WO2024135427A1 - 光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法 Download PDF

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WO2024135427A1
WO2024135427A1 PCT/JP2023/044150 JP2023044150W WO2024135427A1 WO 2024135427 A1 WO2024135427 A1 WO 2024135427A1 JP 2023044150 W JP2023044150 W JP 2023044150W WO 2024135427 A1 WO2024135427 A1 WO 2024135427A1
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group
composition
mass
compound
less
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PCT/JP2023/044150
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Inventor
良司 折田
貴洋 大谷
厚志 守屋
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical filter and a solid-state imaging device.
  • Optical filters such as color filters have patterns (pixels) of a film containing color materials.
  • patterns (pixels) have been produced by forming a pattern using a photolithography method using a composition containing color materials (for example, Patent Document 1, etc.).
  • a conventional method for increasing the colorant concentration in a film has been to increase the colorant concentration in the total solid content of the composition.
  • the concentrations of materials responsible for photolithographic properties such as photoradical polymerization initiators, polymerizable monomers, and resins, decrease.
  • sufficient photolithographic properties cannot be maintained, and problems such as pattern peeling occur.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for manufacturing an optical filter and a method for manufacturing a solid-state imaging device that can form a pattern of a film containing a color material with good adhesion.
  • the present invention provides the following: ⁇ 1> A step of applying a first composition containing a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a photoradical polymerization initiator onto a support to form a first composition layer; exposing the first composition layer to light in a pattern; developing the exposed first composition layer with a developer to remove the unexposed first composition layer to form a first pattern, which is a pattern of a film obtained from the first composition; a step of applying a second composition containing a colorant and a curable compound onto the support on which the first pattern is formed to form a second composition layer; a step of heating the second composition layer, and then developing the layer with a developer to remove at least a portion of the second composition layer formed on the support in a portion where the first pattern is not formed, thereby forming a second pattern, which is a pattern of a film obtained from the second composition, on the first pattern; A method for producing an optical filter comprising the steps of: ⁇ 2> The method for producing an
  • ⁇ 3> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein a total content of the colorant and the curable compound in a total solid content of the second composition is 85 mass % or more.
  • ⁇ 4> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the curable compound contained in the second composition includes a compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group.
  • ⁇ 5> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the curable compound contained in the second composition includes a graft resin having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group.
  • ⁇ 6> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the content of the photoradical polymerization initiator in the total solid content of the second composition is 2 mass % or less.
  • ⁇ 7> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group contained in the first composition has a group reactive with an epoxy group or an oxetane group.
  • ⁇ 8> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein a total amount of the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and the photoradical polymerization initiator in a total solid content of the first composition is 70 mass% or more.
  • ⁇ 9> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the first composition contains a solvent, and a content of the solvent in the first composition is 90 mass % or more.
  • ⁇ 10> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the first composition has a maximum absorbance of 0.1 or less at wavelengths of 400 to 1500 nm when formed into a film having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • ⁇ 11> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the content of the coloring material in the total solid content of the first composition is 1 mass % or less.
  • ⁇ 12> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the first pattern has a film thickness of 0.15 ⁇ m or less.
  • ⁇ 13> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein a contact angle of the first composition with respect to the support is larger than a contact angle of the second composition with respect to the support.
  • ⁇ 14> The method for producing an optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein a contact angle A of the support with water, a contact angle B of the film obtained from the first composition with water, and a contact angle C of the film obtained from the second composition with water satisfy the following formula: Contact angle B - contact angle C ⁇ 10° Contact angle A - Contact angle C>50° ⁇ 15>
  • a method for manufacturing a solid-state imaging device comprising the method for manufacturing the optical filter according to ⁇ 1> or ⁇ 2>.
  • the present invention provides a method for manufacturing an optical filter and a method for manufacturing a solid-state imaging device that can form a pattern of a film containing a color material with good adhesion.
  • an "alkyl group” includes not only an alkyl group that has no substituents (unsubstituted alkyl groups) but also an alkyl group that has a substituent (substituted alkyl group).
  • exposure includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as electron beams and ion beams.
  • Examples of light used for exposure include the bright line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet light represented by an excimer laser, extreme ultraviolet light (EUV light), X-rays, active rays or radiation such as electron beams.
  • (meth)acrylate refers to both or either of acrylate and methacrylate
  • (meth)acrylic refers to both or either of acrylic and methacrylic
  • (meth)acryloyl refers to both or either of acryloyl and methacryloyl.
  • Me represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Pr represents a propyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the weight average molecular weight and number average molecular weight are values calculated as polystyrene standards measured by GPC (gel permeation chromatography).
  • infrared rays refer to light (electromagnetic waves) with a wavelength of 700 to 2500 nm.
  • the total solids content refers to the total mass of all components of the composition excluding the solvent.
  • the pigment means a coloring material that is difficult to dissolve in a solvent.
  • the solubility of the pigment in 100 g of water at 23° C. and 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 23° C. is preferably 0.1 g or less, and more preferably 0.01 g or less.
  • a dye means a coloring material that is easily soluble in a solvent.
  • the term "process" refers not only to an independent process, but also to a process that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended effect of the process is achieved.
  • the method for producing an optical filter of the present invention comprises the steps of: A step of applying a first composition containing a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a photoradical polymerization initiator onto a support to form a first composition layer; patternwise exposing the first composition layer to light; developing the exposed first composition layer with a developer to remove the unexposed first composition layer to form a first pattern, which is a pattern of a film obtained from the first composition; A step of applying a second composition containing a colorant and a curable compound onto the support on which the first pattern has been formed to form a second composition layer; a step of heating the second composition layer and then developing it with a developer to remove at least a portion of the second composition layer formed on the support in a portion where the first pattern is not formed, thereby forming a second pattern, which is a pattern of a film obtained from the second composition, on the first pattern;
  • the present invention is characterized in that
  • a pattern is formed by a method different from the conventional method of forming a pattern by patterning a composition containing a coloring material using a photolithography method. That is, in the method for producing an optical filter of the present invention, a second composition layer formed using a second composition containing a coloring material is developed to pattern the second composition layer by utilizing the difference in adhesion between the second composition layer and the first pattern and between the second composition layer and the support.
  • the first pattern is used as an adhesion layer for the second composition layer (second pattern), and the second composition layer present on the first pattern is firmly adhered to the first pattern and remains on the first pattern without being removed even after development.
  • the second composition layer formed in the part where the first pattern is not formed is removed by development because of its low adhesion to the support.
  • the second pattern can be formed without patterning by a photolithography method, even if a second composition having a high colorant concentration is used, a pattern having excellent adhesion, rectangular shape, etc. can be formed. Therefore, even if the colorant concentration is high, a pattern having excellent adhesion and rectangular shape can be formed.
  • the film thickness of the first pattern is preferably 0.15 ⁇ m or less, and more preferably 0.10 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.05 ⁇ m or more.
  • the maximum absorbance of the first pattern in the wavelength range of 400 to 1500 nm is preferably 0.1 or less, and more preferably 0.005 or less.
  • the minimum value of the transmittance of the first pattern in the wavelength range of 400 to 1500 nm is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more.
  • Types of the second pattern formed on the first pattern include a colored pattern (colored pixels) of a color filter, a pattern of an infrared cut filter (pixels of an infrared cut filter), and a pattern of an infrared transmission filter (pixels of an infrared transmission filter).
  • the arrangement of the first pattern and the second pattern is not particularly limited, and may be various arrangements such as a Bayer arrangement, a diagonal Bayer arrangement, a quad Bayer arrangement, a stripe, a line and space, etc. In addition, not only a regular pattern arrangement but also a random arrangement may be used.
  • the colored pixels include red pixels, green pixels, blue pixels, magenta pixels, cyan pixels, and yellow pixels.
  • the colored pixels can be formed using a second composition that uses a colorant containing a chromatic colorant.
  • the maximum absorption wavelength of the infrared cut filter is preferably in the wavelength range of 700 to 1800 nm, more preferably in the wavelength range of 700 to 1300 nm, and even more preferably in the wavelength range of 700 to 1000 nm.
  • the transmittance of the infrared cut filter in the entire wavelength range of 400 to 650 nm is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more.
  • the transmittance at at least one point in the wavelength range of 700 to 1800 nm is preferably 20% or less.
  • the ratio of the absorbance A max at the maximum absorption wavelength of the infrared cut filter to the absorbance A 550 at a wavelength of 550 nm is preferably 20 to 500, more preferably 50 to 500, even more preferably 70 to 450, and particularly preferably 100 to 400.
  • the infrared cut filter can be formed by using a second composition that uses a color material that contains an infrared absorbing color material.
  • the infrared transmission filter is a filter that transmits at least a part of infrared light.
  • the infrared transmission filter is preferably a filter that blocks at least a part of visible light and transmits at least a part of infrared light.
  • Preferred examples of the infrared transmission filter include filters that satisfy the spectral characteristics of a maximum transmittance of 20% or less (preferably 15% or less, more preferably 10% or less) in the wavelength range of 400 to 640 nm and a minimum transmittance of 70% or more (preferably 75% or more, more preferably 80% or more) in the wavelength range of 1100 to 1300 nm.
  • the infrared transmission filter is preferably a filter that satisfies any one of the following spectral characteristics (1) to (5).
  • the contact angle of the first composition with respect to the support is preferably larger than the contact angle of the second composition with respect to the support. According to this embodiment, the adhesion of the second pattern can be further improved. Furthermore, the occurrence of residue between the second patterns can also be suppressed.
  • the contact angle A of the support with water, the contact angle B of the film obtained from the first composition with water, and the contact angle C of the film obtained from the second composition with water satisfy the following formula.
  • the adhesion of the second pattern can be further improved. Furthermore, the generation of residue between the second patterns can be suppressed.
  • the value of the above contact angle B - contact angle C is preferably 8° or less, and more preferably 5° or less.
  • the value of the above contact angle A - contact angle C is preferably 55° or more, and more preferably 60° or more.
