑制できるので、本発明の効果が特に顕著である。なお、本発明において、染料とは、水または有機溶剤に溶解する色素化合物を指す。たとえば、25℃のシクロヘキサノンまたは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)100gに対して0.1g以上溶解する色素化合物が好ましい。
 化合物Aは、一分子中に、メルカプト基を1個以上有し、2個以上有することが好ましい。上限は、10個以下がより好ましい。
 なお、メルカプト基は、色素構造Aに結合していてもよい。すなわち、色素骨格の置換基としてメルカプト基が結合していてもよい。
 また、メルカプト基は、化合物Aを構成する、色素構造以外の他の原子団に結合していてもよい。例えば、化合物Aが、2価以上の連結基に、色素構造が2以上結合してなる構造を有する場合にあっては、色素構造同士を結合する連結基にメルカプト基が結合していてもよい。また、化合物Aが、側鎖に色素構造を有する繰り返し単位、および、主鎖に色素構造を有する繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含んでなる場合にあっては、色素構造を有する繰り返し単位とは別の繰り返し単位に、メルカプト基が結合していてもよい。
 本発明においては、メルカプト基は、化合物Aを構成する色素構造以外の他の原子団に結合していることが好ましい。
 化合物Aは、一分子中に、色素構造を2個以上有し、3個以上有することが好ましい。上限は、特に限定はないが、100個以下とすることもできる。一分子中に有する色素構造は、同一の色素構造であってもよく、異なる色素構造であってもよい。なお、本発明において、異なる色素構造とは、色素骨格が異なる色素構造のみならず、色素骨格が同一であって、かつ、色素骨格に結合している置換基の種類が異なる色素構造を含むこととする。なお、本発明において、色素構造とは、色素化合物に由来する構造を意味する。例えば、色素化合物が有する任意の原子を1個以上取り除いた構造が挙げられる。
 色素構造は、可視領域(好ましくは、波長400~700nmの範囲、より好ましくは400~650nmの範囲)に吸収を有する色素化合物に由来する構造であってもよく、赤外領域に吸収を有する色素化合物(好ましくは、極大吸収波長が700~1200nmの範囲に有する化合物)に由来する構造であってもよい。可視領域に吸収を有する色素化合物に由来する構造が好ましい。
 色素構造としては、例えば、トリアリールメタン色素構造、キサンテン色素構造、アントラキノン色素構造、シアニン色素構造、スクアリリウム色素構造、キノフタロン色素構造、フタロシアニン色素構造、サブフタロシアニン色素構造、アゾ色素構造、ピラゾロトリアゾール色素構造、ジピロメテン色素構造、イソインドリン色素構造、チアゾール色素構造、ベンズイミダゾロン色素構造、ぺリノン色素構造、ピロロピロール色素構造、ジケトピロロピロール色素構造、ジインモニウム色素構造、ナフタロシアニン色素構造、リレン色素構造、ジベンゾフラノン色素構造、メロシアニン色素構造、クロコニウム色素構造、オキソノール色素構造などが挙げられる。なかでも、トリアリールメタン色素構造、キサンテン色素構造、アントラキノン色素構造、シアニン色素構造、スクアリリウム色素構造、キノフタロン色素構造、フタロシアニン色素構造、サブフタロシアニン色素構造、アゾ色素構造、チアゾール色素構造、ピラゾロトリアゾール色素構造およびジピロメテン色素構造から選ばれる少なくとも1種が好ましい。また、特開2012-158649号公報に記載のチアゾール化合物に由来する色素構造、特開2011-184493号公報に記載のアゾ化合物に由来する色素構造、特開2011-145540号公報に記載のアゾ化合物に由来する色素構造も好ましく用いることができる。以下、本発明で好ましく用いられる色素構造について具体的に説明する。
(トリアリールメタン色素構造)
 色素構造の好ましい態様は、トリアリールメタン色素(トリアリールメタン化合物)に由来する部分構造を有するものである。トリアリールメタン色素としては、下記式(TP)で表される化合物が挙げられる。トリアリールメタン化合物とは、分子内にトリアリールメタン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
式(TP)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式(TP)中、Rtp1~Rtp4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Rtp5は、水素原子、アルキル基、アリール基またはNRtp9Rtp10(Rtp9およびRtp10は水素原子、アルキル基またはアリール基を表す)を表す。Rtp6、Rtp7およびRtp8は、置換基を表す。a、bおよびcは、0~4の整数を表す。a、bおよびcが2以上の場合、Rtp6同士、Rtp7同士およびRtp8同士は、それぞれ連結して環を形成してもよい。Xはアニオンを表す。Xが存在しない場合は、Rtp1~Rtp7の少なくとも1つがアニオンを含む。
 式(TP)中、Rtp1~Rtp10のいずれか1つを介して、化合物Aの他の部位と結合していることが好ましく、より好ましくは、Rtp5を介して、化合物Aの他の部位と結合している。
 Rtp1~Rtp6として、好ましくは水素原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基およびフェニル基が好ましい。Rtp5は、水素原子またはNRtp9Rtp10が好ましく、NRtp9Rtp10が特に好ましい。Rtp9およびRtp10は、水素原子、炭素数1~5の直鎖若しくは分岐のアルキル基またはフェニル基が好ましい。Rtp6、Rtp7およびRtp8が表す置換基は、後述する置換基A群が挙げられる。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、Rtp6、Rtp8は、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、Rtp7は、アルケニル基(特に隣接した2つのアルケニル基が連結したフェニル基が好ましい)、フェニル基またはカルボキシル基が好ましい。
 式(TP)において、Xは対アニオンを表す。Xが存在しない場合は、Rtp1~Rtp7の少なくとも1つがアニオンを含む。Rtp1~Rtp7の少なくとも1つがアニオンを含むことが好ましい。この態様によれば、耐薬品性がより優れた膜を製造しやすい。
 対アニオンとしては、特に制限は無い。対アニオンは、有機アニオンであっても、無機アニオンであってもよく、有機アニオンが好ましい。対アニオンとしては、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、非求核性のアニオンなどが挙げられる。耐熱性の観点で非求核性のアニオンであることが好ましい。対アニオンの例として、特開2007-310315号公報の段落番号0075に記載の公知の非求核性アニオンが挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。ここで、非求核性とは、加熱により色素を求核攻撃しない性質を意味する。
 対アニオンは、イミドアニオン(例えばビス(スルホニル)イミドアニオン)、トリス(スルホニル)メチルアニオン、ホウ素原子を有するアニオンが好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオンおよびトリス(スルホニル)メチルアニオンがより好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオンがより好ましい。
 イミドアニオンとしては、下記一般式(AN-1)で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(AN-1)中、X1およびX2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基を表す。X1およびX2は互いに結合して環を形成しても良い。Y1およびY2は、それぞれ独立に-SO2-または-CO-を表す。
 X1およびX2は、それぞれ独立に、フッ素原子またはフッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基または炭素数6~10のアリール基が好ましく、炭素数1~10のペルフルオロアルキル基がより好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
 Y1およびY2は、少なくとも一方が-SO2-を表すことが好ましく、いずれも-SO2-を表すことがより好ましい。
 トリス(スルホニル)メチルアニオンとしては、下記一般式(AN-2)である構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(AN-2)中、X3、X4およびX5はそれぞれ独立に、ハロゲン原子またはアルキル基を表す。X3、X4およびX5が表すアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。アルキル基は、無置換のアルキル基であってもよく、置換基を有してもよい。置換基としてはハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
 X3、X4およびX5は、それぞれ独立に、フッ素原子またはフッ素原子を有するアルキル基が好ましく、フッ素原子を有するアルキル基がより好ましい。フッ素原子を有するアルキル基は、フッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のペルフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキル基であることがさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
 ホウ素原子を有するアニオンとしては、テトラフルオロボレートアニオン、テトラフェニルボレートアニオン、テトラパーフルオロフェニルボレートアニオンなどが挙げられる。
 対アニオンは、さらに架橋性基を有しても良い。架橋性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基(例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基)や、エポキシ基やオキセタニル基等の環状エーテル構造を有する基や、メチロール基等が挙げられる。
 対アニオンの分子量は、100~1,000が好ましく、200~500がより好ましい。以下に、対アニオンの具体例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(TP)において、a、bまたはcは、それぞれ独立に0~4の整数を表す。特にaおよびcは、それぞれ、0または1が好ましく、0がより好ましい。bは0~2の整数が好ましく、0または2がより好ましい。
 式(TP)において、Rtp1~Rtp7の少なくとも1つがアニオンを含む場合、アニオンとしては、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、ビス(スルホニル)イミドアニオン、トリス(スルホニル)メチドアニオンおよびテトラアリールボレートアニオンが好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオン、トリス(スルホニル)メチドアニオンおよびテトラアリールボレートアニオンがより好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオンおよびトリス(スルホニル)メチドアニオンが更に好ましい。具体的には、Rtp1~Rtp7の少なくとも1つが、式(P)で置換された構造が挙げられる。
式(P)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式(P)中、Lは単結合または2価の連結基を表し、X1は、アニオンを表す。
 Lが表す2価の連結基としては、-NR10-、-O-、-SO2-、フッ素原子を含むアルキレン基、フッ素原子を含むアリーレン基またはこれらの組み合わせからなる基が好ましい。特に、-NR10-と-SO2-とフッ素原子を含むアルキレン基との組み合わせからなる基、-O-とフッ素原子を含むアリーレン基との組み合わせからなる基、または、-NR10-と-SO2-とフッ素原子を含むアルキレン基との組み合わせからなる基が好ましい。
 -NR10-において、R10は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基を表し、水素原子が好ましい。
 フッ素原子を含むアルキレン基の炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。これらのアルキレン基は、パーフルオロアルキレン基がより好ましい。フッ素置換アルキレン基の具体例としては、ジフルオロメチレン基、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基などが挙げられる。
 フッ素原子を含むアリーレン基の炭素数は、6~20が好ましく、6~14がより好ましく、6~10がさらに好ましい。フッ素原子を含むアリーレン基の具体例としては、テトラフルオロフェニレン基、ヘキサフルオロ-1-ナフチレン基、ヘキサフルオロ-2-ナフチレン基などが挙げられる。
 式(P)中、X1は、アニオンを表し、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、ビス(スルホニル)イミドアニオン、トリス(スルホニル)メチドアニオンおよびテトラアリールボレートアニオンから選ばれる1種が好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオン、トリス(スルホニル)メチドアニオンおよびテトラアリールボレートアニオンから選ばれる1種がより好ましく、ビス(スルホニル)イミドアニオンまたはトリス(スルホニル)メチドアニオンが更に好ましい。
 Rtp1~Rtp7の少なくとも1つがアニオンを含む場合、Rtp1~Rtp7の少なくとも1つが、式(P-1)で置換された構造も好ましい。
 式(P-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(P-1)中、L1は、単結合または2価の連結基を表し、単結合であることが好ましい。L1が表す2価の連結基としては、炭素数1~6のアルキレン基、炭素数6~12のアリーレン基、-O-、-S-、またはこれらの組み合わせからなる基等が挙げられる。L2は、-SO2-または-CO-を表す。Gは、炭素原子または窒素原子を表す。n1は、Gが炭素原子の場合2を表し、Gが窒素原子の場合1を表す。R6は、フッ素原子を含むアルキル基またはフッ素原子を含むアリール基を表す。n1が2の場合、2つのR6はそれぞれ同一でも異なっていても良い。R6が表すフッ素原子を含むアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。R6が表すフッ素原子を含むアリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~14がより好ましく、6~10がさらに好ましい。
(キサンテン色素構造)
 色素構造の好ましい態様は、キサンテン色素(キサンテン化合物)に由来する部分構造を有するものである。キサンテン色素としては、下記式(J)で表される化合物が挙げられる。
(式J)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(J)中、R81、R82、R83およびR84は、各々独立に、水素原子または1価の置換基を表し、R85は、各々独立に1価の置換基を表し、mは、0~5の整数を表す。Xは、対アニオンを表す。Xが存在しない場合は、R81~R85の少なくとも1つがアニオンを含む。
 式(J)中、R81~R85のいずれか1つを介して、化合物Aの他の部位と結合していることが好ましく、より好ましくは、R85を介して化合物Aの他の部位と結合している。
 式(J)におけるR81~R85が取りうる置換基は、後述する置換基A群が挙げられる。式(J)中のR81とR82、R83とR84、およびmが2以上の場合のR85同士は、各々独立に、互いに結合して5員、6員若しくは7員の飽和環、または5員、6員若しくは7員の不飽和環を形成していてもよい。形成する環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。
 形成される環が、さらに置換可能な基である場合には、R81~R85で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
 式(J)において、R82およびR83は水素原子または置換または無置換のアルキル基であり、R81およびR84は置換または無置換のアルキル基またはフェニル基であることが好ましい。置換基としては、後述する置換基A群が挙げられる。また、R85はハロゲン原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基、アミド基であることが好ましく、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基、アミド基であることがさらに好ましい。R85はキサンテン環と連結した炭素の隣接部に結合することが好ましい。R81およびR84のフェニル基が有する置換基は、ハロゲン原子、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基であることが特に好ましい。
 式(J)において、Xは、対アニオンを表す。対アニオンとしては、上述した式(TP)で説明した対アニオンが挙げられる。Xが存在しない場合は、R81~R85の少なくとも1つがアニオンを含む。R81~R85の少なくとも1つがアニオンを含むことが好ましい。この態様によれば、耐薬品性がより優れた膜を製造しやすい。
 式(J)において、R81~R85の少なくとも1つがアニオンを含む場合、アニオンとしては、上述した式(TP)で説明したアニオンが挙げられる。
 式(J)で表されるキサンテン骨格を有する化合物は、文献記載の方法で合成することができる。具体的には、テトラへドロン レターズ、2003年、vol.44,No.23、4355~4360頁、テトラへドロン、2005年、vol.61,No.12、3097~3106頁などに記載の方法を適用することができる。
(アントラキノン色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、アントラキノン色素に由来する部分構造を有するものである。アントラキノン色素(アントラキノン化合物)としては、下記一般式(AQ-1)~(AQ-3)で表される化合物が好ましい。アントラキノン化合物とは、分子内にアントラキノン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 一般式(AQ-1)中、A及びBは、それぞれ独立してアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基又は水素原子を表す。XqaはORqa1又はNRqa2Rqa3を表す。Rqa1~Rqa3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。Rq1~Rq4は置換基を表す。Rq1~Rq4が取りうる置換基は、後述する置換基A群の項で挙げた置換基と同様である。Ra及びRb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。
 一般式(AQ-2)中、C及びDは、一般式(AQ-1)中のA及びBと同義である。XqbはORqb1又はNRqb2Rqb3を表す。Rqb1~Rqb3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。Rq5~Rq8は置換基を表す。Rq5~Rq8は、一般式(AQ-1)中のRq1~Rq4と同義である。Rcは、一般式(AQ-1)中のRa又はRbと同義である。
 一般式(AQ-3)中、E及びFは、一般式(AQ-1)中のA及びBと同義である。XqcはORqc1又はNRqc2Rqc3を表す。Rqc1~Rqc3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。Rq9~Rq12は、一般式(AQ-1)中のRq1~Rq4と同義である。Rdは、一般式(AQ-1)中のRa又はRbと同義である。
 一般式(AQ-1)、(AQ-2)及び(AQ-3)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0045~0047を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 アントラキノン色素としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0049~0050を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
(シアニン色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、シアニン色素(シアニン化合物)に由来する部分構造を有するものである。シアニン色素としては、下記一般式(PM)で表される化合物(シアニン化合物)が好ましい。本発明においてシアニン化合物とは、分子内にシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
式(PM)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(PM)中、環Z1及び環Z2は、それぞれ独立に置換基を有してもよい複素環を表す。lは0以上3以下の整数を表す。Xはアニオンを表す。置換基としては、後述する置換基A群が挙げられる。アニオンとしては、上述した式(TP)で説明した対アニオンなどが挙げられる。式(PM)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0077~0084を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
(スクアリリウム色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、スクアリリウム色素(スクアリリウム化合物)に由来する部分構造を有するものである。スクアリリウム色素としては、下記一般式(K)で表される化合物(スクアリリウム化合物)が好ましい。本発明においてスクアリリウム化合物とは、分子内にスクアリリウム骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
式(K)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(K)中、A及びBは、それぞれ独立に、アリール基又はヘテロ環基を表す。アリール基としては、好ましくは炭素数6~48、より好ましくは6~24のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル等が挙げられる。ヘテロ環基としては五員環又は六員環のへテロ環基が好ましく、例えばピロイル、イミダゾイル、ピラゾイル、チエニル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジル、トリアゾール-1-イル、チエニル、フリル、チアジアゾイル等が挙げられる。式(K)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0088~0106を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。スクアリリウム色素の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0105を参酌することができる。
(フタロシアニン色素)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、フタロシアニン色素(フタロシアニン化合物)に由来する部分構造を有するものである。フタロシアニン色素としては、下記式(PC)で表される化合物(フタロシアニン化合物)に由来する部分構造を有するものが好ましい。本発明においてフタロシアニン化合物とは、分子内にフタロシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
 式(PC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(PC)中、Mは金属類を表す。R1~R16は水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールアルコキシ基、ヘテロ環アルコキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及びヘテロ環チオ基を表す。ただし、R1~R16のうち、少なくとも一つがアルキルアルコキシ基、アリールアルコキシ基、ヘテロ環アルコキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及びヘテロ環チオ基である。
 Mで表される金属類としては、例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、及びFe等の金属原子、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、並びにSi(OH)2等の金属水酸化物が含まれるが、特にCu、VO、Znが好ましく、Cuがより好ましい。
 R1~R16がハロゲン原子を表す場合、ハロゲン原子は、塩素原子、フッ素原子が好ましい。
 R1~R16がアルコキシ基を表す場合、アルコキシ基の炭素数は、1~18が好ましく、1~15がより好ましく、1~12がさらに好ましい。アルコキシ基のアルキル鎖の部分は、直鎖または分岐鎖が好ましい。アルコキシ基は置換基を有していても良く、置換基は、エチレン性不飽和結合性基が好ましく、ビニル基がより好ましい。