  • the contact angles of water, the first composition, and the second composition with respect to a support are values determined by measuring the angle between the support and a droplet of water, the first composition, or the second composition at 25° C. when the droplet is placed on a support such as a silicon wafer using a contact angle meter (SA-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the contact angle of the film obtained from the first composition with water is a value obtained by applying the first composition onto a support such as a silicon wafer using a spin coater, subjecting the composition to heat treatment for 120 seconds using a hot plate at 100°C, and exposing the composition to light with a wavelength of 365 nm at an exposure illuminance of 6000 W/ m2 and an exposure amount of 500 mJ/ cm2 to form a film with a thickness of 0.1 ⁇ m, and then measuring the angle between the film and a droplet of water at 25°C on the film using a contact angle meter (SA-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • SA-301 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • the contact angle of the film obtained from the second composition with water is a value determined by applying the second composition onto a support such as a silicon wafer using a spin coater, and then carrying out a heat treatment for 300 seconds using a hot plate at 150° C. to form a film having a thickness of 0.5 ⁇ m, and then using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., SA-301) to measure the angle between the film and a droplet of water at 25° C.
  • a contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., SA-301
  • a first composition layer is formed by applying a first composition containing a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a photoradical polymerization initiator onto a support.
  • the first composition is described below.
  • the support on which the first composition layer is formed is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application.
  • a glass substrate or a silicon substrate can be used, with a silicon substrate being preferred.
  • a charge-coupled device (CCD), a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), a transparent conductive film, etc. may also be formed on the silicon substrate.
  • the support may have partition walls formed thereon, and may have a plurality of regions partitioned by the partition walls.
  • the second pattern is formed within the regions partitioned by the partition walls on the support (openings in the partition walls).
  • the material of the partition is not particularly limited, but it is preferable that the partition is made of a material with a smaller refractive index than the second pattern. In this way, light that is about to leak from the second pattern, which has a larger refractive index, is more likely to be reflected by the partition and returned to the second pattern, thereby suppressing leakage of light into the adjacent second pattern.
  • Specific examples of the material of the partition include various inorganic and organic materials.
  • organic materials include (meth)acrylic resin, polystyrene resin, polyimide resin, and organic SOG (Spin On Glass) resin.
  • Inorganic materials include porous silica, polycrystalline silicon, silicon oxide, silicon nitride, and metal materials such as tungsten and aluminum.
  • the width of the partition wall is preferably 20 to 500 nm.
  • the lower limit is preferably 30 nm or more, more preferably 40 nm or more, and even more preferably 50 nm or more.
  • the upper limit is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the height of the partition wall is preferably 200 nm or more, more preferably 300 nm or more, and even more preferably 400 nm or more.
  • the upper limit is preferably not more than 200% of the total thickness of the first pattern and the second pattern formed in the region partitioned by the partition wall, more preferably not more than 150% of the aforementioned total thickness, and even more preferably substantially the same as the aforementioned total thickness.
  • the ratio of the height to the width of the partition wall is preferably 1-100, more preferably 5-50, and further preferably 5-30.
  • the method of applying the first composition can be a known method.
  • it can be a dropping method (drop casting); a slit coating method; a spray method; a roll coating method; a rotary coating method (spin coating); a casting coating method; a slit and spin method; a pre-wetting method (for example, the method described in JP 2009-145395 A); various printing methods such as ejection printing such as inkjet (for example, on-demand method, piezo method, thermal method) and nozzle jet, flexographic printing, screen printing, gravure printing, reverse offset printing, and metal mask printing; a transfer method using a mold or the like; and a nanoimprint method.
  • ejection printing such as inkjet (for example, on-demand method, piezo method, thermal method) and nozzle jet, flexographic printing, screen printing, gravure printing, reverse offset printing, and metal mask printing
  • a transfer method using a mold or the like and a nanoimprint method.
  • the application method for inkjet is not particularly limited, and examples thereof include the method described in "Expanding and Usable Inkjet - Infinite Possibilities Seen in Patents -, published in February 2005 by Sumibe Techno Research" (particularly pages 115 to 133), and the methods described in JP-A-2003-262716, JP-A-2003-185831, JP-A-2003-261827, JP-A-2012-126830, and JP-A-2006-169325.
  • the description of the application method of the photosensitive composition can be found in WO 2017/030174 and WO 2017/018419, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the first composition layer formed on the support may be dried (prebaked).
  • the prebaking temperature is preferably 150°C or lower, more preferably 120°C or lower, and even more preferably 110°C or lower.
  • the lower limit can be, for example, 50°C or higher, and can also be 80°C or higher.
  • the prebaking time is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 40 to 250 seconds, and even more preferably 80 to 220 seconds. Prebaking can be performed using a hot plate, an oven, etc.
  • the first composition layer formed on the support is exposed in a pattern.
  • the first composition layer can be exposed in a pattern by exposing it through a mask having a predetermined mask pattern using a stepper exposure machine or a scanner exposure machine. This allows the exposed portions of the first composition layer to harden.
  • Radiation (light) that can be used for exposure includes g-line and i-line.
  • Light with a wavelength of 300 nm or less (preferably light with a wavelength of 180 to 300 nm) can also be used.
  • Examples of light with a wavelength of 300 nm or less include KrF line (wavelength 248 nm) and ArF line (wavelength 193 nm), with KrF line (wavelength 248 nm) being preferred.
  • Long-wavelength light sources of 300 nm or more can also be used.
  • the light When exposing, the light may be applied continuously or in pulses (pulse exposure). Pulse exposure is an exposure method in which light is applied and paused repeatedly in short cycles (e.g., milliseconds or less).
  • the irradiation amount is, for example, preferably 0.03 to 2.5 J/cm 2 , more preferably 0.05 to 1.0 J/cm 2.
  • the oxygen concentration during exposure can be appropriately selected, and in addition to being performed under air, exposure may be performed under a low-oxygen atmosphere with an oxygen concentration of 19 volume% or less (e.g., 15 volume%, 5 volume%, or substantially oxygen-free), or under a high-oxygen atmosphere with an oxygen concentration of more than 21 volume% (e.g., 22 volume%, 30 volume%, or 50 volume%).
  • the exposure illuminance can be appropriately set, and can usually be selected from the range of 1000 W/m 2 to 100,000 W/m 2 (e.g., 5,000 W/m 2 , 15,000 W/m 2 , or 35,000 W/m 2 ).
  • the oxygen concentration and exposure illuminance may be appropriately combined.
  • the oxygen concentration can be 10% by volume and the illuminance can be 10,000 W/m 2
  • the oxygen concentration can be 35% by volume and the illuminance can be 20,000 W/m 2 .
  • the first composition layer after exposure is developed using a developer. This removes the unexposed areas of the first composition layer, and a first pattern is formed on the support, which is a pattern of a film obtained from the first composition.
  • the temperature of the developer is preferably, for example, 20 to 30°C.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds.
  • the developer may be shaken off every 60 seconds and the process of supplying new developer may be repeated several times.
  • the developer may be an organic solvent or an alkaline developer, with an alkaline developer being preferred.
  • the alkaline developer is preferably an alkaline aqueous solution (alkaline developer) obtained by diluting an alkaline agent with pure water.
  • the alkaline agent include organic alkaline compounds such as ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxylamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ethyltrimethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, dimethylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene,
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the developer may further contain a surfactant. Examples of the surfactant include those described below, and nonionic surfactants are preferred.
  • the developer may be produced as a concentrated solution and diluted to a required concentration when used, from the viewpoint of convenience of transportation and storage. The dilution ratio is not particularly limited, but can be set in the range of, for example, 1.5 to 100 times. It is also preferred to wash (rinse) with pure water after development.
  • Additional exposure or post-baking is a post-development curing process to complete the curing.
  • the heating temperature in post-baking is preferably 100 to 300°C, more preferably 200 to 270°C.
  • Post-baking can be performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), or a high-frequency heater to heat the developed film (first pattern) to the above conditions.
  • the light used for exposure is preferably light with a wavelength of 400 nm or less.
  • the additional exposure may be performed by the method described in Korean Patent Publication No. 10-2017-0122130.
  • a second composition containing a colorant and a curable compound is applied onto the support on which the first pattern is formed to form a second composition layer.
  • the second composition is described below.
  • Examples of the method for applying the second composition include the methods described above as the method for applying the first composition.
  • the second composition layer is heated and then developed using a developer.
  • the second composition layer can be cured.
  • at least a portion of the second composition layer on the substrate that is formed in the portion where the first pattern is not formed is removed, and a second pattern that is a pattern of a film obtained from the second composition is formed on the first pattern.
  • the heating temperature of the second composition layer is preferably 100 to 260°C.
  • the upper limit is preferably 245°C or less, and more preferably 230°C or less.
  • the lower limit is preferably 110°C or more, and more preferably 150°C or more.
  • the heating time is preferably 120 to 900 seconds.
  • the upper limit is preferably 800 seconds or less, and more preferably 600 seconds or less.
  • the lower limit is preferably 150 seconds or more, and more preferably 300 seconds or more.
  • the heat treatment of the second composition layer can be performed using a hot plate, oven, etc.
  • the degree of curing of the second composition layer after heating is preferably 50-100%, more preferably 60-95%, and even more preferably 70-90%.
  • the degree of curing of the second composition layer can be measured from the rate of reduction in the peak area of the curable group in the infrared absorption spectrum of the film made of the second composition using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR5300 manufactured by JASCO Corporation) by the transmission method.
  • FT-IR5300 manufactured by JASCO Corporation
  • the developer and development method used to develop the second composition layer after heating may be the same as those described above for the developer used to develop the first composition layer. It is also preferable to wash (rinse) with pure water after development.
  • the rinsing method may be the method described above.
  • an exposure treatment may be performed before developing the second composition layer, but it is preferable not to perform the exposure treatment.
  • Additional exposure or post-baking is a post-development curing process to complete the curing.
  • the heating temperature in post-baking is preferably 100 to 300°C, more preferably 200 to 270°C.
  • Post-baking can be performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, convection oven (hot air circulation dryer), or high-frequency heater to heat the developed film (second pattern) to the above conditions.
  • the light used for exposure is preferably light with a wavelength of 400 nm or less.
  • the additional exposure may be performed by the method described in Korean Patent Publication No. 10-2017-0122130.
  • the first composition contains a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a photoradical polymerization initiator.
  • the solids concentration of the first composition is preferably 0.1 to 15% by mass.
  • the lower limit is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
  • the first composition preferably has a maximum absorbance of 0.1 or less, more preferably 0.005 or less, in the wavelength range of 400 to 1500 nm when formed into a film having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the first composition preferably has a minimum transmittance of 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more, at a wavelength of 400 to 1500 nm when a film having a thickness of 0.1 ⁇ m is formed.