 R1~R16がアリールアルコキシ基を表す場合、アリールアルコキシ基の炭素数は、7~18が好ましく、7~12がより好ましい。
 R1~R16がヘテロ環アルコキシ基を表す場合、ヘテロ環は、単環であっても多環であってもよく、また、芳香族であっても非芳香族であってもよい。ヘテロ環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロ原子は窒素原子が好ましい。
 R1~R16がアルキルチオ基を表す場合、アルキルチオ基の炭素数は、1~18が好ましく、1~15がより好ましく、1~12がさらに好ましい。
 R1~R16がアリールチオ基を表す場合、アリールチオ基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましい。
 R1~R16がヘテロ環チオ基を表す場合、ヘテロ環は上記ヘテロ環アルコキシ基で説明したヘテロ環と同義である。
 式(PC)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0118~0124を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。フタロシアニン色素の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0123を参酌することができる。
(サブフタロシアニン色素)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、サブフタロシアニン色素(サブフタロシアニン化合物)に由来する部分構造を有するものである。サブフタロシアニン色素としては、下記一般式(SP)で表される化合物(サブフタロシアニン化合物)が好ましい。本発明においてサブフタロシアニン化合物とは、分子内にサブフタロシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 一般式(SP)中、Z1~Z12は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、チオエーテル基を表す。Xはアニオンを表す。一般式(SP)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0128~0133を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 サブフタロシアニン色素の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0132の記載を参照できる。
(キノフタロン色素)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、キノフタロン色素(キノフタロン化合物)に由来する部分構造を有するものである。キノフタロン色素としては、下記式(QP)で表される化合物(キノフタロン化合物)が好ましい。本発明においてキノフタロン化合物とは、分子内にキノフタロン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
式(QP)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式(QP)中、Rqp1~Rqp6はそれぞれ独立して水素原子又は置換基を表す。Rqp1~Rqp6の少なくとも2つが隣接位にある場合は、互いに結合して環を形成してもよく、上記形成された環がさらに置換基を有してもよい。式(QP)の好ましい範囲としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0110~0114を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
(アゾ色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、アゾ色素(アゾ化合物)に由来する部分構造を有するものである。本発明においてアゾ化合物とは、分子内にN=N基を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。アゾ色素としては、公知のアゾ色素(例えば、置換アゾベンゼン等)から適宜選択して適用することができる。例えば、アゾ色素としては、特開2013-41097号公報の段落0084~0134の記載、及び特開2011-162760号公報の段落0029~0136の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、アゾ色素構造は、式(I-1)で表される色素化合物に由来する部分構造であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(I-1)中、R1およびR8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し、R2、R7、R9~R12は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、Y1は、硫黄原子または-NRY1-を表し、RY1は、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表し、Xはアニオンを表す。
 置換基としては、後述する置換基A群で説明した基が挙げられる。アニオンとしては、上述した式(TP)で説明したアニオンが挙げられる。式(I-1)で表される色素化合物の詳細については、特開2011-184493号公報の段落0010~0025、特開2011-145540号公報の段落0009~0033の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
(チアゾール色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、チアゾール色素(チアゾール化合物)に由来する部分構造を有するものである。本発明においてチアゾール化合物とは、チアゾール環を有する化合物である。チアゾール色素は、式(I-2)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 式(I-2)中、R101、R110およびR111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し、R102~R105、R106~R109は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、R110およびR111は結合して環を形成していてもよく、Y2は、硫黄原子または-NRY2-を表し、RY2は、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表し、Xはアニオンを表す。
 置換基としては、後述する置換基A群で説明した基が挙げられる。アニオンとしては、上述した式(TP)で説明したアニオンが挙げられる。式(I-2)で表される色素化合物の詳細については、特開2012-158649号公報の段落0008~0018の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
(ピラゾロトリアゾール色素構造)
 本発明における色素構造の好ましい態様は、ピラゾロトリアゾール色素(ピラゾロトリアゾール化合物)に由来する部分構造を有するものである。本発明においてピラゾロトリアゾール化合物とは、ピラゾロトリアゾール環を有する化合物である。ピラゾロトリアゾール色素は、式(PA)で表される化合物が好ましい。
 式(PA)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 式(PA)中、R1~R5はそれぞれ独立して水素原子又は置換基を表す。置換基としては、後述する置換基A群が挙げられる。
 ピラゾロトリアゾール色素は、式(PA-1)で表される化合物が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 R401およびR402は、それぞれ独立に、SO2403またはCOR403を表す;R403は、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表す。
 ピラゾロトリアゾール色素の詳細は、特開2014-025010号公報の段落0022~0044の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
(ジピロメテン色素構造)
 本発明に係る色素構造の態様の一つは、ジピロメテン色素に由来する部分構造を有するものである。ジピロメテン色素としては、ジピロメテン化合物、および、ジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体化合物が好ましい。たとえば、式(I)で表されるジピロメテン色素が好ましい。
式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式(I)中、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、R7は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。これらの置換基としては、後述する置換基A群が挙げられる。
 ジピロメテン系金属錯体化合物を形成する金属又は金属化合物について説明する。金属又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子又は金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、又は2価の金属塩化物が含まれる。例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、B等の他に、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物も含まれる。これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、又はVOが好ましく、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B、又はVOが更に好ましく、Fe、Zn、Cu、Co、B、又はVO(V=O)が最も好ましい。これらの中でも、特にZnが好ましい。
 ジピロメテン色素の詳細は、特開2014-132348号公報の段落0045~0095の記載、特開2011-95732号公報の段落0033~0136の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 上記色素構造は、色素構造中の水素原子が下記置換基A群から選択された置換基により置換されていてもよい。
(置換基A群)
 置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、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、アルコキシカルボニルオキシ基、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);
 アルキル基(直鎖、分岐または環状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)、シクロヘキシル、シクロペンチルが挙げられる。環状アルキル基は、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も挙げられる。環状のアルキル基は、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);
 アルケニル基(直鎖、分岐または環状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、2-シクロペンテン-1-イル、2-シクロヘキセン-1-イルが挙げられる。環状のアルケニル基は、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も好ましい。環状のアルケニル基は、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、パラ-トリル、ナフチル、メタ-クロロフェニル、オルト-ヘキサデカノイルアミノフェニル);
 ヘテロ環基(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が好ましく、環構成原子が炭素原子と、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がさらに好ましく、炭素数3~30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基(ヘテロアリール基)である。);
 シアノ基;
 ヒドロキシル基;
 ニトロ基;
 カルボキシル基(水素原子が解離していてもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態(金属塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩等)、アルキルアンモニウム塩(例えば、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等の長鎖モノアルキルアミンのアンモニウム塩、パルミチルトリメチルアンモニウム、ジラウリルジメチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアンモニウム塩等の4級アルキルアンモニウム塩)など)であってもよい);
 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、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、パラ-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の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、パラ-メトキシフェノキシカルボニルオキシ、パラ-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(アルキルアミノ基、アリールアミノ基およびヘテロアリールアミノ基を含む。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のヘテロアリールアミノ基であり、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、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の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、パラ-クロロフェノキシカルボニルアミノ、メタ-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);
 アルキル又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、パラ-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、パラ-クロロフェニルチオ、メタ-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し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(水素原子が解離していてもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態(金属塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩等)、アルキルアンモニウム塩(例えば、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等の長鎖モノアルキルアミンのアンモニウム塩、パルミチルトリメチルアンモニウム、ジラウリルジメチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアンモニウム塩等の4級アルキルアンモニウム塩)など)であってもよい);
 アルキル又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、パラ-メチルフェニルスルフィニル);
 アルキル又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、パラ-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、パラ-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、オルト-クロロフェノキシカルボニル、メタ-ニトロフェノキシカルボニル、パラ-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の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)
 アリール又はヘテロ環アゾ基(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したヘテロ環部が好ましい)、例えば、フェニルアゾ、パラ-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、メチルフタルイミド);
 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。
 これらの基は、さらに置換可能な基である場合、さらに置換基を有してもよい。さらなる置換基としては、上述した置換基A群で説明した基が挙げられる。
[化合物Aの好ましい態様]
 本発明において、化合物Aは、2価以上の連結基に、色素構造が2以上結合してなる構造を有することが好ましい。また、化合物Aは、側鎖に色素構造を有する繰り返し単位、および、主鎖に色素構造を有する繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含んでなることが好ましい。
 また、化合物Aは、後述する式(A)で表される繰り返し単位、式(B)で表される繰り返し単位、及び、式(C)で表される繰り返し単位の少なくとも一つを含んでなるか、又は後述する式(D)で表されることが好ましい。すなわち、化合物Aは、式(A)で表される繰り返し単位を有する色素多量体(色素多量体(A)ともいう)、式(B)で表される繰り返し単位を有する色素多量体(色素多量体(B)ともいう)、式(C)で表される繰り返し単位を有する色素多量体(色素多量体(C)ともいう)、および、式(D)で表される色素多量体(色素多量体(D)ともいう)が好ましく、色素多量体(A)または色素多量体(D)がより好ましく、色素多量体(D)がさらに好ましい。
 化合物Aの重量平均分子量(Mw)は、2000~50000が好ましい。下限は、3000以上がより好ましく、6000以上がさらに好ましい。上限は、30000以下がより好ましく、20000以下がさらに好ましい。上記範囲を満たすことにより、色移り性および耐薬品性に優れた硬化膜を製造しやすい。また、色素多量体(A)の重量平均分子量(Mw)は、2000~30000が好ましく、6000~15000がより好ましい。また、色素多量体(B)の重量平均分子量(Mw)は、2000~30000が好ましく、6000~15000がより好ましい。また、色素多量体(C)の重量平均分子量(Mw)は、2000~50000が好ましく、6000~20000がより好ましい。また、色素多量体(D)の重量平均分子量(Mw)は、2000~20000が好ましく、4000~11000がより好ましい。なお、本発明において、化合物Aの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定によるポリスチレン換算値であり、具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定した値である。
(色素多量体(A))
 色素多量体(A)は、式(A)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。色素多量体(A)は、式(A)で表される繰り返し単位の割合が、色素多量体(A)を構成する全繰り返し単位の10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましく、50質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%以下とすることもでき、95質量%以下とすることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(A)中、X1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、D1は色素構造を表す。
 式(A)中、X1は繰り返し単位の主鎖を表す。X1は、重合反応で形成される連結基などが挙げられ、(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、主鎖が環状のアルキレン基を有する態様も好ましい。X1としては、公知の重合可能なモノマーから形成される連結基であれば特に制限ない。X1としては、下記(XX-1)~(XX-25)で表される連結基が好ましく、(XX-1)、(XX-2)、(XX-10)~(XX-17)、(XX-18)、(XX-19)、(XX-24)および(XX-25)から選択されることがより好ましく、(XX-1)、(XX-2)、(XX-10)~(XX-17)、(XX-24)および(XX-25)から選択されることがさらに好ましい。
 以下の式中、*は、式(A)のL1との結合部位である。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-C000031
 L1は単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、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)-、-COO-、-NR-、-CONR-、-OCO-、-SO-、-SO2-およびこれらを2個以上連結して形成される連結基が挙げられる。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、またはヘテロアリール基を表す。
 アルキレン基の炭素数は、1~30が好ましい。上限は、25以下がより好ましく、20以下が更に好ましい。下限は、2以上がより好ましく、3以上が更に好ましい。アルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。アルキレン基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、置換基A群で説明した基が挙げられる。
 アリーレン基の炭素数は、6~20が好ましく、6~12がより好ましい。アリーレン基は置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、置換基A群で説明した基が挙げられる。
 ヘテロ環連結基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロ環連結基が有するヘテロ原子は、酸素原子、窒素原子および硫黄原子が好ましい。ヘテロ環連結基が有するヘテロ原子の数は、1~3個が好ましい。ヘテロ環連結基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、置換基A群で説明した基が挙げられる。
 D1は、色素構造を表す。D1が表す色素構造は、メルカプト基を有してもよい。
 色素多量体(A)は、(1)重合性基を有する色素化合物を、付加重合により合成する方法、(2)イソシアネート基、酸無水物基またはエポキシ基等の高反応性官能基を有するポリマーと、高反応性基と反応可能な官能基(ヒドロキシル基、一級または二級アミノ基、カルボキシル基等)を有する色素化合物とを反応させる方法により合成できる。付加重合には公知の付加重合(ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合)が適用できるが、このうち、特にラジカル重合により合成することが反応条件を穏和化でき、色素骨格を分解させないため好ましい。ラジカル重合には、公知の反応条件を適用することができる。色素多量体(A)は、耐熱性の観点から、エチレン性不飽和結合を有する色素化合物を用いてラジカル重合して得られたラジカル重合体であることが好ましい。
 色素多量体(A)は、式(A)で表される繰り返し単位のほかに、さらに、メルカプト基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。なお、上述した式(A)のD1が表す色素構造が、メルカプト基を有さない場合においては、色素多量体(A)は、メルカプト基を有する繰り返し単位を有する。
 メルカプト基を有する繰り返し単位としては、下記式(E)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(E)中、X5は繰り返し単位の主鎖を表し、L5は単結合または2価の連結基を表し、SHはメルカプト基を表す。
 式(E)中、X5は繰り返し単位の主鎖を表す。X5は、重合反応で形成される連結基などが挙げられ、(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、主鎖が環状のアルキレン基を有する態様も好ましい。X5としては、公知の重合可能なモノマーから形成される連結基であれば特に制限ない。X5の具体例としては、上述した(A)のX1で説明した(XX-1)~(XX-25)で表される連結基が挙げられる。
 L5は単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、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)-、-COO-、-NR-、-CONR-、-OCO-、-SO-、-SO2-およびこれらを2個以上連結して形成される連結基が挙げられる。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、またはヘテロアリール基を表す。L5の詳細については、上述した(A)のL1で説明した範囲と同様であり、好ましい範囲も同様である。
 L5は、X5とSHとをつなぐ鎖を構成する原子の数は、3個以上が好ましく、4個以上がより好ましい。上限は、特に限定は無いが、例えば、100個以下とすることができる。例えば、以下の場合、X5とSHとをつなぐ鎖を構成する原子の数は11個である。なお、構造式に併記した数字は、X5とSHとをつなぐ鎖を構成する原子の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 色素多量体(A)は、メルカプト基を有する繰り返し単位(好ましくは式(E)で表される繰り返し単位)の割合が、色素多量体(A)を構成する全繰り返し単位の5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましい。上限は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。
 色素多量体(A)は、式(A)で表される繰り返し単位およびメルカプト基を有する繰り返し単位の他に、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。他の繰り返し単位は、硬化性基、酸基等の官能基を含んでいてもよい。官能基を含んでいなくてもよい。色素多量体は、酸基を有する繰り返し単位および硬化性基を有する繰り返し単位から選ばれる1種以上を有することが好ましい。
 硬化性基としては、ラジカル重合性基、エポキシ基、オキサゾリン基、メチロール基等が挙げられる。ラジカル重合性基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。硬化性基は、ラジカル重合性基が好ましい。
 硬化性基を有する繰り返し単位の割合は、色素多量体(A)を構成する全繰り返し単位の0~50質量%であることが好ましい。下限は、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましい。上限は、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。
 酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基が例示される。酸基は1種類のみ含まれていても良いし、2種類以上含まれていても良い。酸基を有する繰り返し単位の割合は、色素多量体(A)を構成する全繰り返し単位の0~50質量%であることが好ましい。下限は、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましい。上限は、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。
 その他の官能基として、2~20個の無置換のアルキレンオキシ鎖の繰り返しからなる基、ラクトン、酸無水物、アミド、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。2~20個の無置換のアルキレンオキシ鎖の繰り返しからなる基において、アルキレンオキシ鎖の繰り返しの数は、2~15個がより好ましく、2~10個がさらに好ましい。1つのアルキレンオキシ鎖は、-(CH2nO-で表され、nは整数であるが、nは1~10が好ましく、1~5がより好ましく、2または3がさらに好ましい。
 他の繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(色素多量体(B))
 色素多量体(B)は、式(B)で表される繰り返し単位を含む。色素多量体(B)は、式(B)で表される繰り返し単位の割合が、色素多量体(B)を構成する全繰り返し単位の10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましく、50質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%以下とすることもでき、95質量%以下とすることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式(B)中、X2は繰り返し単位の主鎖を表し、L2は単結合または2価の連結基を表し、D2はY2とイオン結合もしくは配位結合可能な基を有する色素構造を表し、Y2はD2とイオン結合または配位結合可能な基を表す;
 X2は、式(A)のX1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 L2は、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、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)-、-COO-、-NR-、-CONR-、-OCO-、-SO-、-SO2-およびこれらを2個以上連結して形成される連結基が挙げられる。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、またはヘテロアリール基を表す。2価の連結基の詳細については、式(A)のL1と同じである。L2は、単結合、または、アルキレン基、アリーレン基、-NH-、-CO-、-O-、-COO-、-OCO-およびこれらを2以上組み合わせた2価の連結基が好ましい。
 Y2は、D2とイオン結合もしくは配位結合可能な基であればよい。たとえば、アニオン性基、カチオン性基などが挙げられる。
 アニオン性基としては、-SO3 -、-COO-、-PO4 -、-PO4-、ビス(スルホニル)イミドアニオン、トリス(スルホニル)メチドアニオンおよびテトラアリールボレートアニオンなどが挙げられる。アニオン性基は、式(Z-1)で表される基、式(Z-2)で表される基、式(Z-3)で表される基も好ましい。
式(Z-1)
*-Y11-A1
 式(Z-1)中、*は、式(B)中のL2との結合部位を表し、Y11はフッ素化アルキレン基を表し、A1はSO3 -を表す。
 Y11が表すフッ素化アルキレン基の炭素数は、1~20が好ましく、1~10がより好ましく、1~6がさらに好ましい。また、ペルフルオロアルキレン基であることがより好ましい。
式(Z-2)
*-Y12-(A2n
 式(Z-2)中、*は、式(B)中のL2との結合部位を表す。
 Y12は、ホウ素原子、炭素原子、窒素原子、又はリン原子からなるアニオンを表す。
 Y12がホウ素原子の場合、nは3であり、A2は、ハロゲン原子、シアノ基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアルキル基、または、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアリール基が好ましい。
 Y12が炭素原子の場合、nは2であり、A2は、ハロゲン原子、シアノ基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアルキル基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアリール基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアルキルスルホニル基、または、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアリールスルホニル基が好ましい。2つのA2は互いに結合して環を形成していてもよい。
 Y12が窒素原子の場合、nは1であり、A2は、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアルキル基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアリール基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアルキルスルホニル基、または、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアリールスルホニル基が好ましい。
 Y12がリン原子の場合、nは1または3であり、A2は、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアルキル基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含むアリール基、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアルキルスルホニル基、または、フッ素原子およびシアノ基の少なくとも1つを含んでいてもよいアリールスルホニル基が好ましい。
 nが2以上の場合、複数のA2は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
 式(Z-1)および式(Z-2)がフッ素原子を含む場合、Y2を構成する全原子数に対してY2に含まれるフッ素原子の割合が5~80%が好ましく、10~70%がより好ましい。
 式(Z-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 一般式(Z-3)中、*は、一般式(B)中のL2との結合部位を表す。
 R1~R4は、それぞれ独立してシアノ基またはフッ素化アルキル基が好ましい。
 カチオン性基としては、置換又は無置換のオニウムカチオン(例えば、アンモニウム、ピリジニウム、イミダゾリウム及びホスホニウム等)が挙げられ、特にアンモニウムカチオンが好ましい。アンモニウムカチオンとしては、-N(R)3 +が挙げられる。Rは、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基を表し、Rの少なくとも1つは、アルキル基を表す。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよいが、直鎖が好ましい。
 D2は、Y2とイオン結合もしくは配位結合可能な基を有する、色素構造を表す。Y2とイオン結合もしくは配位結合可能な基としては、例えば、Y2で説明した、アニオン性基およびカチオン性基が挙げられる。また、D2の電荷のバランスがカチオンおよびアニオンのいずれかに偏っている場合は、D2のカチオン部またはアニオン部において、Y2と結合することもできる。D2が表す色素構造はメルカプト基を有してもよい。
 式(B)で表される繰り返し単位の具体例としては、特開2014-199436号公報の段落番号0162~0166に記載された構造が挙げられる。
 色素多量体(B)は、式(B)で表される繰り返し単位の他に、色素多量体(A)で説明した、メルカプト基を有する繰り返し単位や、他の繰り返し単位などを含んでいてもよい。また、上述した式(A)で表される繰り返し単位、および、後述する式(C)で表される繰り返し単位を更に含んでいてもよい。
(色素多量体(C))
 色素多量体(C)は、式(C)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。色素多量体(C)は、式(C)で表される繰り返し単位の割合が、色素多量体(C)を構成する全繰り返し単位の10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましく、50質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%以下とすることもでき、95質量%以下とすることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 式(C)中、L3は単結合または2価の連結基を表し、D3は色素構造を表し、mは0または1を表す。
 L3が表す2価の連結基としては、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)-、-COO-、-NR-、-CONR-、-OCO-、-SO-、-SO2-およびこれらを2個以上連結して形成される連結基が挙げられる。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。
 アルキル基およびアルキレン基の炭素数は、1~30が好ましい。上限は、25以下がより好ましく、20以下が更に好ましい。下限は、2以上がより好ましく、3以上が更に好ましい。アルキル基およびアルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。
 アリール基およびアリーレン基の炭素数は、6~20が好ましく、6~12がより好ましい。
 ヘテロ環連結基およびヘテロ環基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロ環連結基およびヘテロ環基が有するヘテロ原子は、酸素原子、窒素原子および硫黄原子が好ましい。ヘテロ環連結基およびヘテロ環基が有するヘテロ原子の数は、1~3個が好ましい。
 アルキレン基、アリーレン基、ヘテロ環連結基、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基は、無置換であってもよく、置換基を有してもよい。置換基としては、メルカプト基、硬化性基、酸基が挙げられる。硬化性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基等のラジカル重合性基、エポキシ基、オキサゾリン基、メチロール基等が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基が例示される。また、2~20個の無置換のアルキレンオキシ鎖の繰り返しからなる基、ラクトン、酸無水物、アミド、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を置換基として有してもよい。
 L3は、アルキレン基、アリーレン基、-NH-、-CO-、-O-、-COO-、-OCO-、-S-およびこれらを2以上組み合わせた連結基が好ましい。
 D3は色素構造を表す。D3が表す色素構造は、メルカプト基を有してもよい。D3が表す色素構造は、色素化合物が有する任意の原子を1個以上取り除いた構造が好ましい。
 mは0または1を表し、1が好ましい。
 色素多量体(C)は、逐次重合により合成できる。逐次重合とは、重付加(例えば、ジイソシアナート化合物とジオールとの反応、ジエポキシ化合物とジカルボン酸との反応、テトラカルボン酸二無水物とジオールとの反応等)及び重縮合(例えば、ジカルボン酸とジオールとの反応、ジカルボン酸とジアミンとの反応等)が挙げられる。このうち、特に重付加反応により合成することが反応条件を穏和化でき、色素構造を分解させないため好ましい。逐次重合には、公知の反応条件を適用することができる。
 色素多量体(C)は、一般式(C)で表される繰り返し単位の他に、色素多量体(A)で説明した他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
(色素多量体(D))
 色素多量体(D)は、式(D)で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 式(D)中、L4は(n+k+q)価の連結基を表し、L11~L13は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し、D4は色素構造を表し、SHはメルカプト基を表し、P1はメルカプト基以外の置換基を表す;nは2~15を表し、kは0~13を表し、qは0~12を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有さない場合は、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有する場合は、nは2~15を表し、kは0~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは2~15を表す。nが2以上の場合、複数のD4は互いに異なっていても良く、同一であってもよい。qが2以上の場合、複数のP1は互いに異なっていても良く、同一であってもよい。
 式(D)中、nは2~15が好ましく、2~14がより好ましく、2~8がさらにより好ましく、2~7が特に好ましく、2~6が一層好ましい。kは1~13が好ましく、1~10がより好ましく、1~8がさらにより好ましく、1~7が特に好ましく、1~6が一層好ましい。qは0~12が好ましく、0~10がより好ましく、0~8がさらにより好ましく、0~7が特に好ましく、0~6が一層好ましい。nとkとqの合計は、2~15が好ましく、3~15がより好ましく、3~14が更に好ましく、3~8がさらにより好ましく、3~7が特に好ましく、3~6が一層好ましい。
 なお、1つの色素多量体(D)における、n、kおよびqは、それぞれ整数であるが、本発明においては、化合物Aは、式(D)におけるn、k、qが異なる色素多量体(D)を複数含んでいてもよい。従って、化合物A中の、n、kおよびqの平均値は整数にならない場合がある。
 L11~L13は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、1から100個までの炭素原子、0個から10個までの窒素原子、0個から50個までの酸素原子、1個から200個までの水素原子、および0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。2価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位または以下の構造単位が2以上組み合わさって構成される基を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 L11が、2価の連結基を表す場合、D4とL4とをつなぐ鎖を構成する原子の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。上限は、特に限定は無いが、例えば、50個以下とすることもできる。
 L12が、2価の連結基を表す場合、SHとL4とをつなぐ鎖を構成する原子の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。上限は、特に限定は無いが、例えば、50個以下とすることもできる。
 L13が、2価の連結基を表す場合、P1とL4とをつなぐ鎖を構成する原子の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。上限は、特に限定は無いが、例えば、50個以下とすることもできる。
 L4が表す(n+k+q)価の連結基としては、1から100個までの炭素原子、0個から10個までの窒素原子、0個から50個までの酸素原子、1個から200個までの水素原子、および0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれる。(n+k+q)価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位または以下の構造単位が2以上組み合わさって構成される基(環構造を形成していてもよい)を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 (n+k+q)価の連結基の具体的な例を以下に示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。以下の構造式において、#は、L11~L13との連結位置である。また、特開2008-222950号公報の段落番号0071~0072に記載された連結基、特開2013-029760号公報の段落番号0176に記載された連結基も挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式(D)中、SHはメルカプト基を表し、P1はメルカプト基以外の置換基を表す。P1が表す置換基としては、酸基、硬化性基等が挙げられる。硬化性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基等のラジカル重合性基、エポキシ基、オキサゾリン基、メチロール基等が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。
 また、P1が表す置換基は、繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖であってもよい。繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖は、ビニル化合物由来の繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖が好ましい。qが2以上の場合、q個のP1は、同一であっても、異なっていてもよい。
 P1が繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖であり、かつ、qが1の場合、P1はビニル化合物由来の繰り返し単位を2~20個(好ましくは、2~15個、更に好ましくは2~10個)有する1価のポリマー鎖が好ましい。また、P1が繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖であり、かつ、qが2以上の場合、q個のP1のビニル化合物由来の繰り返し単位の個数の平均値は、2~20個(好ましくは、2~15個、更に好ましくは2~10個)であることが好ましい。
 P1が繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖の場合、qが1の場合におけるP1の繰り返し単位の数、qが2以上の場合におけるq個のP1の繰り返し単位の個数の平均値は、核磁気共鳴(NMR)により求めることができる。
 P1が繰り返し単位を有する1価のポリマー鎖の場合、P1を構成する繰り返し単位としては、上述した色素多量体(A)で説明した他の繰り返し単位が挙げられる。他の繰り返し単位は、上述した酸基を有する繰り返し単位および硬化性基を有する繰り返し単位から選ばれる1種以上を有することが好ましい。酸基を有する繰り返し単位を含む場合は、現像性を向上できる。硬化性基を有する繰り返し単位を含む場合は、耐溶剤性をより向上できる。
 P1が、酸基を含む繰り返し単位を含む場合、酸基を含む繰り返し単位の割合は、P1の全繰り返し単位に対して、10~80モル%が好ましく、10~65モル%がより好ましい。
 P1が、硬化性基を有する繰り返し単位を含む場合、硬化性基を有する繰り返し単位の割合は、P1の全繰り返し単位に対して、10~80モル%が好ましく、10~65モル%がより好ましい。P1が、硬化性基を有する繰り返し単位を含有することにより、色移り性をより良化することができる。
 一般式(D)中、D4は、色素構造を表す。D4が表す色素構造は、色素化合物が有する任意の原子を1個以上取り除いた構造であって、色素化合物の一部がL4に結合してなるものであってもよく、主鎖または側鎖に色素構造(色素化合物が有する任意の原子を1個以上取り除いた構造)を有する繰り返し単位を含むポリマー鎖であってもよい。上記ポリマー鎖は、色素構造を含んでいれば特に定めるものではないが、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、および、(メタ)アクリル/スチレン系樹脂から選ばれる1種であることが好ましい。ポリマー鎖の繰り返し単位としては、特に定めるものではないが、上述した式(A)で表される繰り返し単位、上述した式(C)で表される繰り返し単位などが挙げられる。また、ポリマー鎖を構成する全繰り返し単位中における、色素構造を有する繰り返し単位の合計は、5~60モル%であることが好ましく、10~50モル%がより好ましく、20~40モル%がさらに好ましい。
 上記ポリマー鎖は、色素構造を有する繰り返し単位の他に、色素多量体(A)で説明した他の繰り返し単位などを含んでいてもよい。他の繰り返し単位としては、メルカプト基を有する繰り返し単位、酸基を有する繰り返し単位および硬化性基を有する繰り返し単位から選ばれる1種以上が好ましい。
 上記ポリマー鎖がメルカプト基を有する繰り返し単位を含む場合、メルカプト基を有する繰り返し単位の割合は、ポリマー鎖の全繰り返し単位100モルに対し、例えば、2~50モルが好ましく、5~40モルがより好ましい。
 上記ポリマー鎖が硬化性基を有する繰り返し単位を含む場合、硬化性基を有する繰り返し単位の割合は、ポリマー鎖の全繰り返し単位100モルに対し、例えば、5~50モルが好ましく、10~40モルがより好ましい。
 上記ポリマー鎖が酸基を有する繰り返し単位を含む場合、酸基を有する繰り返し単位の割合は、ポリマー鎖の全繰り返し単位100モルに対し、例えば、5~50モルが好ましく、10~40モルがより好ましい。
 上記式(D)で表される色素多量体は、下記方法などにより合成することができる。
 (1)カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等から選択される官能基を末端に導入した化合物と、色素構造を有する酸ハライド、色素構造を有するアルキルハライド、あるいは色素構造を有するイソシアネート等と、を高分子反応させる方法。
 (2)末端に炭素-炭素二重結合を導入した化合物と、色素構造を有するメルカプト化合物と、をマイケル付加反応させる方法。
 (3)末端に炭素-炭素二重結合を導入した化合物と、色素構造を有するメルカプト化合物と、をラジカル発生剤の存在下で反応させる方法。
 (4)末端に複数のメルカプト基を導入した多官能メルカプト化合物と、炭素-炭素二重結合および色素構造とを有する化合物と、をラジカル発生剤の存在下で反応させる方法。
 (5)色素構造を有するメルカプト化合物の存在下で、ビニル化合物をラジカル重合する方法。