  • the film used for measuring absorbance and transmittance can be formed by applying the first composition onto a support such as a glass substrate using a spin coater, and then subjecting the composition to a heat treatment using a hot plate at 100° C. for 120 seconds.
  • the first composition contains a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group include a vinyl group, a (meth)allyl group, a (meth)acryloyl group, a styryl group, and a norbornylene group, and the (meth)acryloyl group is preferable.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably a radical polymerizable compound.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group may be a monomer (monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group) or a resin such as a polymer (resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group).
  • a monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group may be used in combination.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group used in the first composition preferably contains a resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group, and more preferably contains a monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group because the resolution and adhesion during patterning of the first composition are increased.
  • the ratio of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group to the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 1 to 30 parts by mass of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group per 100 parts by mass of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the lower limit is preferably 2 parts by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 25 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or less.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group contained in the first composition is preferably a compound having a group that reacts with an epoxy group or an oxetane group. According to this aspect, it is possible to further improve the adhesion between the first pattern formed using the first composition and the second pattern formed using the second composition. In particular, when a compound having an epoxy group or an oxetane group is used as the curable compound in the second composition, it is possible to further improve the adhesion of the second pattern.
  • the group that reacts with an epoxy group or an oxetane group include a carboxy group, an amino group, an alkoxy group, and a thiol group, and it is preferably a carboxy group.
  • the molecular weight of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 100 to 2500.
  • the upper limit is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is preferably 150 or more, more preferably 250 or more.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group value of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 6.0 mmol/g or more, more preferably 8.0 mmol/g or more, even more preferably 8.5 mmol/g or more, even more preferably 9.0 mmol/g or more, and particularly preferably 10.0 mmol/g or more.
  • the upper limit is preferably 12.0 mmol/g or less.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group value of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group was calculated by dividing the number of ethylenically unsaturated bond-containing groups contained in one molecule of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group by the molecular weight of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably a compound containing 3 or more ethylenically unsaturated bond-containing groups, more preferably a compound containing 3 to 15 ethylenically unsaturated bond-containing groups, and even more preferably a compound containing 3 to 6 ethylenically unsaturated bond-containing groups.
  • the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably a 3-15 functional (meth)acrylate compound, and more preferably a 3-6 functional (meth)acrylate compound. Specific examples of monomers having an ethylenically unsaturated bond-containing group include the compounds described in paragraphs 0075 to 0083 of WO 2022/065215.
  • Monomers having an ethylenically unsaturated bond-containing group include dipentaerythritol tri(meth)acrylate (commercially available product is KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetra(meth)acrylate (commercially available product is KAYARAD D-320; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and dipentaerythritol penta(meth)acrylate (commercially available product is KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • dipentaerythritol hexa(meth)acrylate commercially available products include KAYARAD DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and NK Ester A-DPH-12E, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • compounds having a structure in which these (meth)acryloyl groups are bonded via ethylene glycol and/or propylene glycol residues e.g., SR454 and SR499, commercially available from Sartomer Corporation.
  • Examples of monomers having an ethylenically unsaturated bond-containing group include diglycerol EO (ethylene oxide) modified (meth)acrylate (commercially available product is M-460; manufactured by Toagosei Co., Ltd.), pentaerythritol tetraacrylate (NK Ester A-TMMT, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 1,6-hexanediol diacrylate (KAYARAD HDDA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), RP-1040 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and Aronix TO-234.
  • diglycerol EO ethylene oxide modified (meth)acrylate
  • NK Ester A-TMMT pentaerythritol tetraacrylate
  • KAYARAD HDDA 1,6-hexanediol diacrylate
  • RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • NK Oligo UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600, LINC-202UA (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 8UH-1006, 8UH-1012 (all manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.), Light Acrylate POB-A0 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), etc. can also be used.
  • the weight average molecular weight of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 5,000 to 100,000.
  • the upper limit is preferably 50,000 or less, more preferably 30,000 or less.
  • the lower limit is preferably 6,000 or more, more preferably 7,000 or more.
  • the glass transition temperature of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 120° C. or lower, more preferably 10 to 100° C., and even more preferably 20 to 80° C. If the glass transition temperature of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is 120° C. or lower, it is easy to form a first pattern having excellent flatness.
  • the glass transition temperature (Tg) of a resin is a theoretical value represented by the following formula for resins whose structure is known, and a catalog value is used for resins whose structure is unknown.
  • 1/Tg (W1/Tg1)+(W2/Tg2)+...+(Wn/Tgn)
  • Tg represents the glass transition temperature (unit: K) of the resin
  • Tg1 to Tgn represent the glass transition temperatures (unit: K) of homopolymers of each monomer
  • W1 to Wn represent the mass fractions of each monomer in all monomer components.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group value of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 0.05 to 5.0 mmol/g.
  • the upper limit is more preferably 4.0 mmol/g or less, even more preferably 3.0 mmol/g or less, even more preferably 2.0 mmol/g or less, and particularly preferably 1.0 mmol/g or less.
  • the lower limit is preferably 0.1 mmol/g or more, and more preferably 0.2 mmol/g or more.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group value of the resin is a numerical value representing the molar amount of the ethylenically unsaturated bond-containing group value per 1 g of solid content of the resin.
  • the value calculated from the raw materials charged is used.
  • the value measured using a hydrolysis method is used for the ethylenically unsaturated bond-containing group value of the resin that cannot be calculated from the raw materials used in the synthesis of the resin.
  • component (a) at the ethylenically unsaturated bond-containing group site is extracted from the resin by alkali treatment, its content is measured by high performance liquid chromatography (HPLC), and the content is calculated from the following formula:
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • a value measured by NMR is used.
  • Ethylenically unsaturated bond-containing group value of resin [mmol/g] (content of component (a) [ppm]/molecular weight of component (a) [g/mol])/(weighed value of resin [g] ⁇ (solid content concentration of resin [mass%]/100) ⁇ 10)
  • the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably a polymer containing a repeating unit having an ethylenically unsaturated bond-containing group, and more preferably a polymer having a repeating unit represented by formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • P 1 represents an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the alkyl group represented by R1 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
  • R1 is preferably a hydrogen atom or a methyl 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 12 carbon atoms, and a group formed by combining these with one selected from -CO-, -OCO-, -O-, -NH-, and -SO 2 -.
  • the alkylene group and the arylene group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxy group, and an aryloxy group. A hydroxy group is preferred.
  • the alkylene group may be linear, branched, or cyclic.
  • P1 represents an ethylenically unsaturated bond-containing group, such as a vinyl group, a (meth)allyl group, a (meth)acryloyl group, a styryl group, or a norbornylene group, and is preferably a (meth)acryloyl group.
  • the content of repeating units having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 5 to 100 mol% of all repeating units of the resin.
  • the lower limit is preferably 10 mol% or more, and more preferably 15 mol% or more.
  • the upper limit can be 90 mol% or less, 80 mol% or less, or 75 mol% or less.
  • the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group further contains a repeating unit having an acid group.
  • the resin contains a repeating unit having an acid group, the developability is improved, and the rectangularity of the obtained pattern is improved.
  • the acid group include a carboxy group, a sulfo group, and a phosphate group. Only one type of acid group may be contained, or two or more types may be contained.
  • the content of the repeating unit having an acid group is preferably 1 to 50 mol% of the total repeating units of the resin.
  • the lower limit is more preferably 2 mol% or more, and even more preferably 5 mol% or more.
  • the upper limit is more preferably 35 mol% or less, and even more preferably 30 mol% or less.
  • the acid value of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 10 to 100 mgKOH/g.
  • the lower limit is preferably 15 mgKOH/g or more, and more preferably 20 mgKOH/g or more.
  • the upper limit is preferably 90 mgKOH/g or less, more preferably 80 mgKOH/g or less, even more preferably 70 mgKOH/g or less, and particularly preferably 60 mgKOH/g or less.
  • the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group further contains a repeating unit having an aryl group on the side chain.
  • the content of the repeating unit having an aryl group on the side chain is preferably 1 to 80 mol% of all repeating units constituting the resin.
  • the lower limit is more preferably 10 mol% or more, and even more preferably 15 mol% or more.
  • the upper limit is more preferably 70 mol% or less, and even more preferably 60 mol% or less.
  • the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group contains a repeating unit derived from at least one compound selected from the compound represented by formula (ED1) and the compound represented by formula (1) of JP2010-168539A (hereinafter, these compounds may be referred to as "ether dimers").
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • ether dimers can be found in, for example, paragraph 0317 of JP 2013-029760 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the ether dimer may be of one type or two or more types.
  • resins having ethylenically unsaturated bond-containing groups include the Cyclomer P series manufactured by Daicel Corporation (e.g., ACA 200M, ACA 230AA, etc.).
  • the content of the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the total solid content of the first composition is preferably 50 to 98% by mass.
  • the lower limit is preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
  • the content of the monomer having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the total solid content of the first composition is preferably 1 to 30 mass%.
  • the lower limit is preferably 2 mass% or more, and more preferably 5 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 25 mass% or less, and more preferably 20 mass% or less.
  • the first composition includes a photoradical polymerization initiator.
  • the photoradical polymerization initiator include a compound that generates radicals when irradiated with light.
  • the photoradical polymerization initiator may be a halogenated hydrocarbon derivative (e.g., a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.), an acylphosphine compound, a hexaarylbiimidazole compound, an oxime compound, an organic peroxide, a thio compound, a ketone compound, an aromatic onium salt, an ⁇ -hydroxyketone compound, an ⁇ -aminoketone compound, etc.
  • a halogenated hydrocarbon derivative e.g., a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.
  • the photoradical polymerization initiator is preferably a trihalomethyltriazine compound, a benzyl dimethyl ketal compound, an ⁇ -hydroxyketone compound, an ⁇ -aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, a hexaarylbiimidazole compound, an onium compound, a benzothiazole compound, a benzophenone compound, an acetophenone compound, a cyclopentadiene-benzene-iron complex, a halomethyloxadiazole compound, or a 3-aryl substituted coumarin compound, more preferably a compound selected from an oxime compound, an ⁇ -hydroxyketone compound, an ⁇ -aminoketone compound, and an acylphosphine compound, and even more preferably an oxime compound.
  • Examples of the photoradical polymerization initiator include the compounds described in paragraphs 0065 to 0111 of JP 2014-130173 A, the compounds described in Japanese Patent No. 6301489 A, and the compounds described in MATERIAL STAGE 37 to 60p, vol. 19, No.