 色素多量体(D)は、式(D-1)で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 式(D-1)中、L4は(n+k+q)価の連結基を表す。nは2~15の整数を表し、kは0~13の整数を表し、qは0~12の整数を表す。D4は、色素構造を表し、SHはメルカプト基を表し、P1は、置換基を表す。B1~B3は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-O2C-、-CO2-、-NROC-、または、-CONR-を表す。Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。C1~C3は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。Sは、硫黄原子を表す。nが2以上の場合、複数のD4は互いに異なっていても良く、同一であってもよい。qが2以上の場合、複数のP1は互いに異なっていても良く、同一であってもよい。D4が表す色素構造がメルカプト基を有さない場合は、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す。D4が表す色素構造がメルカプト基を有する場合は、nは2~15を表し、kは0~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは2~15を表す。
 式(D-1)中、D4、P1、L4、n、k、qは、一般式(D)のD4、P1、L4、n、k、qと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 式(D-1)において、B1~B3は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-O2C-、-CO2-、-NROC-、または、-CONR-を表し、単結合、-O-、-CO-、-O2C-、-CO2-、-NROC-、または、-CONR-が好ましく、単結合、-O-、-CO-、-O2C-または-CO2-がより好ましい。
 Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。
 Rが表すアルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~10がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。
 Rが表すアリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~12がより好ましい。
 Rは水素原子またはアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 式(D-1)において、C1~C3は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基およびこれらを組み合わせた基が好ましい。アルキレン基の炭素数は、1~30が好ましく、1~10がより好ましい。アルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。アリーレン基の炭素数は、6~30が好ましく、6~12がより好ましい。
 化合物Aの具体例としては、下記が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 本発明の硬化性組成物は、上述した化合物Aを、本発明の硬化性組成物の全固形分中20~95質量%含有することが好ましい。下限は、25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。上限は、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましい。
 また、化合物Aと後述する他の着色剤との合計質量に対し、化合物Aを50質量%以上含有することが好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。
 本発明の硬化性組成物が、化合物Aを2種以上含む場合、その合計量が上記範囲内であることが好ましい。
<<他の着色剤>>
 本発明の硬化性組成物は、上述した化合物A以外の着色剤(他の着色剤)をさらに用いることができる。他の着色剤は、染料および顔料のいずれでもよく、両者を併用してもよい。また、他の着色剤は、色素多量体であってもよい。
 顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を挙げることができる。顔料の平均一次粒子径は、色ムラやコントラストの観点から、100nm以下であることが好ましい。また、分散安定性の観点から5nm以上であることが好ましい。顔料の平均一次粒子径は、5~75nmがより好ましく、5~55nmがさらに好ましく、5~35nmが特に好ましい。顔料の平均一次粒子径は、電子顕微鏡等の公知の方法で測定することができる。
 無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等の金属化合物を挙げることができ、具体的には、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および上記金属の複合酸化物を挙げることができる。
 有機顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
 C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214等、
 C.I.ピグメントオレンジ 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等、
 C.I.ピグメントレッド 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279
 C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58,59
 C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42
 C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80
 C.I.ピグメントブラック 1
 また、緑色顔料として、分子中のハロゲン原子数が平均10~14個であり、臭素原子が平均8~12個であり、塩素原子が平均2~5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることも可能である。具体例としては、WO2015/118720公報に記載の化合物が挙げられる。
 また、黄色着色剤として、特開2013-54339号公報の段落0011~0034に記載のキノフタロン化合物、特開2014-26228号公報の段落0013~0058に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
 また、青色顔料として、リン原子を有するアルミニウムフタロシアニン化合物を用いることもできる。具体例としては、特開2012-247591号公報の段落0022~0030、特開2011-157478号公報の段落0047に記載の化合物などが挙げられる。
 これら有機顔料は、単独で用いるか若しくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。
 染料としては、例えば特開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、特許第2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、特開平5-333207号公報、特開平6-35183号公報、特開平6-51115号公報、特開平6-194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリフェニルメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。特開2012-158649号公報に記載のチアゾール化合物、特開2011-184493号公報に記載のアゾ化合物、特開2011-145540号公報に記載のアゾ化合物も好ましく用いることができる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。
 色素多量体としては、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報、特開2015-028144号公報、特開2015-030742号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
 本発明の硬化性組成物が、他の着色剤を含有する場合、他の着色剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、10~70質量%が好ましい。上限は、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。下限は、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上が更に好ましい。
 また、本発明の硬化性組成物は、上述した化合物Aと他の着色剤との合計質量中における染料の割合は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。硬化性組成物中における染料の割合が多くなるに伴い、得られる硬化膜の色抜け性や耐薬品性が低下しやすい傾向にあったが、本発明によれば、染料を多く含んでいても、色抜け性や耐薬品性に優れた硬化膜を製造できる。
 また、本発明の硬化性組成物は、他の着色剤を実質的に含有しない態様とすることもできる。なお、他の着色剤を実質的に含有しないとは、例えば、硬化性組成物の全固形分に対して、0.1質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、他の着色剤を含有しないことが一層好ましい。
<<樹脂>>
 本発明の硬化性組成物は、樹脂を含むことが好ましい。樹脂は、例えば、顔料などを組成物中で分散させる用途、バインダーの用途で配合される。なお、主に顔料などの着色剤を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外を目的で使用することもできる。
 本発明の硬化性組成物において、樹脂の含有量は、着色性組成物の全固形分に対し、1~80質量%が好ましい。下限は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。上限は、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。
<<<分散剤>>>
 本発明の硬化性組成物は、樹脂として分散剤を含んでいてもよい。一般に着色剤等として顔料を含む場合には、分散剤が用いられる。分散剤としては、高分子分散剤、界面活性剤等が挙げられる。被分散体に応じて適宜選択することができる。分散剤は、高分子分散剤(例えば直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子)が好ましい。高分子分散剤は、特にグラフト型高分子が好ましい。
 グラフト型高分子としては、例えば、ポリエステル系分散剤等が挙げられる。具体的には、特開昭54-37082号公報、特表平8-507960号公報、特開2009-258668号公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)とポリエステルの反応生成物、特開平9-169821号公報等に記載のポリアリルアミンとポリエステルの反応生成物、特開平10-339949号公報、特開2004-37986号公報、国際公開WO2010/110491号公報等に記載のマクロモノマーと、窒素原子を有するモノマーとの共重合体、特開2003-238837号公報、特開2008-9426号公報、特開2008-81732号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有するグラフト型高分子、特開2010-106268号公報等に記載のマクロモノマーと酸基含有モノマーの共重合体、特開2009-203462号公報に記載の塩基性基と酸基を有する両性樹脂などが挙げられる。グラフト型高分子としては、例えば、下記の重合体が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 分散剤は、特開2015-71743号公報の0256~0264段落に記載されている分散樹脂剤も用いることができる。なお、上記分散剤で説明した樹脂は、分散剤以外の用途で使用することもできる。例えば、バインダーとして用いることもできる。
<<<アルカリ可溶性樹脂>>>
 本発明の硬化性組成物は、樹脂としてアルカリ可溶性樹脂を含有することができる。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、現像性・パターン形成性が向上する。なお、アルカリ可溶性樹脂は、分散剤やバインダーとして用いることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂の分子量としては、特に定めるものではないが、重量平均分子量(Mw)が5000~100,000であることが好ましい。また、数平均分子量(Mn)は、1000~20,000であることが好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であってもよく、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
 アルカリ可溶性樹脂としては、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
 アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性ヒドロキシル基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、(メタ)アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類およびその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂は、側鎖にカルボキシル基を有するポリマーが好ましく、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、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂等、並びに側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、ヒドロキシル基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものが挙げられる。特に、(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートおよびアリール(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等、ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N-ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等が挙げられる。また、他のモノマーとしては、特開平10-300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマーを用いることもできる。具体的には、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。なお、これらの(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーは1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 アルカリ可溶性樹脂は、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が好ましく用いることができる。また、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合したもの、特開平7-140654号公報に記載の、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体なども好ましく用いることができる。また、市販品としては、例えばFF-426(藤倉化成社製)などを用いることもできる。
 また、アルカリ可溶性樹脂は、重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。重合性基としては、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂は、重合性基を側鎖に有するアルカリ可溶性樹脂等が有用である。重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂としては、ダイヤナールNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、Photomer6173(COOH含有 polyurethane acrylic oligomer.Diamond Shamrock Co.,Ltd製)、ビスコートR-264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーPシリーズ(例えば、ACA230AA)、プラクセル CF200シリーズ(いずれも(株)ダイセル製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)、アクリキュアーRD-F8(日本触媒社製)などが挙げられる。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記一般式(ED1)で示される化合物および/または特開2010-168539号公報の一般式(1)で表される化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分を重合してなるポリマーを含むことも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 一般式(ED1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0317を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。エーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示される化合物に由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2~10のアルキレン基を表し、R3は、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。nは1~15の整数を表す。
 上記式(X)において、R2のアルキレン基の炭素数は、2~3が好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1~20であるが、より好ましくは1~10であり、R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
 アルカリ可溶性樹脂の具体例としては、例えば、下記の樹脂が挙げられる。以下の式中Phはフェニル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 アルカリ可溶性樹脂は、特開2012-208494号公報段落0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0685]~[0700])の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。さらに、特開2012-32767号公報に記載の段落番号0029~0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012-208474号公報の段落番号0088~0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-137531号公報の段落番号0022~0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013-024934号公報の段落番号0132~0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011-242752号公報の段落番号0092~0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-032770号公報の段落番号0030~0072に記載のバインダー樹脂を用いることもできる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30~500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上がより好ましく、70mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下がさらに好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましく、120mgKOH/g以下が一層好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.1~20質量%が好ましい。下限は、1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましい。上限は、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。本発明の硬化性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<溶剤>>
 本発明の硬化性組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は有機溶剤が好ましい。溶剤は、各成分の溶解性や硬化性組成物の塗布性を満足すれば特に制限はない。
 有機溶剤の例としては、例えば、以下のものが挙げられる。エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸シクロヘキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
 有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。有機溶剤を2種以上組みあわせて用いる場合、特に好ましくは、上記の3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル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。
 本発明において、有機溶剤は、過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。
 溶剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分が5~80質量%となる量が好ましい。下限は10質量%以上が好ましい。上限は、60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
<<硬化性化合物>>
 本発明の硬化性組成物は、硬化性基を2個以上有する硬化性化合物を含有する。硬化性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基、エポキシ基、メチロール基等が挙げられ、エチレン性不飽和結合を有する基およびエポキシ基が好ましく、エポキシ基がより好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。硬化性化合物は、硬化性基を2個以上有し、3個以上有することがより好ましい。下限は、例えば、100個以下とすることもでき、50個以下とすることもでき、20個以下とすることもできる。
 硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する硬化性化合物(以下、重合性化合物ともいう)、および、エポキシ基を2個以上有する硬化性化合物(以下、エポキシ化合物ともいう)から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、エポキシ化合物を含むことがより好ましい。化合物Aが有するメルカプト基は、エポキシ基と反応しやすく、エポキシ化合物の硬化を特に促進しやすいので、エポキシ化合物を用いることで色抜けや耐薬品性がより優れた硬化膜が得られやすい。
 硬化性化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。硬化性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
(重合性化合物)
 本発明において、重合性化合物は、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。重合性化合物が光ラジカル重合性化合物の場合は、モノマーが好ましい。
 重合性化合物の分子量は、100~3000が好ましい。上限は、2000以下が好ましく、1500以下が更に好ましい。下限は、150以上が好ましく、250以上が更に好ましい。
 重合性化合物は、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号0095~0108、特開2013-29760号公報の段落0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257に記載の化合物を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 重合性化合物は、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、A-DPH-12E;新中村化学社製)、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結合している構造(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR494、SR499)が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。また、KAYARAD RP-1040、DPCA-20(日本化薬株式会社製)を使用することもできる。また、下記化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 重合性化合物は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M-305、M-510、M-520などが挙げられる。
 酸基を有する重合性化合物の好ましい酸価としては、0.1~40mgKOH/gであり、特に好ましくは5~30mgKOH/gである。重合性化合物の酸価が0.1mgKOH/g以上であれば、現像溶解特性が良好であり、40mgKOH/g以下であれば、製造や取扱い上、有利である。さらには、光重合性能が良好で、硬化性に優れる。
 重合性化合物は、カプロラクトン構造を有する化合物も好ましい態様である。
 カプロラクトン構造を有する重合性化合物は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等が挙げられる。
 重合性化合物は、アルキレンオキシ基を有する重合性化合物を用いることもできる。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物は、エチレンオキシ基及び/またはプロピレンオキシ基を有する重合性化合物が好ましく、エチレンオキシ基を有する重合性化合物が更に好ましく、エチレンオキシ基を4~20個有する3~6官能(メタ)アクリレート化合物がより好ましい。
 アルキレンオキシ基を有する重合性化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 アルキレンオキシ基を有する重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ基を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ基を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、イソブチレンオキシ基を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330などが挙げられる。
 重合性化合物としては、特公昭48-41708号公報、特開昭51-37193号公報、特公平2-32293号公報、特公平2-16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-49860号公報、特公昭56-17654号公報、特公昭62-39417号公報、特公昭62-39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。また、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平1-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることも好ましい。
 市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ社製)、UA-7200(新中村化学社製)、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社化学(株)製)などが挙げられる。
 硬化性化合物として、重合性化合物を用いる場合、重合性化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。硬化性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
 また、重合性化合物の含有量は、硬化性化合物の全質量に対して、10~100質量%とすることもでき、30~100質量%とすることもできる。
(エポキシ化合物)
 本発明では、硬化性化合物として、エポキシ化合物を用いることもできる。エポキシ化合物としては、1分子内にエポキシ基を2つ以上有する化合物が好ましい。エポキシ基は、1分子内に2~100個有することが好ましい。上限は、例えば、10個以下とすることもでき、5個以下とすることもできる。
 本発明においてエポキシ化合物は、芳香族環および/または脂肪族環を有する構造が好ましく、脂肪族環を有する構造が更に好ましい。エポキシ基は、単結合または、連結基を介して、芳香族環および/または脂肪族環に結合していることが好ましい。連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-O-、-NR’-(R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、水素原子が好ましい)で表される構造、-SO2-、-CO-、-O-および-S-から選ばれる少なくとも一つを含む基が挙げられる。
 脂肪族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、脂肪族環に直接結合(単結合)してなる化合物が好ましい。芳香族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、芳香族環に、連結基を介して結合してなる化合物が好ましい。連結基は、アルキレン基、または、アルキレン基と-O-との組み合わせからなる基が好ましい。
 また、エポキシ化合物は、2以上の芳香族環が炭化水素基で連結した構造を有する化合物を用いることもできる。炭化水素基は、炭素数1~6のアルキレン基が好ましい。エポキシ基は、上記連結基を介して連結していることが好ましい。
 エポキシ化合物は、エポキシ当量(=エポキシ化合物の分子量/エポキシ基の数)が500g/eq以下であることが好ましく、100~400g/eqであることがより好ましく、100~300g/eqであることがさらに好ましい。
 エポキシ化合物は、低分子化合物(例えば、分子量2000未満、さらには、分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)のいずれでもよい。エポキシ化合物の重量平均分子量は、200~100000が好ましく、500~50000がより好ましい。重量平均分子量の上限は、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。
 エポキシ化合物は、特開2013-011869号公報の段落番号0034~0036、特開2014-043556号公報の段落番号0147~0156、特開2014-089408号公報の段落番号0085~0092に記載された化合物を用いることもできる。これらの内容は、本明細書に組み込まれる。市販品としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1007、jER1009、jER1010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、jER806、jER807、jER4004、jER4005、jER4007、jER4010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE-21、RE-602S(以上、日本化薬(株)製)等であり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、jER152、jER154、jER157S70、jER157S65(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上、DIC(株)製)等であり、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上、DIC(株)製)、EOCN-1020(以上、日本化薬(株)製)等であり、脂肪族エポキシ樹脂としては、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、(株)ダイセル製)、デナコール EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)等である。その他にも、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、jER1031S(三菱化学(株)製)、EPICLON HP-4700、EPICLON HP-4032D(以上、DIC(株)製)等が挙げられる。
 エポキシ化合物は、エポキシ基を側鎖に有する繰り返し単位を含む重合体を用いることもできる。例えば、下記の重合体を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 硬化性化合物として、エポキシ化合物を用いる場合、エポキシ化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。エポキシ化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
 また、エポキシ化合物の含有量は、硬化性化合物の全質量に対して、1~100質量%が好ましく、5~100質量%がより好ましい。
 また、重合性化合物と、エポキシ化合物とを併用する場合、重合性化合物と、エポキシ化合物との質量比は、重合性化合物:エポキシ化合物=100:1~100:400が好ましく、100:1~100:100がより好ましい。
<<硬化促進剤>>
 本発明の硬化性組成物は、硬化性化合物の反応を促進させたり、硬化温度を下げる目的で、硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、分子内に2個以上のメルカプト基を有する多官能チオール化合物(多官能メルカプト化合物)などが挙げられる。多官能チオール化合物は安定性、臭気、解像性、現像性、密着性等の改良を目的として添加してもよい。多官能チオール化合物は、2級のアルカンチオール類であることが好ましく、特に下記一般式(T1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
 一般式(T1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
(式(T1)中、nは2~4の整数を表し、Lは2~4価の連結基を表す。)
 上記一般式(T1)において、連結基Lは炭素数2~12の脂肪族基であることが好ましく、nが2であり、Lが炭素数2~12のアルキレン基であることが特に好ましい。多官能チオール化合物の具体例としては、下記の構造式(T2)~(T4)で表される化合物が挙げられ、式(T2)で表される化合物が特に好ましい。これらの多官能チオール化合物は1種を用いるかまたは複数組み合わせて使用することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 また、硬化促進剤は、メチロール系化合物(例えば特開2015-34963号公報の段落0246において、架橋剤として例示されている化合物)、アミン類、ホスホニウム塩、アミジン塩、アミド化合物(以上、例えば特開2013-41165号公報の0186段落に記載の硬化剤)、塩基発生剤(例えば、特開2014-55114号公報に記載のイオン性化合物)、シアネート化合物(例えば、特開2012-150180号公報の段落0071に記載の化合物)、アルコキシシラン化合物(例えば、特開2011-253054号公報に記載のエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物)、オニウム塩化合物(例えば、特開2015-34963号公報の段落0216に酸発生剤として例示されている化合物、特開2009-180949号公報に記載の化合物)などを用いることもできる。
 本発明の硬化性組成物が硬化促進剤を含有する場合、硬化促進剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して0.3~8.9質量%が好ましく、0.8~6.4質量%がより好ましい。
<<光重合開始剤>>
 本発明の硬化性組成物は、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。特に、硬化性化合物として重合性化合物を用いた場合、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。また、光重合開始剤は、約300nm~800nm(330nm~500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤の市販品としては、TAZ-107(みどり化学社製)などが挙げられる。
 また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。トリアリールイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、ベンゾフェノン化合物としては下記化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
 ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959,IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、及び、IRGACURE-379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nm又は405nm等の光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE-819やDAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 特に、本発明の硬化性組成物を固体撮像素子のカラーフィルタの作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、光重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光機を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、光重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細パターンを形成するには光重合開始剤としては、オキシム化合物を用いるのが特に好ましい。また、オキシム化合物を用いることにより、色移り性をより良化できる。
 光重合開始剤の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0265~0268を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム開始剤の具体例としては、特開2001-233842号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報記載の化合物、特開2006-342166号公報記載の化合物を用いることができる。
 本発明における光重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3-ベンゾイロキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイロキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、及び2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
 オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、特開2000-66385号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
 市販品ではIRGACURE-OXE01(BASF社製)、IRGACURE-OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。また、TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、アデカアークルズNCI-930(ADEKA社製)も用いることができる。
 また上記記載以外のオキシム化合物として、カルバゾール環のN位にオキシムが連結した特表2009-519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010-15025号公報及び米国特許公開2009-292039号記載の化合物、国際公開WO2009/131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009-221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。好ましくは、例えば、特開2013-29760号公報の段落0274~0275を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。具体的には、オキシム化合物としては、下記式(OX-1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシムのN-O結合が(E)体のオキシム化合物であっても、(Z)体のオキシム化合物であっても、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 一般式(OX-1)中、RおよびBは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。
 一般式(OX-1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
 一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
 置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
 一般式(OX-1)中、Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 一般式(OX-1)中、Aで表される二価の有機基としては、炭素数1~12のアルキレン基、アルキニレン基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 本発明は、光重合開始剤として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報記載の化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明は、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報記載の化合物、特表2014-500852号公報記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報記載の化合物(C-3)などが挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明は、光重合開始剤として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落0031~0047、特開2014-137466号公報の段落0008~0012、0070~0079に記載されている化合物や、アデカアークルズNCI-831(ADEKA社製)が挙げられる。
 本発明において好ましく使用されるオキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 オキシム化合物は、350nm~500nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、360nm~480nmの波長領域に吸収波長を有する化合物がより好ましく、365nm及び405nmの吸光度が高い化合物が特に好ましい。
 オキシム化合物の365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000~300,000であることが好ましく、2,000~300,000であることがより好ましく、5,000~200,000であることが特に好ましい。化合物のモル吸光係数の測定は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
 本発明の硬化性組成物が光重合開始剤を含有する場合、光重合開始剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し0.1~50質量%が好ましく、より好ましくは0.5~30質量%であり、さらに好ましくは1~20質量%である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。本発明の硬化性組成物は、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。
<<顔料誘導体>>
 本発明の硬化性組成物は、顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体としては、有機顔料の一部分を、酸性基、塩基性基又はフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。顔料誘導体を構成するための有機顔料としては、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等が挙げられる。また、顔料誘導体が有する酸性基としては、スルホン酸基、カルボン酸基及びその4級アンモニウム塩基が好ましく、カルボン酸基及びスルホン酸基がさらに好ましく、スルホン酸基が特に好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、特に三級アミノ基が好ましい。顔料誘導体の具体例としては、特開2011-252065号公報の段落0162~0183の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の硬化性組成物における顔料誘導体の含有量は、顔料の全質量に対し、1~30質量%が好ましく、3~20質量%がさらに好ましい。顔料誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<界面活性剤>>
 本発明の硬化性組成物は、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
 本発明の硬化性組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上し、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。即ち、フッ素系界面活性剤を含有する硬化性組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力が低下して、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好適であり、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、RS-72-K(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落0015~0158に記載の化合物を用いることもできる。フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、例えば、14,000である。
 フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和基を側鎖に有する含フッ素重合体をフッ素系界面活性剤として用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報0050~0090段落および0289~0295段落に記載された化合物、例えばDIC社製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K等が挙げられる。
 ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。また、和光純薬工業社製の、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002、竹本油脂(株)製のパイオニンD-6112-W、D-6315などを使用することもできる。
 カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA-745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)製)、サンデットBL(三洋化成(株)製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。
 界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
 界面活性剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。
<<シランカップリング剤>>