  • hexaarylbiimidazole compounds include 2,2',4-tris(2-chlorophenyl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-4,5-diphenyl-1,1'-biimidazole.
  • ⁇ -hydroxyketone compounds include Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127 (all manufactured by IGM Resins B.V.), Irgacure 184, Irgacure 1173, Irgacure 2959, Irgacure 127 (all manufactured by BASF), etc.
  • Commercially available ⁇ -aminoketone compounds include Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, Omnirad 379EG (all manufactured by IGM Resins B.V.), Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 369E, Irgacure 379EG (all manufactured by BASF), etc.
  • Commercially available acylphosphine compounds include Omnirad 819, Omnirad TPO (all manufactured by IGM Resins B.V.), Irgacure 819, Irgacure TPO (all manufactured by BASF), etc.
  • Examples of oxime compounds include the compound described in paragraph 0142 of WO 2022/085485, the compound described in Japanese Patent No. 5,430,746, the compound described in Japanese Patent No. 5,647,738, the compound represented by general formula (1) and the compounds described in paragraphs 0022 to 0024 of JP 2021-173858 A, the compound represented by general formula (1) and the compounds described in paragraphs 0117 to 0120 of JP 2021-170089 A, and the like.
  • oxime compound examples include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3-(4-toluenesulfonyloxy)iminobutan-2-one, 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-3-cyclohexyl-propane-1,2-dione-2-(O-acetyloxime), and the like.
  • an oxime compound having a fluorene ring an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of a carbazole ring is replaced with a naphthalene ring, an oxime compound having a fluorine atom, an oxime compound having a nitro group, an oxime compound having a benzofuran skeleton, an oxime compound in which a substituent having a hydroxyl group is bonded to a carbazole skeleton, or a compound described in paragraphs 0143 to 0149 of WO 2022/085485 can also be used.
  • oxime compounds that are preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these.
  • the oxime compound is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 350 to 500 nm, more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 360 to 480 nm.
  • the molar absorption coefficient of the oxime compound at a wavelength of 365 nm or 405 nm is preferably high, more preferably 1000 to 300,000, even more preferably 2000 to 300,000, and particularly preferably 5000 to 200,000.
  • the molar absorption coefficient of the compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure using a spectrophotometer (Varian Cary-5 spectrophotometer) at a concentration of 0.01 g/L using ethyl acetate as a solvent.
  • a bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiator may be used as the photoradical polymerization initiator.
  • a photoradical polymerization initiator two or more radicals are generated from one molecule of the photoradical polymerization initiator, so good sensitivity can be obtained.
  • the crystallinity is reduced and the solubility in solvents is improved, making it difficult to precipitate over time, and the stability over time of the photosensitive composition can be improved.
  • Specific examples of bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiators include the compounds described in paragraph 0148 of WO 2022/065215.
  • the content of the photoradical polymerization initiator in the total solid content of the first composition is preferably 1 to 10% by mass.
  • the lower limit is preferably 2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 8% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
  • the total content of the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group and the photoradical polymerization initiator in the total solid content of the first composition is preferably 70 mass% or more, more preferably 85 mass% or more, and even more preferably 95 mass% or more.
  • the ratio of the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group to the photoradical polymerization initiator is preferably 1 to 15 parts by mass of the photoradical polymerization initiator per 100 parts by mass of the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the lower limit is preferably 2 parts by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 10 parts by mass or less, and more preferably 8 parts by mass or less.
  • the first composition may contain only one type of photoradical polymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more types of photoradical polymerization initiators are contained, it is preferable that the total amount of them is in the above range.
  • the first composition preferably contains a solvent.
  • the solvent include organic solvents.
  • the type of solvent is not particularly limited as long as the solubility of each component and the coatability of the composition are satisfied.
  • the organic solvent include ester-based solvents, ketone-based solvents, alcohol-based solvents, amide-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents. For details of these, refer to paragraph 0223 of International Publication No. 2015/166779, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • ester-based solvents substituted with a cyclic alkyl group and ketone-based solvents substituted with a cyclic alkyl group can also be preferably used.
  • organic solvents include polyethylene glycol monomethyl ether, dichloromethane, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, 3-pentanone, 4-heptanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, cyclohexyl acetate, cyclopentanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol
  • suitable ethers include diethyl ether acetate, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy
  • the amount of aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, etc.) used as organic solvents for environmental reasons, etc. (for example, the amount can be 50 ppm (parts per million) by mass or less, 10 ppm by mass or less, or 1 ppm by mass or less, relative to the total amount of organic solvents).
  • an organic solvent with a low metal content it is preferable to use an organic solvent with a low metal content, and the metal content of the organic solvent is preferably, for example, 10 mass ppb (parts per billion) or less. If necessary, an organic solvent with a mass ppt (parts per trillion) level may be used, and such an organic solvent is provided, for example, by Toyo Gosei Co., Ltd. (The Chemical Daily, November 13, 2015).
  • Methods for removing impurities such as metals from organic solvents include, for example, distillation (molecular distillation, thin-film distillation, etc.) and filtration using a filter.
  • the filter used for filtration preferably has a pore size of 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the filter material is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon.
  • the organic solvent may contain isomers (compounds with the same number of atoms but different structures).
  • the organic solvent may contain only one type of isomer, or multiple types of isomers.
  • the peroxide content in the organic solvent is preferably 0.8 mmol/L or less, and more preferably substantially free of peroxide.
  • the content of the solvent in the first composition is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, and even more preferably 94% by mass or more.
  • the upper limit can be set to 99.9% by mass or less.
  • the first composition may further contain a resin that does not contain an ethylenically unsaturated bond-containing group (hereinafter, also referred to as other resin).
  • the other resin include (meth)acrylic resin, ene-thiol resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyphenylene resin, polyarylene ether phosphine oxide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyester resin, styrene resin, and siloxane resin.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 5,000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the resin is preferably 1,000 to 20,000.
  • the content of the other resin in the total solid content of the first composition is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit can be 0% by mass or more.
  • the first composition may contain only one type of other resin, or may contain two or more types. When the first composition contains two or more types of other resins, it is preferable that the total amount of the other resins is in the above range. It is also preferable that the first composition does not substantially contain other resins. When the first composition does not substantially contain other resins, it means that the content of other resins in the total solid content of the first composition is 0.1 mass % or less, preferably 0.05 mass % or less, and more preferably does not contain other resins.
  • the first composition may contain an ultraviolet absorber.
  • ultraviolet absorbers include conjugated diene compounds, aminodiene compounds, salicylate compounds, benzophenone compounds, benzotriazole compounds, acrylonitrile compounds, hydroxyphenyltriazine compounds, indole compounds, triazine compounds, dibenzoyl compounds, and the like. Specific examples of such compounds include the compounds described in paragraph 0179 of International Publication No. 2022/085485, the reactive triazine ultraviolet absorbers described in JP-A-2021-178918, and the ultraviolet absorbers described in JP-A-2022-007884.
  • the content of the ultraviolet absorbent in the total solid content of the first composition is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit can be 0% by mass or more, can be 1% by mass or more, can be 3% by mass or more, and can be 5% by mass or more.
  • the first composition may contain only one type of ultraviolet absorbent, or may contain two or more types. When two or more types of ultraviolet absorbents are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the first composition may contain a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, tert-butylcatechol, benzoquinone, 4,4'-thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), and N-nitrosophenylhydroxyamine salts (ammonium salts, cerous salts, etc.).
  • p-methoxyphenol is preferred.
  • the content of the polymerization inhibitor in the total solid content of the first composition is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and even more preferably 0.05% by mass or less.
  • the lower limit can be 0% by mass or more, can be 0.0001% by mass or more, or can be 0.001% by mass or more.
  • the first composition may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types of polymerization inhibitors are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the first composition may contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent include silane compounds having a hydrolyzable group, and it is preferable that the silane coupling agent is a silane compound having a hydrolyzable group and a functional group other than the hydrolyzable group.
  • the hydrolyzable group refers to a substituent that is directly bonded to a silicon atom and can generate a siloxane bond by at least one of a hydrolysis reaction and a condensation reaction.
  • Examples of the hydrolyzable group include a halogen atom, an alkoxy group, and an acyloxy group, and an alkoxy group is preferable.
  • the silane coupling agent is preferably a compound having an alkoxysilyl group.
  • functional groups other than the hydrolyzable group include a vinyl group, a (meth)allyl group, a (meth)acryloyl group, a mercapto group, an epoxy group, an oxetanyl group, an amino group, a ureido group, a sulfide group, an isocyanate group, and a phenyl group, and an amino group, a (meth)acryloyl group, and an epoxy group are preferable.
  • Specific examples of the silane coupling agent include the compounds described in paragraph 0177 of WO 2022/085485.
  • the content of the silane coupling agent in the total solid content of the first composition is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less.
  • the lower limit can be 0% by mass or more, can be 0.05% by mass or more, and can be 0.1% by mass or more.
  • the first composition may contain only one type of silane coupling agent, or may contain two or more types.When containing two or more types of silane coupling agents, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the first composition may contain a surfactant.
  • a surfactant various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant may be used.
  • the surfactant is preferably a silicone-based surfactant or a fluorine-based surfactant.
  • Nonionic surfactants include the compounds described in paragraph 0174 of WO 2022/085485.
  • Silicone surfactants include DOWSIL SH8400, SH8400 FLUID, FZ-2122, 67 Additive, 74 Additive, M Additive, SF 8419 OIL (all manufactured by Dow Toray Co., Ltd.), TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, and TSF-4452 (all manufactured by Momen Co., Ltd.).
  • Examples include BYK-307, BYK-322, BYK-323, BYK-330, BYK-333, BYK-3760, and BYK-UV3510 (manufactured by BYK-Chemie), etc.
  • silicone surfactant compounds having the following structure can also be used.
  • the content of the surfactant in the total solid content of the first composition is preferably 0.005 to 1 mass%.
  • the lower limit is preferably 0.01 mass% or more, and more preferably 0.05 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 0.5 mass% or less, and more preferably 0.3 mass% or less.
  • the first composition may contain only one type of surfactant, or may contain two or more types. When two or more types of surfactants are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the first composition may contain an antioxidant.
  • the antioxidant include phenolic compounds, phosphite compounds, and thioether compounds.
  • the phenolic compound any phenolic compound known as a phenolic antioxidant may be used.