 本発明の硬化性組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤としては、一分子中に少なくとも2種の反応性の異なる官能基を有するシラン化合物も好ましく、特に、官能基としてアミノ基とアルコキシ基とを有するものが好ましい。このようなシランカップリング剤としては、例えば、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピル-メチルジメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBM-602)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピル-トリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBM-603)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピル-トリエトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBE-602)、γ-アミノプロピル-トリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBM-903)、γ-アミノプロピル-トリエトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBE-903)、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名 KBM-503)等がある。シランカップリング剤の詳細については、特開2013-254047号公報の段落番号0155~0158の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の硬化性組成物がシランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.001~20質量%が好ましく、0.01~10質量%がより好ましく、0.1質量%~5質量%が特に好ましい。本発明の硬化性組成物は、シランカップリング剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の硬化性組成物は、重合禁止剤を含有することも好ましい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、t-ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2'-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)等が挙げられる。
 本発明の硬化性組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましい。本発明の硬化性組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他添加剤>>
 本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004-295116号公報の段落0155~0156に記載のものを挙げることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。酸化防止剤としては、例えばフェノール化合物、リン系化合物(例えば特開2011-90147 0042段落に記載の化合物)、チオエーテル化合物などを用いることができる。市販品としては、例えば(株)ADEKA製のアデカスタブシリーズ(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330など)が挙げられる。酸化防止剤は2種以上を混合して使用してもよい。本発明の硬化性組成物においては、特開2004-295116号公報の段落0078に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落0081に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
 用いる原料等により硬化性組成物中に金属元素が含まれることがあるが、欠陥発生抑制等の観点で、硬化性組成物中の第2族元素(カルシウム、マグネシウム等)の含有量は50ppm以下であることが好ましく、0.01~10ppmに制御することが好ましい。また、硬化性組成物中の無機金属塩の総量は100ppm以下であることが好ましく、0.5~50ppmに制御することがより好ましい。
<硬化性組成物の調製方法>
 本発明の硬化性組成物は、前述の成分を混合して調製できる。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つ以上の溶液または分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して調製してもよい。
 硬化性組成物の調製にあたり、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ナイロン(例えばナイロン-6、ナイロン-6,6)等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量のポリオレフィン樹脂を含む)等の素材を用いたフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)およびナイロンが好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01~7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01~3.0μm程度、さらに好ましくは0.05~0.5μm程度である。この範囲とすることにより、後工程において均一な組成物の調製や、平滑な膜の形成などを阻害する、微細な異物を確実に除去することが可能となる。また、ファイバ状のろ材を用いることも好ましく、ろ材としては例えばポリプロピレンファイバ、ナイロンファイバ、グラスファイバ等が挙げられ、具体的にはロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)のフィルタカートリッジを用いることができる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。
 また、上述した範囲内で異なる孔径の第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社(DFA4201NXEYなど)、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
 第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
 例えば、第1のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタリングを行ってもよい。
 本発明の硬化性組成物は、膜面状(平坦性など)の調整、膜厚の調整などを目的として粘度を調整して用いることができる。粘度の値は必要に応じて適宜選択することができるが、例えば、25℃において0.3mPa・s~50mPa・sが好ましく、0.5mPa・s~20mPa・sがより好ましい。粘度の測定方法としては、例えば、東機産業製 粘度計 RE85L(ローター:1°34’×R24、測定範囲0.6~1200mPa・s)を使用し、25℃に温度調整を施した状態で測定することができる。
<光学フィルタ、カラーフィルタ>
 次に、光学フィルタについて説明する。本発明の光学フィルタは、上述した本発明の硬化性組成物を用いてなるものである。本発明の光学フィルタは、特定の波長の光を透過または遮光する用途に用いることができる。例えば、カラーフィルタ、赤外線カットフィルタ、赤外線透過フィルタ、紫外線カットフィルタ、紫外線透過フィルタ等に用いることができる。本発明の光学フィルタは、パターンを有していてもよく、パターンを有さない膜(平坦膜)であってもよい。なお、本発明において、カラーフィルタとは、可視光域の波長(好ましくは波長380~780nm)の光のうち、特定の波長域の光を通過させ、特定の波長域の光を遮光するフィルタを意味する。また、赤外線カットフィルタとは、可視領域の波長の光を透過し、赤外域の波長の光の少なくとも一部を遮光するフィルタを意味する。赤外線カットフィルタは、可視領域の波長の光をすべて透過するものであってもよく、可視領域の波長の光のうち、特定の波長域の光を通過し、特定の波長域の光を遮光するものであってもよい。また、赤外線透過フィルタとは、可視領域の波長の光を遮光し、赤外域の波長の光の少なくとも一部を透過するフィルタを意味する。紫外線カットフィルタは、可視領域の波長の光をすべて透過するものであってもよく、可視領域の波長の光のうち、特定の波長域の光を通過し、特定の波長域の光を遮光するものであってもよい。また、紫外線透過フィルタとは、可視領域の波長の光を遮光し、紫外域の波長の光の少なくとも一部を透過するフィルタを意味する。
 また、本発明のカラーフィルタは、上述した本発明の硬化性組成物を用いてなるものである。本発明のカラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や、画像表示装置などに用いることができる。
 本発明の光学フィルタ(カラーフィルタ)を液晶表示装置用途に用いる場合、光学フィルタ(カラーフィルタ)を備えた液晶表示素子の電圧保持率は、70%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。高い電圧保持率を得るための公知の手段を適宜組み込むことができ、典型的な手段としては純度の高い素材の使用(例えばイオン性不純物の低減)や、組成物中の酸性官能基量の制御が挙げられる。電圧保持率は、例えば特開2011-008004号公報の段落0243、特開2012-224847号公報の段落0123~0129に記載の方法等で測定することができる。
 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)の膜厚は、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
 また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
<パターン形成方法>
 本発明のパターン形成方法は、本発明の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法により、硬化性組成物層に対してパターンを形成する工程と、を含む。
 フォトリソグラフィ法によるパターン形成は、硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、硬化性組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去してパターンを形成する工程と、を含むことが好ましい。必要に応じて、硬化性組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像されたパターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。
 また、ドライエッチング法によるパターン形成は、硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成し、硬化して硬化物層を形成する工程と、硬化物層上にフォトレジスト層を形成する工程と、露光および現像することによりフォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程と、レジストパターンをエッチングマスクとして硬化物層をドライエッチングしてパターンを形成する工程とを含むことが好ましい。以下、各工程について説明する。
<<硬化性組成物層を形成する工程>>
 硬化性組成物層を形成する工程では、硬化性組成物を用いて、支持体上に硬化性組成物層を形成する。
 支持体としては、例えば、基板(例えば、シリコン基板)上にCCDやCMOS等の固体撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
 本発明におけるパターンは、固体撮像素子用基板の固体撮像素子形成面側(おもて面)に形成してもよいし、固体撮像素子非形成面側(裏面)に形成してもよい。
 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。
 支持体上への硬化性組成物の適用方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の方法を用いることができる。
 支持体上に形成した硬化性組成物層は、乾燥(プリベーク)してもよい。低温プロセスによりパターンを形成する場合は、プリベークを行わなくてもよい。
 プリベークを行う場合、プリベーク温度は、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、110℃以下が更に好ましい。下限は、例えば、50℃以上とすることができ、80℃以上とすることもできる。プリベーク温度を150℃以下で行うことにより、例えば、イメージセンサの光電変換膜を有機素材で構成した場合において、これらの特性をより効果的に維持することができる。
 プリベーク時間は、10秒~300秒が好ましく、40~250秒がより好ましく、80~220秒がさらに好ましい。乾燥は、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
(フォトリソグラフィ法でパターン形成する場合)
<<露光工程>>
 次に、硬化性組成物層を、パターン状に露光する(露光工程)。例えば、硬化性組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cm2が好ましく、0.05~1.0J/cm2がより好ましい。
 露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m2~100000W/m2(例えば、5000W/m2、15000W/m2、35000W/m2)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m2、酸素濃度35体積%で照度20000W/m2などとすることができる。
 硬化膜の膜厚は2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。膜厚を、2.0μm以下とすることにより、高解像性、高密着性が得られ易い。
<<現像工程>>
 次に、未露光部を現像除去してパターンを形成する。未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の硬化性組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
 現像液としては、下地の固体撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。
 現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
 現像液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、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。現像液は、これらのアルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液が好ましく使用される。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。
 また、現像液には無機アルカリを用いてもよい。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。
 また、現像液には、界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤の例としては、上述した硬化性組成物で説明した界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
 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)することが好ましい。
 現像後、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うこともできる。ポストベークは、膜の硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理である。ポストベークを行う場合、ポストベーク温度は、例えば100~240℃が好ましい。膜硬化の観点から、200~230℃がより好ましい。また、発光光源として有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子を用いた場合や、イメージセンサの光電変換膜を有機素材で構成した場合は、ポストベーク温度は、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましく、90℃以下が特に好ましい。下限は、例えば、50℃以上とすることができる。
 ポストベークは、現像後の膜を、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。また、低温プロセスによりパターンを形成する場合は、ポストベークは行わなくてもよい。
(ドライエッチング法でパターン形成する場合)
 ドライエッチング法でのパターン形成は、支持体上に形成した硬化性組成物層を硬化して硬化物層を形成し、次いで、得られた硬化物層にパターニングされたフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層をマスクとしてエッチングガスを用いてエッチングするなどの方法で行うことができる。この際、硬化性組成物層は熱硬化性組成物を用いて形成されることが好ましく、熱硬化性組成物はエポキシ基を2個以上有する化合物を硬化性化合物として含むことが好ましい。また、熱硬化性組成物は、光重合開始剤を含む必要はなく、実質的に含まないことが好ましい。
 具体的には、硬化物層上にポジ型またはネガ型の感放射線性組成物を塗布し、これを乾燥させることによりフォトレジスト層を形成することが好ましい。フォトレジスト層の形成においては、さらにプリベーク処理を施すことが好ましい。特に、フォトレジストの形成プロセスとしては、露光後の加熱処理、現像後の加熱処理(ポストベーク処理)を実施する形態が望ましい。
 フォトレジスト層としては、例えば、紫外線(g線、h線、i線)、エキシマレーザ等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびX線等の放射線に感応するポジ型の感放射線性組成物が好ましく用いられる。放射線のうち、g線、h線、i線が好ましく、中でもi線が好ましい。具体的には、ポジ型の感放射線性組成物として、キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感放射線性組成物は、500nm以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用するものである。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、IC(integrated circuit)やLSI(Large Scale Integration)等の集積回路の作製に用いられている。キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。市販品としては例えば「FHi622BC」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)などが挙げられる。
 フォトレジスト層の厚みとしては、0.1~3μmが好ましく、0.2~2.5μmがより好ましく、0.3~2μmがさらに好ましい。なお、ポジ型の感放射線性組成物の塗布方法は、上述した硬化性組成物の塗布方法を用いて好適に行なえる。
 次いで、フォトレジスト層を露光および現像することにより、レジスト貫通孔群が設けられたレジストパターン(パターニングされたフォトレジスト層)を形成する。レジストパターンの形成は、特に制限なく、従来公知のフォトリソグラフィの技術を適宜最適化して行なうことができる。露光および現像によりフォトレジスト層に、レジスト貫通孔群が設けられることによって、次のエッチングで用いられるエッチングマスクとしてのレジストパターンが、硬化物層上に設けられる。
 フォトレジスト層の露光は、所定のマスクパターンを介して、ポジ型またはネガ型の感放射線性組成物に、g線、h線、i線等、好ましくはi線で露光を施すことにより行なうことができる。露光後は、現像液で現像処理することにより、着色パターンを形成しようとする領域に合わせてフォトレジストが除去される。
 現像液としては、硬化物層には影響を与えず、ポジレジストの露光部およびネガレジストの未硬化部を溶解するものであればいずれも使用可能である。例えば、種々の溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。アルカリ性の水溶液としては、アルカリ性化合物を濃度が0.001~10質量%、好ましくは0.01~5質量%となるように溶解して調製されたアルカリ性水溶液が好適である。アルカリ性化合物は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム,硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン等が挙げられる。尚、アルカリ性水溶液を用いた場合は、一般に現像後に水で洗浄処理が施される。
 次に、レジストパターンをエッチングマスクとして、硬化物層に貫通孔群が形成されるようにドライエッチングによりパターニングする。
 ドライエッチングとしては、パターン断面をより矩形に近く形成する観点や支持体へのダメージをより低減する観点から、以下の方法で行なうのが好ましい。
 フッ素系ガスと酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、支持体が露出しない領域(深さ)までエッチングを行なう第1段階のエッチングと、この第1段階のエッチングの後に、窒素ガス(N2)と酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、好ましくは支持体が露出する領域(深さ)付近までエッチングを行なう第2段階のエッチングと、支持体が露出した後に行なうオーバーエッチングとを含む方法が好ましい。以下、ドライエッチングの具体的手法、並びに第1段階のエッチング、第2段階のエッチング、およびオーバーエッチングについて説明する。
 ドライエッチングは、下記手法により事前にエッチング条件を求めて行なう。
 (1)第1段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)と、第2段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)とをそれぞれ算出する。
 (2)第1段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、第2段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間とをそれぞれ算出する。
 (3)上述した(2)で算出したエッチング時間に従って第1段階のエッチングを実施する。
 (4)上述した(2)で算出したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施する。あるいはエンドポイント検出でエッチング時間を決定し、決定したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施してもよい。
 (5)上述した(3)および(4)の合計時間に対してオーバーエッチング時間を算出し、オーバーエッチングを実施する。
 第1段階のエッチング工程で用いる混合ガスとしては、被エッチング膜である有機材料を矩形に加工する観点から、フッ素系ガスおよび酸素ガス(O2)を含むことが好ましい。また、第1段階のエッチング工程は、支持体が露出しない領域までエッチングすることで、支持体のダメージを回避することができる。また、第2段階のエッチング工程およびオーバーエッチング工程は、第1段階のエッチング工程でフッ素系ガスおよび酸素ガスの混合ガスにより支持体が露出しない領域までエッチングを実施した後、支持体のダメージ回避の観点から、窒素ガスおよび酸素ガスの混合ガスを用いてエッチング処理を行なうのが好ましい。
 第1段階のエッチング工程でのエッチング量と、第2段階のエッチング工程でのエッチング量との比率は、第1段階のエッチング工程でのエッチング処理による矩形性を損なわないように決定することが重要である。なお、全エッチング量(第1段階のエッチング工程でのエッチング量と第2段階のエッチング工程でのエッチング量との総和)における後者の比率は、0%より大きく50%以下である範囲が好ましく、10~20%がより好ましい。エッチング量とは、被エッチング膜の残存する膜厚とエッチング前の膜厚との差から算出される量のことをいう。
 また、エッチングは、オーバーエッチング処理を含むことが好ましい。オーバーエッチング処理は、オーバーエッチング比率を設定して行なうことが好ましい。また、オーバーエッチング比率は、初めに行なうエッチング処理時間より算出することが好ましい。オーバーエッチング比率は任意に設定できるが、フォトレジストのエッチング耐性と被エッチングパターンの矩形性維持の点で、エッチング工程におけるエッチング処理時間の30%以下であることが好ましく、5~25%であることがより好ましく、10~15%であることが特に好ましい。
 次いで、エッチング後に残存するレジストパターン(すなわちエッチングマスク)を除去する。レジストパターンの除去は、レジストパターン上に剥離液または溶剤を付与して、レジストパターンを除去可能な状態にする工程と、レジストパターンを洗浄水を用いて除去する工程とを含むことが好ましい。
 レジストパターン上に剥離液または溶剤を付与し、レジストパターンを除去可能な状態にする工程としては、例えば、剥離液または溶剤を少なくともレジストパターン上に付与し、所定の時間停滞させてパドル現像する工程を挙げることができる。剥離液または溶剤を停滞させる時間としては、特に制限はないが、数十秒から数分であることが好ましい。
 また、レジストパターンを洗浄水を用いて除去する工程としては、例えば、スプレー式またはシャワー式の噴射ノズルからレジストパターンに洗浄水を噴射して、レジストパターンを除去する工程を挙げることができる。洗浄水としては、純水を好ましく用いることができる。また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に支持体全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が支持体全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。噴射ノズルが可動式の場合、レジストパターンを除去する工程中に支持体中心部から支持体端部までを2回以上移動して洗浄水を噴射することで、より効果的にレジストパターンを除去することができる。
 剥離液は、一般には有機溶剤を含有するが、無機溶媒をさらに含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、1)炭化水素系化合物、2)ハロゲン化炭化水素系化合物、3)アルコール系化合物、4)エーテルまたはアセタール系化合物、5)ケトンまたはアルデヒド系化合物、6)エステル系化合物、7)多価アルコール系化合物、8)カルボン酸またはその酸無水物系化合物、9)フェノール系化合物、10)含窒素化合物、11)含硫黄化合物、12)含フッ素化合物が挙げられる。剥離液としては、含窒素化合物を含有することが好ましく、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことがより好ましい。
 非環状含窒素化合物としては、ヒドロキシル基を有する非環状含窒素化合物であることが好ましい。具体的には、例えば、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、好ましくはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンであり、より好ましくはモノエタノールアミン(H2NCH2CH2OH)である。また、環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール、N-エチルモルホリン、ε-カプロラクタム、キノリン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、α-ピコリン、β-ピコリン、γ-ピコリン、2-ピペコリン、3-ピペコリン、4-ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、N-メチル-2-ピロリドン、N-フェニルモルホリン、2,4-ルチジン、2,6-ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチルモルホリンであり、より好ましくはN-メチル-2-ピロリドン(NMP)である。
 剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことが好ましいが、中でも、非環状含窒素化合物として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンから選ばれる少なくとも1種と、環状含窒素化合物として、N-メチル-2-ピロリドンおよびN-エチルモルホリンから選ばれる少なくとも1種とを含むことがより好ましく、モノエタノールアミンとN-メチル-2-ピロリドンとを含むことがさらに好ましい。
 剥離液で除去するときには、パターンの上に形成されたレジストパターンが除去されていればよく、パターンの側壁にエッチング生成物であるデポ物が付着している場合でも、デポ物が完全に除去されていなくてもよい。デポ物とは、エッチング生成物が硬化物層の側壁に付着し堆積したものをいう。
 剥離液としては、非環状含窒素化合物の含有量が、剥離液100質量部に対して9質量部以上11質量部以下であって、環状含窒素化合物の含有量が、剥離液100質量部に対して65質量部以上70質量部以下であるものが望ましい。また、剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物との混合物を純水で希釈したものが好ましい。
<固体撮像素子>
 本発明の固体撮像素子は、本発明の光学フィルタを有する。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明における光学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、CMOSイメージセンサ、等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、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、本発明の光学フィルタ(カラーフィルタ)を有する構成である。
 さらに、上記デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
<画像表示装置>
 本発明の光学フィルタおよびカラーフィルタは、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの、画像表示装置に用いることができる。本発明のカラーフィルタを備えた画像表示装置は、表示画像の色合いが良好で表示特性に優れた高画質画像を表示することができる。表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
 本発明のカラーフィルタは、カラーTFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPS(In Plane Switching)などの横電界駆動方式、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)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(Super-Twist Nematic)、TN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、OCS(on-chip spacer)、FFS(fringe field switching)、および、R-OCB(Reflective Optically Compensated Bend)等にも適用できる。また、本発明のカラーフィルタは、COA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ-技術と市場の最新動向-(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
 本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角補償フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「’94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
 バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et al.)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18~24ページ(島 康裕)、同25~30ページ(八木隆明)などに記載されている。
 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、「部」、「%」は、質量基準である。また、以下の構造式中、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Prはプロピル基を表し、Phはフェニル基を表す。
<重量平均分子量の測定>
 重量平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)測定によるポリスチレン換算値にて測定した。
カラムの種類:TSKgel Super AWM―H(東ソー製、6.0mmID(内径)×15.0cm)
展開溶媒:10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液
カラム温度:50℃
流量(サンプル注入量):1.0μL(サンプル濃度:0.1質量%)
装置名:東ソー製 HLC-8220GPC
検出器:RI(屈折率)検出器
検量線ベース樹脂:ポリスチレン
<色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物の合成>
(合成例1) 色素B-1の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
<<キサンテン化合物(A-xt-1)の合成>>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 以下の合成は、ガラス製フラスコを使用して実施した。また、DCSFは、NMP溶解後にセライトろ過して晶析した、HPLC(液体クロマトグラフィ)測定で純度95%以上のものを使用した。また、2,6-ジイソプロピルアニリンは、塩酸塩とした後、水酸化ナトリウムで処理して精製した、HPLC測定で純度95%以上のものを使用した。
 DCSF(Spiro[3H-2,1-benzoxathiole-3,9'-[9H]xanthene], 3',6'-dichloro-, 1,1-dioxide、中外化成製)31部、2,6-ジイソプロピルアニリン67部、塩化亜鉛17部、スルホラン120部をフラスコへ入れ外温200度にて8時間攪拌した。その後、室温まで放冷し、2mol/L塩酸水600部へ反応液を滴下し、析出した結晶をろ別した。ろ別した結晶を、40℃のアセトニトリル600部を用いて分散洗浄したのち、結晶をろ取し、送風乾燥を10時間行って中間体1を42.5部(収率:82%)得た。
<<中間体2の合成>>
 中間体1の11部およびオキシ塩化リン50部をフラスコへ入れ、60℃で4時間攪拌した。室温まで放冷し、氷水150部へ反応液を滴下し、30分攪拌した。得られた結晶をろ別し、水20部で洗浄した後、得られた結晶をクロロホルム150部に溶かし、セライトろ過を行った。ろ液を5%食塩水100部、15%食塩水100部で分液洗浄した。硫酸ナトリウム乾燥の後、減圧濃縮し、中間体2を12.1部(収率:91%)得た。
<<中間体3の合成>>
 ペンタフルオロベンゼンスルホニルクロリド15部、テトラヒドロフラン(THF)300部をフラスコに入れ、内温を-10℃に冷却した。そこに28%アンモニア水6.8部を、反応液が0℃以下を維持するように滴下した。滴下後1時間0℃で攪拌したのち、反応液をろ過した。得られたろ液を減圧濃縮し、THFを除いた後、水100部を添加し、攪拌した。得られた固体をろ過し、水洗した後に送風乾燥を10時間行い、中間体3を11.7部(収率:84%)得た。
 中間体3を5部、中間体2を18.0部、塩化メチレンを50部フラスコに加え、室温で攪拌した。トリエチルアミン(TEA)6.1部をフラスコに加え、室温で2時間攪拌した。反応終了後、反応液をクロロホルム/酢酸エチル溶媒を用いてカラムクロマトグラフィにより精製することで、A-xt-1を11.1部(収率:60%)得た。
<中間体(S-3)の合成例>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 ジペンタエリスリトール22部、臭化ナトリウム80.1部、ジメチルアセトアミド297部を三口フラスコに加え、窒素雰囲気下0℃の氷浴中で攪拌した。この反応液に6-ブロモヘキサノイルクロリド122部をジメチルアセトアミド16.5部で洗いこみながら、温度が8℃をこえないように滴下した後、15℃で2時間攪拌した。反応液を5℃にし、酢酸エチル55.4部を加えた後、蒸留水110部、8質量%重曹水589部を、10℃を超えないように少しずつ加え反応を停止した。この反応液を20℃まで戻してから分液操作を行った。続いて、有機層を8質量%重曹水589部で2回、10質量%硫酸ナトリウム水550部で2回洗浄した。得られた有機層に硫酸ナトリウムを加えた後、ろ別し、ろ液を減圧濃縮することで中間体S-1を107部(94%)得た。
 中間体S-1の10.7部、ジメチルアセトアミド31.4部、テトラエチルアンモニウムブロミド1.09部を三口フラスコに加え、空気下、10℃で攪拌した。これにチオ酢酸カリウム6.5部を10~15℃で10回に分割して添加し、50℃で3時間反応させた。この反応液に、酢酸エチル47.9部、4質量%重曹水54.4部、蒸留水26.7部を加え、分液操作を行った。続いて、有機層を1mol/L塩酸54.4部、10質量%食塩水50.8部、25質量%食塩水50.8部で洗浄した。この有機層に硫酸ナトリウムを加えた後、ろ別し、ろ液を減圧濃縮することで中間体S-2を9.9部得た(収率95%)。
 中間体S-2の8.9部、ジメチルアセトアミド23.5部を三口フラスコに加え、窒素雰囲気下15℃で攪拌した。これにヒドラジン塩酸塩4.02部、酢酸ナトリウム9.63部をジメチルアセトアミド0.9部で洗いこみながら添加し、15℃で5時間反応させた。次に酢酸エチル67.3部、2mol/L塩酸水38.2部を15℃以下で加え、20℃まで昇温し、分液操作をおこなった。有機層を1mol/L塩酸水38.2部、次いで9.1質量%食塩水39.3部で2回洗浄し、有機層に硫酸マグネシウムを加えた後、ろ別し、ろ液を減圧濃縮することで中間体S-3を6.6部得た(収率92%)。
<色素B-1の合成例>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 31.0部の中間体S-3を、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)445部に溶解させ、この反応液に93.34部のA-xt-1を、49.7部のDMIで洗いこみながら20℃で加えた。この反応液にジアザビシクロウンデセン(DBU)15.5部を1.55部のDMIで洗いこみながら20~30℃で加えた。この反応液を25℃1時間攪拌した後、酢酸18.3部を1.83部のDMIで洗いこみながら20~30℃で加えた。この反応液をメタノール1014部と蒸留水427部の混合液に滴下して再沈し、得られた結晶をろ過することにより色素B-1120部を得た。
 NMR(核磁気共鳴)測定でのR部位に対する色素部位の比率nが3.5であることを確認した。また、色素B-1の重量平均分子量は、7600であった。
(合成例2) 色素B-2の合成
 合成例1の中間体S-3を下記中間体S-5に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定でのR部位に対する色素部位の比率nが3.5であることを確認した。また、色素B-2の重量平均分子量は、7400であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
<<(中間体S-5)の合成>>
 ジペンタエリスリトール15部、脱水DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)270部、アリルブロミド86部を三口フラスコに加え、窒素雰囲気下20℃の水浴中で攪拌した。水素化ナトリウム(60%のオイルディスパージョン)35部を温度が35℃をこえないように添加した後、室温で2時間攪拌した。反応液を1mol/L塩酸水200部に少しずつ加え反応を停止した後、酢酸エチル200部を加え分液操作を行った。続いて、有機層を1mol/L塩酸水200部、水200部、飽和食塩水200部で洗浄した。得られた有機層に硫酸ナトリウムを加えた後、ろ別し、ろ液を減圧濃縮することで中間体S-4を28部得た。
 続いて中間体S-4の25部、チオ酢酸58部を脱水THF(テトラヒドロフラン)125部に溶かし、窒素雰囲気下70℃で30分攪拌した後、アゾビスイソブチロニトリル2部を添加し、70℃で4時間攪拌した。得られた反応液を減圧濃縮した後、脱水メタノールを加え、ナトリウムメトキシド(28%メタノール溶液)19部を加えた。一時間後に反応溶液を1mol/L塩酸水120部に氷浴で冷やしながら滴下した後、酢酸エチル200部を加え分液操作を行った。続いて、有機層を1mol/L塩酸水200部、水200部、飽和食塩水200部で洗浄した。得られた有機層に硫酸ナトリウムを加えた後、ろ別し、ろ液を減圧濃縮することで中間体S-5を13部得た。
(合成例3) 色素B-3の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
 合成例1の(A-xt-1)を、(A-xt-1)と(A-tp-1)の混合物に変更し、色素部位の比率(mとnとkの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.0で、kが0.5であることを確認した。また、色素B-3の重量平均分子量は、7500であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
(合成例4) 色素B-4の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 合成例1の(A-xt-1)を(A-xt-3)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが4であることを確認した。また、色素B-4の重量平均分子量は、8000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
(合成例5) 色素B-5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 中間体S-6を6.6部、(A-xt-5)32.5部、N-エチルピロリドン50gを窒素雰囲気下80℃で加熱した。次に、2,2’-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル)〔商品名:V601、和光純薬工業(株)製〕(0.6g)を添加し、5時間加熱攪拌した。この反応液を放冷して20℃とし、メタノール202部と蒸留水86部の混合液に滴下して再沈し、得られた結晶をろ過することにより、色素B-5の38.0部を得た。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.0であることを確認した。また、色素B-5の重量平均分子量は、5500であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
(合成例6) 色素B-6の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 合成例1の(A-xt-1)を(A-tp-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.75であることを確認した。また、色素B-6の重量平均分子量は、7700であった。
(合成例7) 色素B-7の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 合成例1の(A-xt-1)を(A-tp-2)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定でのR部位に対する色素部位の比率nが3.65であることを確認した。また、色素B-7の重量平均分子量は、7700であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
(合成例8) 色素B-8の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
 合成例1の(A-xt-1)を(A-aq-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.65であることを確認した。また、色素B-8の重量平均分子量は、4000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
(合成例9) 色素B-9の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
 合成例1の(A-xt-1)を(A-az-1)に変更し、中間体S-3を下記中間体S-7に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが2.5であることを確認した。また、色素B-9の重量平均分子量は、4000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
(合成例10) 色素B-10の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
 合成例1の(A-xt-1)を(A-sq-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.75であることを確認した。また、色素B-10の重量平均分子量は、5500であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
(合成例11) 色素B-11の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
 合成例5の(A-xt-5)を(A-Pc-1)に変更し、中間体S-6を下記中間体S-8に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.50であることを確認した。また、色素B-11の重量平均分子量は、8200であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
(合成例12) 色素B-12の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
 合成例1の(A-xt-1)を(A-am-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.60であることを確認した。また、色素B-12の重量平均分子量は、7200であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
(合成例13) 色素B-13の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
 合成例1の(A-xt-1)を(A-am-1)と(A-Pc-2)の混合物に変更し、色素部位の比率(mとnとkの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが2.0、kが2.0であることを確認した。また、色素B-13の重量平均分子量は、8100であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
(合成例14) 色素B-14の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
 合成例1の(A-xt-1)を(A-subPc-1)に変更し、中間体S-3を中間体S-9に、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが2.00であることを確認した。また、色素B-14の重量平均分子量は、3300であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
(合成例15) 色素B-15の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
 合成例1の(A-xt-1)を(A-Qu-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.40であることを確認した。また、色素B-14の重量平均分子量は、6500であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
(合成例16) 色素B-16の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
 合成例1の(A-xt-1)を(A-pm-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例1と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.80であることを確認した。また、色素B-14の重量平均分子量は、7400であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
(合成例17) 色素B-17の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 三口フラスコにシクロヘキサノン15.6部を添加し、窒素雰囲気下で90℃に加熱した。この溶液に(A-xt-5)を17.5部、メタクリル酸(MAA)を2.41部、28mmolのドデシルメルカプタンを1.38部、モノマー1を5.52部、2,2’-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル)〔商品名:V601、和光純薬工業(株)製〕6.25部、シクロヘキサノン40.6部の混合溶液を1時間かけて滴下した。その後90℃で3時間攪拌した後、室温まで冷却し、酢酸エチル/アセトニトリル=750mL/85mLの混合溶媒に滴下して再沈した。得られた結晶をろ別し、40℃で送風乾燥を1日行った後、B-17-1を15.2部得た。
 上記で得られた15.2部のB-17-1にジメチルアセトアミド(DMAc)125部を添加し、窒素雰囲気下15℃にてヒドラジン塩酸塩を1.38部、酢酸ナトリウムを3.29部を加え、15℃にて5時間攪拌した。この反応液に2mol/L塩酸水250部を15℃以下で加え、得られた結晶を、ろ別し、40℃で送風乾燥を1日行った後、B-17を12部得た。B-17は酸価1.02mmol/gであり、組成比(モル比)を1H-NMRで確認したところ、色素部:メタクリル酸部:チオール部=26:45:29であった。また、B-17の重量平均分子量は、12000であった。