  • a preferred phenolic compound a hindered phenolic compound may be used.
  • a compound having a substituent at the site (ortho position) adjacent to the phenolic hydroxyl group is preferred.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms is preferred.
  • a compound having a phenolic group and a phosphite group in the same molecule is also preferred.
  • a phosphorus-based antioxidant may also be suitably used.
  • phosphorus-based antioxidants include tris[2-[[2,4,8,10-tetrakis(1,1-dimethylethyl)dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-6-yl]oxy]ethyl]amine, tris[2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-2-yl)oxy]ethyl]amine, and ethylbis(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl)phosphite.
  • antioxidants include, for example, Adeka STAB AO-20, Adeka STAB AO-30, Adeka STAB AO-40, Adeka STAB AO-50, Adeka STAB AO-50F, Adeka STAB AO-60, Adeka STAB AO-60G, Adeka STAB AO-80, and Adeka STAB AO-330 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • the antioxidant may be a compound described in paragraphs 0023 to 0048 of Japanese Patent No. 6268967, a compound described in International Publication No. WO 2017/006600, a compound described in International Publication No. WO 2017/164024, or a compound described in Korean Patent Publication No. 10-2019-0059371.
  • the content of the antioxidant in the total solid content of the first composition is preferably 3 mass% or less, more preferably 2 mass% or less, and even more preferably 1 mass% or less.
  • the lower limit can be 0 mass% or more, 0.1 mass% or more, or 0.5 mass% or more.
  • the first composition may contain only one type of antioxidant, or may contain two or more types. When two or more types of antioxidants are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the first composition may further contain a compound that reacts with an epoxy group or an oxetane group in addition to the above-mentioned compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the adhesion between the first pattern formed using the first composition and the second pattern formed using the second composition can be further improved.
  • Examples of compounds that react with epoxy groups or oxetane groups include compounds that have at least one functional group selected from a carboxy group, an amino group, an alkoxy group, and a thiol group.
  • the molecular weight of the compound that reacts with the epoxy group or oxetane group is preferably 200 to 30,000.
  • the upper limit is preferably 25,000 or less, and more preferably 20,000 or less.
  • the lower limit is preferably 250 or more, and more preferably 300 or more.
  • the content of the compound that reacts with epoxy groups or oxetane groups in the total solid content of the first composition is preferably 10 to 99 mass%.
  • the lower limit is preferably 20 mass% or more, and more preferably 30 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 95 mass% or less, and more preferably 90 mass% or less. 30 to 99 mass% is preferred.
  • the first composition may contain only one type of compound that reacts with epoxy groups or oxetane groups, or may contain two or more types. When two or more types of compounds that react with epoxy groups or oxetane groups are contained, it is preferred that the total amount thereof is in the above range.
  • the content of the coloring material in the total solid content of the first composition is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or less. It is particularly preferable that the first composition does not contain a coloring material. Examples of the coloring material include the coloring materials listed as being contained in the second composition described below.
  • the second composition contains a coloring material and a curable compound.
  • the second composition contains a coloring material.
  • the coloring material include a chromatic coloring material, an infrared absorbing coloring material, a white or colorless coloring material, a black coloring material, etc.
  • a pigment derivative can also be used as the coloring material.
  • the coloring material may be a pigment or a dye. It is preferable that the coloring material contains a pigment.
  • the pigment may be either an inorganic pigment or an organic pigment, but it is preferable that the pigment is an organic pigment from the viewpoints of the wide range of color variations, ease of dispersion, safety, etc.
  • the average primary particle diameter of the pigment and pigment derivative is preferably 1 to 200 nm.
  • the lower limit is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more.
  • the upper limit is preferably 180 nm or less, more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the primary particle diameter of the pigment and pigment derivative can be determined from a photograph obtained by observing the primary particles of the pigment and pigment derivative with a transmission electron microscope. Specifically, the projected area of the primary particles of the pigment is determined, and the corresponding circle equivalent diameter is calculated as the primary particle diameter of the pigment.
  • the average primary particle diameter in the present invention is the arithmetic mean value of the primary particle diameters of 400 primary particles of the pigment.
  • the primary particles of the pigment refer to independent particles that are not aggregated. The same applies to the average primary particle diameter of the pigment derivative.
  • the crystallite size of the pigment or pigment derivative determined from the half-width of a peak derived from any crystal plane in the X-ray diffraction spectrum when CuK ⁇ radiation is used as the X-ray source, is preferably 0.1 to 100 nm, more preferably 0.5 to 50 nm, even more preferably 1 to 30 nm, and particularly preferably 5 to 25 nm.
  • the specific surface area of the pigment and pigment derivative is preferably 1 to 300 m 2 /g.
  • the lower limit is preferably 10 m 2 /g or more, more preferably 30 m 2 /g or more.
  • the upper limit is preferably 250 m 2 /g or less, more preferably 200 m 2 /g or less.
  • the value of the specific surface area can be measured according to DIN 66131: determination of the specific surface area of solids by gas adsorption in accordance with the BET (Brunauer, Emmett and Teller) method.
  • the pigment may be ground by milling or a mortar dry bead mill, etc., and then sieved into fine particles.
  • the coloring material contained in the second composition preferably contains a pigment and a pigment derivative.
  • the pigment derivative include compounds having a structure in which an acid group or a basic group is bonded to a colorant skeleton.
  • the content of the pigment derivative is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 3 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the pigment. Only one type of pigment derivative may be used, or two or more types may be used in combination.
  • chromatic colorants examples include colorants having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 400 to 700 nm. Examples include yellow colorants, orange colorants, red colorants, green colorants, purple colorants, and blue colorants.
  • the chromatic colorant is preferably a pigment (chromatic pigment). Specific examples of chromatic colorants include the following:
  • red colorants examples include diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, azo compounds, naphthol compounds, azomethine compounds, xanthene compounds, quinacridone compounds, perylene compounds, and thioindigo compounds, with diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, and azo compounds being preferred, and diketopyrrolopyrrole compounds being more preferred.
  • the red colorant is also preferably a pigment.
  • red colorants include C.I. (Color Index) Pigment Red 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,
  • red pigments include 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, 269, 270, 272, 279, 291, 294, 295, 296, and 297.
  • red colorant a compound described in paragraph 0034 of International Publication No. 2022/085485 and a brominated diketopyrrolopyrrole compound described in JP-A-2020-085947 can also be used.
  • C.I. Pigment Red 122, 177, 254, 255, 264, 269, and 272 are preferred, C.I. Pigment Red 254, 264, and 272 are more preferred, and C.I. Pigment Red 254 and 272 are even more preferred.
  • Green colorants include phthalocyanine compounds and squarylium compounds, with phthalocyanine compounds being preferred and phthalocyanine pigments being more preferred.
  • the green colorant is preferably a pigment.
  • green colorants include green pigments such as C.I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58, 59, 62, 63, 64, 65, and 66.
  • halogenated zinc phthalocyanine pigments having an average of 10 to 14 halogen atoms, an average of 8 to 12 bromine atoms, and an average of 2 to 5 chlorine atoms in one molecule can also be used as green colorants.
  • Specific examples include compounds described in WO 2015/118720.
  • compounds described in paragraph 0029 of WO 2022/085485, aluminum phthalocyanine compounds described in JP 2020-070426 A, and diarylmethane compounds described in JP 2020-504758 A can also be used as green colorants.
  • C.I. Pigment Green 7, 36, 58, 62, and 63 are preferable, and C.I. Pigment Green 36 and 58 are more preferable. Used.
  • orange colorants include orange pigments such as C.I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17:1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, and 73.
  • Yellow colorants include azo compounds, azomethine compounds, isoindoline compounds, pteridine compounds, quinophthalone compounds, and perylene compounds. Specific examples of yellow colorants include C.I. Pigment Yellow 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,
  • an azobarbituric acid nickel complex having the following structure can also be used.
  • the compounds described in paragraphs 0031 to 0033 of WO 2022/085485, the methine dyes described in JP 2019-073695 A, and the methine dyes described in JP 2019-073696 A can be used.
  • purple colorants include purple pigments such as C.I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42, 60, and 61.
  • blue colorants include blue pigments such as C.I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 29, 60, 64, 66, 79, 80, 87, and 88.
  • Aluminum phthalocyanine compounds having phosphorus atoms can also be used as blue colorants. Specific examples include the compounds described in paragraphs 0022 to 0030 of JP-A No. 2012-247591 and paragraph 0047 of JP-A No. 2011-157478.
  • Dyes can also be used as chromatic colorants.
  • the dyes there are no particular limitations on the dyes, and any known dyes can be used. Examples include pyrazole azo dyes, anilino azo dyes, triarylmethane dyes, anthraquinone dyes, anthrapyridone dyes, benzylidene dyes, oxonol dyes, pyrazolotriazole azo dyes, pyridone azo dyes, cyanine dyes, phenothiazine dyes, pyrrolopyrazole azomethine dyes, xanthene dyes, phthalocyanine dyes, benzopyran dyes, indigo dyes, and pyrromethene dyes.
  • a dye polymer can also be used as a chromatic colorant.
  • the dye polymer is preferably a dye dissolved in a solvent.
  • the dye polymer may form particles. When the dye polymer is a particle, it is usually used in a state of being dispersed in a solvent.
  • a particulate dye polymer can be obtained, for example, by emulsion polymerization, and examples of the compound and manufacturing method described in JP-A-2015-214682 include the compound and manufacturing method described in JP-A-2015-214682.
  • the dye polymer has two or more dye structures in one molecule, and preferably has three or more dye structures. There is no particular limit to the upper limit, but it can be 100 or less.
  • the multiple dye structures in one molecule may be the same dye structure or different dye structures.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the dye polymer is preferably 2,000 to 50,000.
  • the lower limit is more preferably 3,000 or more, and even more preferably 6,000 or more.
  • the upper limit is more preferably 30,000 or less, and even more preferably 20,000 or less.
  • the dye multimer may be a compound described in JP2011-213925A, JP2013-041097A, JP2015-028144A, JP2015-030742A, WO2016/031442, etc.
  • chromatic colorants there may be mentioned the triarylmethane dye polymer described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0028160, the xanthene compound described in JP 2020-117638 A, the phthalocyanine compound described in WO 2020/174991 A, the isoindoline compound or a salt thereof described in JP 2020-160279 A, the compound represented by formula 1 described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0069442 A, the compound represented by formula 1 described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0069730 A, the compound represented by formula 1 described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0069070 A, Compounds represented by formula 1 described in Korean Patent Publication No.
  • 10-2020-0069067 compounds represented by formula 1 described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0069062, halogenated zinc phthalocyanine pigments described in Japanese Patent No. 6809649, isoindoline compounds described in JP-A-2020-180176, phenothiazine compounds described in JP-A-2021-187913, halogenated zinc phthalocyanines described in WO 2022/004261, and halogenated zinc phthalocyanines described in WO 2021/250883 can be used.
  • the chromatic colorant may be a rotaxane, and the dye skeleton may be used in the cyclic structure of the rotaxane, may be used in the rod-shaped structure, or may be used in both structures.
  • chromatic colorants quinophthalone compounds represented by formula 1 in Korean Patent Publication No. 10-2020-0030759, polymer dyes described in Korean Patent Publication No. 10-2020-0061793, colorants described in JP 2022-029701, isoindoline compounds described in WO 2022/014635, aluminum phthalocyanine compounds described in WO 2022/024926, compounds described in JP 2022-045895, and compounds described in WO 2022/050051 can also be used.
  • Two or more chromatic coloring materials may be used in combination.
  • the combination of two or more chromatic coloring materials may form a black color. Examples of such combinations include the following embodiments (1) to (7).
  • the second composition contains two or more chromatic coloring materials and the combination of the two or more chromatic coloring materials forms a black color
  • the second composition can be preferably used as a composition for forming an infrared transmission filter.
  • An embodiment containing a red color material, a blue color material, and a yellow color material An embodiment containing a red color material, a blue color material, a yellow color material, and a purple color material.
  • An embodiment containing a red color material, a blue color material, a yellow color material, a purple color material, and a green color material (5) An embodiment containing a red color material, a blue color material, a yellow color material, and a green color material. (6) An embodiment containing a red color material, a blue color material, and a green color material. (7) An embodiment containing a yellow coloring material and a purple coloring material.
  • white or colorless colorant examples include inorganic pigments such as titanium oxide, strontium titanate, barium titanate, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, barium sulfate, silica, talc, mica, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, and zinc sulfide.
  • inorganic pigments such as titanium oxide, strontium titanate, barium titanate, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, barium sulfate, silica, talc, mica, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, and zinc sulfide.
  • the white colorant is preferably silica particles.
  • silica particles include silica particles in which multiple spherical silica particles are linked together like beads, silica particles in which multiple spherical silica particles are linked together in a plane, silica particles with a hollow structure, and solid silica particles.
  • the black coloring material is not particularly limited, and any known material can be used.
  • the black coloring material may be an inorganic black coloring material or an organic black coloring material.
  • the black coloring material is preferably a pigment.
  • the black coloring material means a coloring material that exhibits absorption over the entire wavelength range of 400 to 700 nm.
  • inorganic black colorants include carbon black, titanium black, graphite, etc., with carbon black and titanium black being preferred, and titanium black being more preferred.
  • Titanium black is black particles containing titanium atoms, and low-order titanium oxide and titanium oxynitride are preferred.
  • As titanium black the titanium black described in paragraph 0044 of WO 2022/085485 can be used.
  • organic black coloring materials examples include bisbenzofuranone compounds, azomethine compounds, perylene compounds, and azo compounds, with bisbenzofuranone compounds and perylene compounds being preferred.
  • organic black coloring material the compounds described in paragraph number 0166 of WO 2022/065215 can be used.
  • perylene black (Lumogen Black FK4280, etc.) described in paragraphs 0016 to 0020 of JP 2017-226821 A can also be used as the organic black coloring material.
  • the infrared absorbing colorant is preferably a compound having a maximum absorption wavelength longer than 700 nm.
  • the infrared absorbing colorant is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of more than 700 nm to 1800 nm, more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of more than 700 nm to 1400 nm, even more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of more than 700 nm to 1200 nm, and particularly preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of more than 700 nm to 1000 nm.
  • the ratio A 1 /A 2 between the absorbance A 1 at a wavelength of 500 nm of the infrared absorbing colorant and the absorbance A 2 at the maximum absorption wavelength is preferably 0.08 or less, more preferably 0.04 or less.
  • the infrared absorbing colorant is preferably a pigment, more preferably an organic pigment.
  • Infrared absorbing colorants include pyrrolopyrrole compounds, cyanine compounds, squarylium compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, quaterrylene compounds, merocyanine compounds, croconium compounds, oxonol compounds, iminium compounds, dithiol compounds, triarylmethane compounds, pyrromethene compounds, azomethine compounds, anthraquinone compounds, dibenzofuranone compounds, dithiolene metal complexes, metal oxides, metal borides, etc. Specific examples of these include the compounds described in paragraph 0114 of WO 2022/065215.
  • the compounds described in paragraph 0121 of WO 2022/065215, the squarylium compounds described in JP 2020-075959 A, the copper complexes described in Korean Patent Publication No. 10-2019-0135217, the croconic acid compounds described in JP 2021-195515 A, and the near infrared absorbing dyes described in JP 2022-022070 A can also be used.
  • a pigment derivative can also be used as the coloring material.
  • the pigment derivative include a compound having at least one structure selected from the group consisting of a dye structure and a triazine structure, and an acid group or a basic group.
  • the above dye structures include a quinoline dye structure, a benzimidazolone dye structure, a benzisoindole dye structure, a benzothiazole dye structure, an iminium dye structure, a squarylium dye structure, a croconium dye structure, an oxonol dye structure, a pyrrolopyrrole dye structure, a diketopyrrolopyrrole dye structure, an azo dye structure, an azomethine dye structure, a phthalocyanine dye structure, a naphthalocyanine dye structure, an anthraquinone dye structure, a quinacridone dye structure, a dioxazine dye structure, a perinone dye structure, a perylene dye structure, a thiazineindigo dye structure, a thioindigo dye structure, an isoindoline dye structure, an isoindolinone dye structure, a quinophthalone dye structure, a dithiol dye structure
  • Examples of the acid group contained in the pigment derivative include a carboxy group, a sulfo group, a phosphate group, a boronic acid group, an imidic acid group, and salts thereof.
  • Examples of the atoms or atomic groups constituting the salt include alkali metal ions (Li + , Na + , K + , etc.), alkaline earth metal ions (Ca2 + , Mg2 + , etc.), ammonium ions, imidazolium ions, pyridinium ions, phosphonium ions, etc.
  • a group represented by -SO 2 NHSO 2 R X1 , -CONHSO 2 R X2 , -CONHCOR X3 or -SO 2 NHCOR X4 is preferred, a group represented by -SO 2 NHSO 2 R X1 , -CONHSO 2 R X2 or -SO 2 NHCOR X4 is more preferred, and -SO 2 NHSO 2 R X1 or -CONHSO 2 R X2 is even more preferred.
  • R X1 to R X4 each independently represent an alkyl group or an aryl group. The alkyl group and aryl group represented by R X1 to R X4 may have a substituent.
  • the substituent is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom.
  • R X1 to R X4 each independently represent an alkyl group containing a fluorine atom or an aryl group containing a fluorine atom, more preferably an alkyl group containing a fluorine atom.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group containing a fluorine atom is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and still more preferably 1 to 3.
  • the number of carbon atoms in the aryl group containing a fluorine atom is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 12, and still more preferably 6.
  • Basic groups contained in pigment derivatives include amino groups, pyridinyl groups and their salts, salts of ammonium groups, and phthalimidomethyl groups.
  • Atoms or atomic groups that constitute the salts include hydroxide ions, halogen ions, carboxylate ions, sulfonate ions, and phenoxide ions.
  • the amino group includes a group represented by --NR.sub.x11R.sub.x12 and a cyclic amino group.
  • R x11 and R x12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and are preferably an alkyl group. That is, the amino group is preferably a dialkylamino group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 1 to 3.
  • the alkyl group may be linear, branched, or cyclic, but is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • the alkyl group may have a substituent.
  • An example of the substituent is the substituent T.
  • the number of carbon atoms of the aryl group is preferably 6 to 30, more preferably 6 to 20, and even more preferably 6 to 12.
  • the aryl group may have a substituent.
  • An example of the substituent is the substituent T.
  • Cyclic amino groups include pyrrolidine groups, piperidine groups, piperazine groups, and morpholine groups. These groups may further have a substituent.
  • the pigment derivative may be a pigment derivative having excellent visible transparency (hereinafter, also referred to as a transparent pigment derivative).
  • the maximum molar absorption coefficient ( ⁇ max) of the transparent pigment derivative in the wavelength region of 400 to 700 nm is preferably 3000 L mol -1 cm- 1 or less, more preferably 1000 L mol -1 cm -1 or less, and even more preferably 100 L mol -1 cm -1 or less.
  • the lower limit of ⁇ max is, for example, 1 L mol -1 cm- 1 or more, and may be 10 L mol -1 cm -1 or more.
  • pigment derivatives include the compounds described in the Examples below, the compounds described in paragraph 0124 of WO 2022/085485, the benzimidazolone compounds or salts thereof described in JP 2018-168244 A, and the compounds having an isoindoline skeleton described in general formula (1) of Japanese Patent No. 6996282.
  • the content of the colorant in the total solid content of the second composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 65% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 77.5% by mass or less, and even more preferably 75% by mass or less.
  • the second composition When the second composition is used as a composition for forming colored pixels of a color filter, it is preferable to use a color material that contains a chromatic color material.
  • the content of the chromatic color material in the total solid content of the second composition is preferably 50 mass% or more, more preferably 60 mass% or more, and even more preferably 65 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 80 mass% or less, more preferably 77.5 mass% or less, and even more preferably 75 mass% or less.
  • the chromatic color material contains a pigment (chromatic pigment).
  • the content of the chromatic pigment in the chromatic color material contained in the second composition is preferably 20 to 100 mass%, more preferably 50 to 100 mass%, and even more preferably 70 to 100 mass%. Furthermore, the total content of the chromatic colorant and the pigment derivative in the colorant contained in the second composition is more preferably 50 to 100% by mass, even more preferably 70 to 100% by mass, and even more preferably 90 to 100% by mass.
  • the second composition When the second composition is used as a composition for forming green pixels of a color filter, it is preferable to use a color material that contains a green color material, and it is more preferable to use a color material that contains a yellow color material and a green color material.