(合成例18) 色素B-18の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
 合成例17の(A-xt-5)、メタクリル酸、モノマー1の重合をモノマー2とモノマー1の重合に変更し、組成比(モル比)が記載の通りになるように仕込み量を変更した以外は合成例17と同様に合成した。色素B-18の重量平均分子量は、11000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
(合成例19) 色素B-19の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
 合成例17の(A-xt-5)、メタクリル酸、モノマー1の重合を、モノマー3とモノマー4の重合に変更し、組成比(モル比)が記載の通りになるように仕込み量を変更した以外は合成例17と同様に合成した。色素B-19の重量平均分子量は、9000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
(合成例20) 色素B-20の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
 合成例5の(A-xt-5)を(X-1)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例5と同様に合成した。NMR測定でのR部位に対する色素部位の比率nが3.85であることを確認した。また、色素B-20の重量平均分子量は、7100であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
(合成例21) 色素B-21の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
 合成例5の(A-xt-5)を(X-2)に変更し、色素部位の比率(mとnの値)が記載の通りになるように各原料の質量を変更した以外は合成例5と同様に合成した。NMR測定にてR部位に対する色素部位の比率nが3.65であることを確認した。また、色素B-21の重量平均分子量は、6400であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
(合成例22) 色素B-22の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
 合成例17の(A-xt-5)、メタクリル酸、モノマー1の重合を、モノマー3とモノマー5の重合に変更し、組成比(モル比)が記載の通りになるように仕込み量を変更した以外は合成例17と同様に合成した。色素B-22の重量平均分子量は、11000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
(合成例23) 色素B-23の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
 8.72部の(A-xt-6)と、2.50部のイソシアネート化合物1(4,4’-ジイソシアン酸メチレンジフェニル)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)の(46.7g)に溶解させ、窒素雰囲気下、80℃に加熱した。次に、ネオスタンU-600(日東化成(株)製)0.002部を加え、10時間加熱した後、室温まで冷却した。この反応液をヘキサン100部にて再沈し、得られた結晶をろ別して、40℃にて送風乾燥して、(B-23-1)を10.3部得た。
 (B-23-1)に対し、合成例17の(B-17-1)から色素B-17の合成と同様にすることで、色素B-23を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
<下塗り層用レジスト液の調製>
 下記組成の成分を混合して溶解し後、0.45μmナイロンフィルタでろ過することにより、下塗り層用レジスト液を調製した。
-下塗り層用レジスト液の組成-
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)):  19.20部
・溶剤(乳酸エチル):  36.67部
・アルカリ可溶性樹脂(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/18、重量平均分子量15,000、数平均分子量9,000)の40%PGMEA溶液):  30.51部
・硬化性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、サートマー社製):  12.20部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):  0.0061部
・フッ素系界面活性剤(メガファックF475、DIC(株)製):  0.83部
・光重合開始剤(トリハロメチルトリアジン系光重合開始剤、TAZ-107、みどり化学社製): 0.586部
<下塗り層付シリコンウエハ基板の作製>
 直径6インチ(1インチ=25.4mm)のシリコンウエハをオーブン中で200℃のもと30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に、上記下塗り用レジスト液を乾燥膜厚が1.5μmになるように塗布し、さらに220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。
<硬化性組成物の調製>
 下記の各成分を混合して分散、溶解し、0.45μmナイロンフィルタでろ過することにより、硬化性組成物を得た。
(組成1)
・有機溶剤(シクロヘキサノン):17.12部
・下記表に記載の硬化性化合物(エポキシ化合物):4.395部
・下記表に記載の色素のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):39.00部
・下記表に記載の顔料分散液(固形分濃度12.8%):36.97部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.0007部
・フッ素系界面活性剤(メガファックF475、DIC(株)製、1%PGMEA溶液):2.50部
(組成2)
・有機溶剤(シクロヘキサノン):17.12部
・硬化性化合物(エポキシ化合物):4.395部
・下記表に記載の色素1のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):24.57部
・下記表に記載の色素2のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):51.40部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.0007部
・フッ素系界面活性剤(メガファックF475、DIC(株)製、1%PGMEA溶液):2.50部
(組成3)
・有機溶剤(シクロヘキサノン):25.22部
・下記表に記載のアルカリ可溶性樹脂1(固形分濃度30.6%):0.62部(固形0.19部)
・アルカリ可溶性樹脂2(アクリキュアーRD-F8(日本触媒社製)、固形分濃度41.7%):0.12部(固形0.05部)
・下記表に記載の光重合開始剤:0.59部
・下記表に記載の色素のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):35.5部
・下記表に記載の顔料分散液(固形分濃度12.8%):33.2部
・下記表に記載の硬化性化合物(重合性化合物):1.90部
・下記表に記載の硬化性化合物(エポキシ化合物):0.35部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.0009部
・フッ素系界面活性剤(下記混合物(Mw=14000)の1%PGMEA溶液):2.50部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
(組成4)
・有機溶剤(シクロヘキサノン):14.69部
・下記表に記載のアルカリ可溶性樹脂1(固形分濃度30.6%):0.29部(固形0.09部)
・アルカリ可溶性樹脂2(アクリキュアーRD-F8(日本触媒社製) 、固形分濃度41.7%):0.05部
・下記表に記載の光重合開始剤:0.78部
・下記表に記載の色素1のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):28.45部
・下記表に記載の色素2のシクロヘキサノン溶液(固形分濃度12.3%):51.23部
・下記表に記載の硬化性化合物(重合性化合物):1.61部
・下記表に記載の硬化性化合物(エポキシ化合物):0.39部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール):0.0007部
・フッ素系界面活性剤(メガファックF475、DIC(株)製、1%PGMEA溶液):2.50部
<カラーフィルタの作製>
(製造例1)ドライエッチング法によるパターン形成
 上記で得られた硬化性組成物を、7.5cm×7.5cmのガラス基板上に膜厚が0.5μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを使用して、200℃で5分間、加熱を行い、塗布膜を硬化して硬化膜層を作製した。この硬化膜層の膜厚は、0.5μmであった。
 次いで、ポジ型フォトレジスト「FHi622BC」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を塗布し、90℃で1分間、プリベーク処理を実施し、膜厚0.8μmのフォトレジスト層を形成した。
 続いて、フォトレジスト層を、i線ステッパー(キャノン(株)製)を用い、350mJ/cm2の露光量でパターン露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が90℃となる温度で1分間、加熱処理を行なった。その後、現像液「FHD-5」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)で1分間の現像処理を行ない、さらに110℃で1分間のポストベーク処理を実施して、レジストパターンを形成した。このレジストパターンのサイズは、エッチング変換差(エッチングによるパターン幅の縮小)を考慮して、一辺1.0μmで形成した。
 次に、得られたガラス基板を、直径8インチ(1インチ=25.4mm)のシリコンウェハに貼り付け、ドライエッチング装置(U-621、日立ハイテクノロジーズ社製)にて、RF(高周波)パワー:800W、アンテナバイアス:400W、ウエハバイアス:200W、チャンバーの内部圧力:4.0Pa、基板温度:50℃、混合ガスのガス種及び流量をCF4:80mL/分、O2:40mL/分、Ar:800mL/min.として、80秒の第1段階のエッチング処理を実施した。
 次いで、同一のエッチングチャンバーにて、RF(高周波)パワー:600W、アンテナバイアス:100W、ウエハバイアス:250W、チャンバーの内部圧力:2.0Pa、基板温度:50℃、混合ガスのガス種及び流量をN2:500mL/分、O2:50mL/分、Ar:500mL/分とし(N2/O2/Ar=10/1/10)、28秒の第2段階エッチング処理、オーバーエッチング処理を実施した。
 上記条件でドライエッチングを行った後、フォトレジスト剥離液「MS230C」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を使用して、50℃で120秒間、剥離処理を実施してレジストを除去し、着色パターンを形成した。更に純水による洗浄、スピン乾燥を実施し、その後、100℃で2分間の脱水ベーク処理を行った。以上により、カラーフィルタを得た。
(製造例2)フォトリソグラフィ法によるパターン形成
 上記で得られた硬化性組成物を、上記で作製した下塗り層付シリコンウエハ基板の下塗り層上に塗布し、塗布膜を形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が1μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが1.0μm四方のIslandパターンマスクを通して50~1200mJ/cm2の露光量で露光した。
 その後、照射された塗布膜が形成されている基板をスピン・シャワー現像機(DW-30型、(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、CD-2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行ない、基板上に着色パターンを形成した。
 着色パターンが形成された基板を、真空チャック方式で水平回転テーブルに固定し、回転装置によってシリコンウエハを回転数50rpmで回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、次いで、スピン乾燥し、次いで、200℃で300秒間、ホットプレートでポストベークを行い、膜厚1μmの着色パターン(カラーフィルタ)を得た。
 以上により、下塗り層付シリコンウエハ基板の下塗り層上に着色パターン(カラーフィルタ)が設けられた構成の着色パターン付シリコンウエハを得た。
<評価方法>
(色移り評価)
 各カラーフィルタにおける着色パターンの吸光度を、MCPD-3000(大塚電子(株)製)にて測定した(吸光度A)。
 次に、吸光度Aを測定したカラーフィルタの着色パターン形成面に、乾燥膜厚が1μmとなるようにCT-2000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製、透明下地剤)を塗布し、乾燥させて、透明膜を形成した後、280℃で5分間加熱処理を行なった。加熱終了後、着色パターンに隣接する透明膜の吸光度を、MCPD-3000(大塚電子(株)製)にて測定した(吸光度B)。
 得られた透明膜の吸光度Bの値について、加熱前に測定した着色パターンの吸光度Aの値に対する割合[%]を算出した〔下記(式A)〕。これを隣接ピクセルへの色移りを評価する指標とした。
 (式A) 色移り(%)=(吸光度B/吸光度A)×100
A:1%未満
B:1%以上3%未満
C:3%以上5%未満
D:5%以上
(耐薬品性)
 各硬化性組成物を、7.5cm×7.5cmのガラス基板上に、膜厚0.6μmの塗布膜となるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを使用して、100℃で2分間加熱乾燥し、200℃で8分間塗布膜を硬化させて硬化膜を形成した。得られた硬化膜の分光スペクトルを測定した。
 次に、得られた硬化膜を、25℃のシクロヘキサノンに10分間浸漬させた後、流水にてリンスしたのち、硬化膜の分光スペクトルを測定した。
 シクロヘキサノンに浸漬前後の吸光度を比較し、下記式より浸漬後の色素残存率を算出し、以下の区分に従って評価した。なお、色素残存率は数値が高いほど耐薬品性に優れていることを意味する。
 色素残存率(%)=(シクロヘキサノン浸漬後の硬化膜の最大吸光度/シクロヘキサノン浸漬前の最大吸光度)×100
A:色素残存率=95%以上100%以下
B:色素残存率=90%以上95%未満
C:色素残存率=85%以上90%未満
D:色素残存率=50%以上85%未満
E:色素残存率=0%以上50%未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000115
 上記表に示す通り、実施例は、色移りがしにくく、耐薬品性に優れていた。これに対し、比較例は、色移りが生じやすく、さらには、耐薬品性に劣っていた。
 上記表に記載の材料は以下である。
 色素B-1~B-23:上述した色素B-1~B-23
 比較色素1~4:下記構造。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
(顔料分散液P1)
 顔料分散液P1を、以下のようにして調製した。
 C.I.ピグメントブルー15:6(青色顔料;以下、「PB15:6」とも称する)を19.4質量部(平均一次粒子径55nm)、及び分散剤(Disperbyk-161、BYKChemie社製)を2.95質量部、アルカリ可溶性樹脂J1(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸の共重合体、30%PGMEA溶液)を固形分換算で2.95質量部(溶液9.93質量部)、PGMEAを165.3質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合・分散した。その後、さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、顔料分散液P1を得た。得られた顔料分散液P1について、顔料の平均一次粒子径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社(Nikkiso Co.,)td.)製))により測定したところ、24nmであった。
(顔料分散液P2)
 顔料分散液P1の調製において、顔料分散剤として、下記分散剤D1を用いた以外は同様の操作により顔料分散液P2を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
 Mw=20000、x/y=50/50(質量比)、n=20、酸価=100mgKOH/g
(顔料分散液P3)
 顔料分散液P1の調製において、顔料分散剤として、下記分散剤D2を用いた以外は同様の操作により顔料分散液P3を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Mw=20000、x/y=15/85(質量比)、n=20、酸価=100mgKOH/g
(顔料分散液P4)
 顔料分散液P1の調製において、顔料としてPB15:6の代わりに、C.I.ピグメントレッド254を使用した以外は顔料分散液P1の調製と同様にして顔料分散液P4を調製した。顔料の平均一次粒子径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社(Nikkiso Co.,)td.)製))により測定したところ、26nmであった。
(顔料分散液P5)
 顔料分散液P1の調製において、顔料としてPB15:6の代わりに、C.I.ピグメントグリーン58を使用した以外は顔料分散液P1の調製と同様にして顔料分散液P5を調製した。顔料の平均一次粒子径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社(Nikkiso Co.,)td.)製))により測定したところ、30nmであった。
(顔料分散液P6)
 顔料分散液P1の調製において、顔料としてPB15:6の代わりに、C.I.ピグメントイエロー139を使用した以外は顔料分散液P1の調製と同様にして顔料分散液P6を調製した。顔料の平均一次粒子径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社(Nikkiso Co.,)td.)製))により測定したところ、27nmであった。
 (光重合開始剤)
 (I1)~(I7)、(I9):下記構造。下記(I1)はIRGACURE(登録商標)-OXE01、(I2)はIRGACURE(登録商標)-OXE02(BASF製)、(I3)はIRGACURE(登録商標)-379、(I4)はDAROCUR(登録商標)-TPO(以上、いずれもBASF製)である。
 (I8):アデカアークルズNCI-831(ADEKA社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
 アルカリ可溶性樹脂:下記構造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
 硬化性化合物(重合性化合物)
 Z1:エチレンオキシ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、NKエステル A-DPH-12E(新中村化学社製)
 Z2:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、KAYARAD DPHA(日本化薬社製)
 Z3:エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレート、SR494(サートマー社製)
 Z4:エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、SR454(サートマー社製)
 Z5:エトキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、SR499(サートマー社製)
 硬化性化合物(エポキシ化合物)
 E1:EHPE3150((株)ダイセル製)
 E2:EPICLON HP-4700(DIC(株)製)
 E3:EPICLON HP-4032D(DIC(株)製)
 E4:下記構造
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121

Claims (13)

  1.  色素構造を2個以上有し、かつ、メルカプト基を1個以上有する化合物Aと、
     硬化性基を2個以上有する硬化性化合物と、を含む硬化性組成物。
  2.  前記硬化性化合物が有する硬化性基が、エチレン性不飽和結合を有する基、および、エポキシ基から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の硬化性組成物。
  3.  前記硬化性化合物が、エポキシ基を2個以上有する硬化性化合物を含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
  4.  前記化合物Aが有する色素構造が、トリアリールメタン色素構造、キサンテン色素構造、アントラキノン色素構造、シアニン色素構造、スクアリリウム色素構造、キノフタロン色素構造、フタロシアニン色素構造、サブフタロシアニン色素構造、アゾ色素構造、チアゾール色素構造、ピラゾロトリアゾール色素構造およびジピロメテン色素構造から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  5.  前記化合物Aは、下記式(A)で表される繰り返し単位、式(B)で表される繰り返し単位及び式(C)で表される繰り返し単位の少なくとも一つを含み、かつ、メルカプト基を有する化合物であるか、
     または、式(D)で表される化合物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     式(A)中、X1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、D1は色素構造を表す;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     式(B)中、X2は繰り返し単位の主鎖を表し、L2は単結合または2価の連結基を表し、D2はY2とイオン結合もしくは配位結合可能な基を有する色素構造を表し、Y2はD2とイオン結合または配位結合可能な基を表す;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     式(C)中、L3は単結合または2価の連結基を表し、D3は色素構造を表し、mは0または1を表す;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     式(D)中、L4は(n+k+q)価の連結基を表し、L11~L13は、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し、D4は色素構造を表し、SHはメルカプト基を表し、P1はメルカプト基以外の置換基を表す;nは2~15の整数を表し、kは0~13の整数を表し、qは0~12の整数を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有さない場合は、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す;D4が表す色素構造がメルカプト基を有する場合は、nは2~15を表し、kは0~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは2~15を表す。
  6.  前記化合物Aは、式(E)で表される繰り返し単位を含む、請求項5に記載の硬化性組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     式(E)中、X5は繰り返し単位の主鎖を表し、L5は単結合または2価の連結基を表し、SHはメルカプト基を表す。
  7.  前記化合物Aは、式(D)で表される化合物であり、nは2~15を表し、kは1~13を表し、qは0~12を表し、n+k+qは3~15を表す、請求項5に記載の硬化性組成物。
  8.  カラーフィルタの着色層形成用である、請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化性組成物を用いた光学フィルタ。
  10.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化性組成物を用いたカラーフィルタ。
  11.  請求項1~8のいずれか1項に記載の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法により、硬化性組成物層に対してパターンを形成する工程と、を有するパターン形成方法。
  12.  請求項9に記載の光学フィルタを有する固体撮像素子。
  13.  請求項9に記載の光学フィルタを有する画像表示装置。
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