  • the second composition When the second composition is used as a composition for forming red pixels of a color filter, it is preferable to use a color material that contains a red color material, and it is more preferable to use a color material that contains a yellow color material and a red color material.
  • the second composition is used as a composition for forming blue pixels of a color filter, it is preferable to use a color material that contains a blue color material, and it is more preferable to use a color material that contains a blue color material and a purple color material.
  • the second composition includes a curable compound.
  • the curable compound include a compound having a curable group.
  • the curable compound include a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group, a compound having a cyclic ether group, and the like.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group include a vinyl group, a (meth)allyl group, a (meth)acryloyl group, a styryl group, and a norbornylene group.
  • a cyclic ether group is preferably an epoxy group or an oxetanyl group.
  • a blocked isocyanate group is a group capable of generating an isocyanate group by the application of heat, for example, a blocked
  • blocking agents include oxime compounds, lactam compounds, phenol compounds, alcohol compounds, amine compounds, active methylene compounds, pyrazole compounds, mercaptan compounds, imidazole compounds, etc. compounds, imide compounds, etc.
  • blocking agents include compounds described in paragraphs 0115 to 0117 of JP 2017-067930 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • blocked isocyanate groups can be formed by thermal decomposition at temperatures of 90 to 260° C. It is preferable that the isocyanate group is capable of generating an isocyanate group by the following formula:
  • the curable compound may be a monomer or a resin such as a polymer.
  • a monomer-type curable compound and a resin-type curable compound may also be used in combination.
  • the curable compound used in the second composition is preferably a thermosetting compound.
  • the curable compound used in the second composition preferably contains a compound having a cyclic ether group, because this can further improve adhesion, more preferably contains a compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group, even more preferably contains a resin having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group, and particularly preferably contains a graft resin having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group.
  • the graft resin refers to a resin having a graft chain.
  • the graft chain means a polymer chain that branches out and extends from the main chain of the repeating unit.
  • the graft chain preferably has 40 to 10,000 atoms excluding hydrogen atoms, more preferably 50 to 2,000 atoms excluding hydrogen atoms, and even more preferably 60 to 500 atoms excluding hydrogen atoms.
  • the resin-type curable compound may be a resin containing a repeating unit having a curable group.
  • the resin containing a repeating unit having a curable group may be a repeating unit represented by formula (A-1-1).
  • X 1 represents a trivalent linking group
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • Y 1 represents a curable group
  • Examples of the trivalent linking group represented by X 1 in formula (A-1-1) include a poly(meth)acrylic linking group, a polyalkyleneimine linking group, a polyester linking group, a polyurethane linking group, a polyurea linking group, a polyamide linking group, a polyether linking group, and a polystyrene linking group.
  • a poly(meth)acrylic linking group or a polyalkyleneimine linking group is preferable, and a poly(meth)acrylic linking group is more preferable.
  • Examples of the divalent linking group represented by L 1 in formula (A-1-1) include an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms), an arylene group (preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms), -NH-, -SO-, -SO 2 -, -CO-, -O-, -COO-, OCO-, -S-, and groups formed by combining two or more of these.
  • Examples of the curable group represented by Y 1 in formula (A-1-1) include an ethylenically unsaturated bond-containing group, a cyclic ether group, and a blocked isocyanate group.
  • the content of the repeating unit having a curable group is preferably 5 to 100 mol% of the total repeating units of the resin.
  • the lower limit is preferably 10 mol% or more, and more preferably 15 mol% or more.
  • the upper limit can be 90 mol% or less, 80 mol% or less, or 75 mol% or less.
  • the resin having a curable group may further contain a repeating unit having an acid group.
  • the acid group include a carboxy group, a sulfo group, and a phosphate group. Only one type of acid group may be contained, or two or more types may be contained.
  • the content of the repeating unit having an acid group is preferably 1 to 50 mol% of the total repeating units of the resin.
  • the lower limit is preferably 2 mol% or more, and more preferably 5 mol% or more.
  • the upper limit is preferably 35 mol% or less, and more preferably 30 mol% or less.
  • the acid value of the resin having a curable group is preferably 10 to 100 mgKOH/g.
  • the lower limit is preferably 15 mgKOH/g or more, and more preferably 20 mgKOH/g or more.
  • the upper limit is preferably 90 mgKOH/g or less, more preferably 80 mgKOH/g or less, even more preferably 70 mgKOH/g or less, and particularly preferably 60 mgKOH/g or less.
  • the resin having a curable group contains a repeating unit derived from the above-mentioned ether dimer.
  • the resin having a curable group is preferably a graft resin.
  • the graft resin can also be used as a dispersant for pigments.
  • the graft chain preferably contains repeating units of at least one structure selected from a polyether structure, a polyester structure, a poly(meth)acrylic structure, a polystyrene structure, a polyurethane structure, a polyurea structure, and a polyamide structure, and more preferably contains repeating units of at least one structure selected from a polyether structure, a polyester structure, a poly(meth)acrylic structure, and a polystyrene structure.
  • the graft chain may include a curable group. That is, the graft chain may include a repeating unit having a curable group.
  • the graft resin is also preferably a resin containing a repeating unit having a graft chain.
  • the weight average molecular weight of the repeating unit having a graft chain is preferably 1000 or more, more preferably 1000 to 10000, and even more preferably 1000 to 7500.
  • the weight average molecular weight of the repeating unit having a graft chain is a value calculated from the weight average molecular weight of the raw material monomer used in the polymerization of the repeating unit.
  • the repeating unit having a graft chain can be formed by polymerizing a macromonomer.
  • the macromonomer means a polymeric compound in which a polymerizable group is introduced at the polymer end.
  • the graft resin which is a resin having a curable group, may be a resin containing a repeating unit having a graft chain and a repeating unit having a curable group.
  • the content of the repeating unit having a curable group is preferably 5 mol% or more of the total repeating units of the resin, more preferably 10 mol% or more, and even more preferably 15 mol% or more.
  • the upper limit can be 99 mol% or less, or can be 90 mol% or less, or can be 80 mol% or less, or can be 75 mol% or less.
  • the content of the repeating unit in the graft chain is preferably 1 to 80 mol% of the total repeating units constituting the resin.
  • the lower limit is preferably 2 mol% or more, and more preferably 5 mol% or more.
  • the upper limit is preferably 70 mol% or less, and more preferably 60 mol% or less.
  • the graft resin is also preferably a resin containing a repeating unit represented by formula (Ac-1).
  • Ar 10 represents a group containing an aromatic carboxy group
  • L 11 represents --COO-- or --CONH--
  • L 12 represents a trivalent linking group
  • P 10 represents a polymer chain having a curable group.
  • Examples of the group containing an aromatic carboxy group represented by Ar 10 in formula (Ac-1) include a structure derived from an aromatic tricarboxylic acid anhydride, a structure derived from an aromatic tetracarboxylic acid anhydride, etc.
  • Examples of the aromatic tricarboxylic acid anhydride and aromatic tetracarboxylic acid anhydride include compounds having the following structures.
  • Q 1 represents a single bond, —O—, —CO—, —COOCH 2 CH 2 OCO—, —SO 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, a group represented by the following formula (Q-1) or a group represented by the following formula (Q-2).
  • the group containing an aromatic carboxy group represented by Ar 1 may have a curable group.
  • Specific examples of the group containing an aromatic carboxy group represented by Ar 1 include a group represented by formula (Ar-11), a group represented by formula (Ar-12), and a group represented by formula (Ar-13).
  • n1 represents an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 2.
  • n2 represents an integer of 1 to 8, preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1 or 2, and even more preferably 2.
  • n3 and n4 each independently represent an integer of 0 to 4, and are preferably an integer of 0 to 2, more preferably 1 or 2, and further preferably 1. However, at least one of n3 and n4 is an integer of 1 or greater.
  • Q 1 represents a single bond, —O—, —CO—, —COOCH 2 CH 2 OCO—, —SO 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, a group represented by the above formula (Q-1) or a group represented by the above formula (Q-2).
  • *1 represents the bonding position to L11 .
  • L 11 represents —COO— or —CONH—, and is preferably —COO—.
  • the trivalent linking group represented by L 12 in formula (Ac-1) includes a hydrocarbon group, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NH-, -S-, and a group combining two or more of these.
  • the hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
  • the carbon number of the aliphatic hydrocarbon group is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 15.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic.
  • the carbon number of the aromatic hydrocarbon group is preferably 6 to 30, more preferably 6 to 20, and even more preferably 6 to 10.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group.
  • the trivalent linking group represented by L 12 is preferably a group represented by formula (L12-1), and more preferably a group represented by formula (L12-2).
  • L 12b represents a trivalent linking group
  • X 1 represents S
  • *1 represents the bonding position to L 11 in formula (Ac-2)
  • *2 represents the bonding position to P 10 in formula (Ac-2).
  • the trivalent linking group represented by L 12b include a hydrocarbon group; and a group in which a hydrocarbon group is combined with at least one selected from -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NH-, and -S-, and the like.
  • a hydrocarbon group or a group in which a hydrocarbon group is combined with -O- is preferred.
  • L 12c represents a trivalent linking group
  • X 1 represents S
  • *1 represents the bonding position to L 11 in formula (Ac-2)
  • *2 represents the bonding position to P 10 in formula (Ac-2).
  • the trivalent linking group represented by L 12c include a hydrocarbon group; and a group in which a hydrocarbon group is combined with at least one selected from -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NH-, and -S-, and the like, with a hydrocarbon group being preferred.
  • the polymer chain represented by P 10 in formula (Ac-1) is a polymer chain containing a curable group.
  • the polymer chain represented by P 10 is preferably a polymer chain containing a repeating unit having a curable group.
  • the content of the repeating unit having a curable group in all repeating units constituting P 10 is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, even more preferably 20 mass% or more, and particularly preferably 50 mol% or more.
  • the upper limit can be 100 mol%, can be 90 mol% or less, and can be 80 mol% or less.
  • the polymer chain represented by P 10 is preferably one containing a repeating unit of at least one structure selected from a polyether structure, a polyester structure, a poly(meth)acrylic structure, a polystyrene structure, a polyurethane structure, a polyurea structure, and a polyamide structure, and more preferably one containing a repeating unit of at least one structure selected from a polyether structure, a polyester structure, a poly(meth)acrylic structure, and a polystyrene structure.
  • the weight average molecular weight of the polymer chain represented by P10 is preferably 500 to 20,000.
  • the lower limit is preferably 600 or more, and more preferably 1,000 or more.
  • the upper limit is preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less, and even more preferably 3,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the resin containing the repeating unit represented by formula (Ac-1) is preferably 3,000 to 35,000.
  • the upper limit is preferably 25,000 or less, more preferably 20,000 or less, and even more preferably 15,000 or less.
  • the lower limit is preferably 4,000 or more, more preferably 6,000 or more, and even more preferably 7,000 or more.
  • the acid value of the resin containing the repeating unit represented by formula (Ac-1) is preferably 5 to 200 mgKOH/g.
  • the upper limit is preferably 150 mgKOH/g or less, more preferably 100 mgKOH/g or less, and even more preferably 80 mgKOH/g or less.
  • the lower limit is preferably 10 mgKOH/g or more, more preferably 15 mgKOH/g or more, and even more preferably 20 mgKOH/g or more.
  • a compound represented by formula (SP-1) (hereinafter, also referred to as compound (SP-1)) can be used.
  • Z 1 represents a (m+n)-valent linking group
  • Y1 and Y2 each independently represent a single bond or a linking group
  • A1 represents a group containing a functional group selected from a heterocyclic group, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, and a hydroxy group
  • P1 represents a polymer chain
  • n represents 1 to 20, m represents 1 to 20, and m+n is 3 to 21
  • n Y 1's and n A 1 's may be the same or different
  • m Y2 's and m P1 's may be the same or different
  • At least one of Z 1 may be the same or
  • the curable groups contained in compound (SP-1) include ethylenically unsaturated bond-containing groups, cyclic ether groups, and blocked isocyanate groups.
  • the curable group may be contained in any one of Z 1 , A 1 , and P 1 , but is preferably contained in P 1.
  • P 1 is preferably a polymer chain having a repeating unit containing a curable group.
  • a 1 in formula (SP-1) represents a group containing the above-mentioned functional group (hereinafter also referred to as a specific functional group).
  • the specific functional group is preferably a heterocyclic group, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or a hydroxy group, and more preferably an acid group.
  • the acid group include a carboxy group, a sulfo group, and a phosphate group, and the carboxy group is preferred.
  • a 1 may contain at least one specific functional group, and may contain two or more specific functional groups.
  • the specific functional group itself may be A 1 .
  • a 1 is preferably a group containing 1 to 10 specific functional groups, and more preferably a group containing 1 to 6 specific functional groups.
  • the group containing the specific functional group represented by A 1 includes a group formed by binding a specific functional group to a linking group consisting of 1 to 200 carbon atoms, 0 to 20 nitrogen atoms, 0 to 100 oxygen atoms, 1 to 400 hydrogen atoms, and 0 to 40 sulfur atoms.
  • a group formed by binding one or more specific functional groups such as an acid group via a chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, etc. may be mentioned.
  • the above chain saturated hydrocarbon group, cyclic saturated hydrocarbon group, and aromatic hydrocarbon group may further have a substituent.
  • substituents examples include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, a sulfonamido group, an N-sulfonylamido group, an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a cyano group, a carbonate ester group, and an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the chemical formula weight of A1 is preferably 30 to 2000.
  • the upper limit is preferably 1000 or less, and more preferably 800 or less.
  • the lower limit is preferably 50 or more, and more preferably 100 or more.
  • the chemical formula weight of A1 is a value calculated from the structural formula.
  • Z 1 in formula (SP-1) represents a (m+n)-valent linking group.
  • Examples of the (m+n)-valent linking group include groups consisting of 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.
  • Examples of the (m+n)-valent linking group include the following structural units or groups consisting of two or more of the following structural units combined together (which may form a ring structure).
  • the (m+n)-valent linking group represented by Z1 may have a substituent.
  • substituents include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, a hydroxy group, an amino group, a carboxy group, a sulfonamide group, an N-sulfonylamido group, an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a cyano group, a carbonate ester group, and a curable group.
  • the (m+n)-valent linking group represented by Z 1 is preferably a group represented by any one of formulas (Z-1) to (Z-4).
  • Lz 3 represents a trivalent group
  • Tz 3 represents a single bond or a divalent linking group
  • the three Tz 3 's may be the same or different.
  • Lz 4 represents a tetravalent group
  • Tz 4 represents a single bond or a divalent linking group
  • the four Tz 4s may be the same or different.
  • Lz 5 represents a pentavalent group
  • Tz 5 represents a single bond or a divalent linking group
  • the five Tz 5 's may be the same or different from each other.
  • Lz 6 represents a hexavalent group
  • Tz 6 represents a single bond or a divalent linking group
  • the six Tz 6 may be the same or different.
  • * represents a bond.
  • Examples of the divalent linking group represented by Tz3 to Tz6 include an alkylene group, an arylene group, a heterocyclic group, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NR-, -CONR-, -NRCO-, -S-, -SO-, -SO2- , and linking groups formed by linking two or more of these, where each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group and the alkylene group is preferably 1 to 30.
  • the upper limit is more preferably 25 or less, and even more preferably 20 or less.
  • the lower limit is more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the alkyl group and the alkylene group may be linear, branched, or cyclic.
  • the aryl group and arylene group preferably have 6 to 20 carbon atoms, and more preferably have 6 to 12 carbon atoms.
  • the heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered ring.
  • the heteroatoms contained in the heterocyclic group are preferably an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms contained in the heterocyclic group is preferably 1 to 3.
  • the alkylene group, arylene group, heterocyclic group, alkyl group and aryl group may be unsubstituted or may have the above-mentioned substituents.
  • Examples of the trivalent group represented by Lz 3 include groups obtained by removing one hydrogen atom from the divalent linking group.
  • Examples of the tetravalent group represented by Lz 4 include groups obtained by removing two hydrogen atoms from the divalent linking group.
  • Examples of the pentavalent group represented by Lz 5 include groups obtained by removing three hydrogen atoms from the divalent linking group.
  • Examples of the hexavalent group represented by Lz 6 include groups obtained by removing four hydrogen atoms from the divalent linking group.
  • the trivalent to hexavalent groups represented by Lz 3 to Lz 6 may have the above-mentioned substituents.
  • the chemical formula weight of Z1 is preferably 20 to 3000.
  • the upper limit is preferably 2000 or less, and more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is preferably 50 or more, and more preferably 100 or more.
  • the chemical formula weight of Z1 is a value calculated from the structural formula.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent a single bond or a linking group.
  • the linking group include groups consisting of 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. The above groups may further have the above-mentioned substituents.
  • Examples of the linking group represented by Y 1 and Y 2 include the following structural units or groups consisting of a combination of two or more of the following structural units.
  • P1 in formula (SP-1) represents a polymer chain.
  • the polymer chain represented by P1 is preferably a polymer chain having at least one repeating unit selected from a poly(meth)acrylic repeating unit, a polyether repeating unit, a polyester repeating unit, a polyamide repeating unit, a polyimide repeating unit, a polyimine repeating unit, and a polyurethane repeating unit in the main chain.
  • the number of repeats of the repeating unit in P 1 is preferably 3 to 2000.
  • the upper limit is preferably 1500 or less, more preferably 1000 or less.
  • the lower limit is preferably 5 or more, more preferably 7 or more.
  • P 1 is preferably a polymer chain having a repeating unit having a curable group.
  • the content of the repeating unit having a curable group in all the repeating units constituting P 1 is preferably 1 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, and even more preferably 3 mol% or more.
  • the upper limit can be 100 mol%.
  • P 1 when P 1 is a polymer chain having a repeating unit having a curable group, P 1 also preferably contains other repeating units in addition to the repeating unit having a curable group. Examples of the other repeating units include repeating units having an acid group.
  • the weight average molecular weight of the polymer chain represented by P1 is preferably 1000 or more, more preferably 1000 to 10000.
  • the upper limit is preferably 9000 or less, more preferably 6000 or less, and even more preferably 3000 or less.
  • the lower limit is preferably 1200 or more, more preferably 1400 or more.
  • the weight average molecular weight of P1 is a value calculated from the weight average molecular weight of the raw material used to introduce the polymer chain.
  • the curable compound may be any of the compounds described above as having an ethylenically unsaturated bond-containing group for use in the first composition.
  • the compound having a cyclic ether group used as the curable compound is preferably a compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group.
  • the compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group may be a monomer or a resin such as a polymer.
  • a monomer type compound and a resin type compound can also be used in combination.
  • the molecular weight of the monomer is preferably 200 to 2000.
  • the upper limit is preferably 1500 or less, and more preferably 1000 or less.
  • the lower limit is preferably 250 or more, and more preferably 300 or more.
  • the weight average molecular weight of the resin is preferably 3000 to 30000.
  • the upper limit is preferably 25000 or less, and more preferably 20000 or less.
  • the lower limit is preferably 5000 or more, and more preferably 10000 or more.
  • the adhesion to the first composition can be further improved.
  • a resin is used as the compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group
  • the degree of hardening of the entire film can be increased, and the solvent resistance can be further improved.
  • a monomer and a resin are used in combination as the compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group
  • the adhesion to the substrate can be increased, the degree of hardening of the entire film can be increased, and the adhesion and solvent resistance can be further improved.
  • the ratio of the monomer to the resin is preferably 10 to 500 parts by mass of the monomer per 100 parts by mass of the resin.
  • the upper limit is preferably 300 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 20 parts by mass or more, and more preferably 30 parts by mass or more.
  • the compounds described in JP 2013-011869 A, paragraphs 0034 to 0036, the compounds described in JP 2014-043556 A, paragraphs 0147 to 0156, the compounds described in JP 2014-089408 A, paragraphs 0085 to 0092, and the compounds described in JP 2017-179172 A can also be used.
  • the content of the curable compound in the total solid content of the second composition is preferably 10 to 50% by mass.
  • the upper limit is preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more.
  • the content of the compound having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group in the curable compound contained in the second composition is preferably 50 mass % or more, more preferably 70 mass % or more, and even more preferably 90 mass % or more.
  • the content of the resin having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group in the curable compound contained in the second composition is preferably 50 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, and even more preferably 90 mass% or more.
  • the content of the graft resin having at least one group selected from an epoxy group and an oxetane group in the curable compound contained in the second composition is preferably 50 mass % or more, more preferably 70 mass % or more, and even more preferably 90 mass % or more.
  • the total content of the colorant and the curable compound in the total solid content of the second composition is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
  • the upper limit can be 100% by mass or less, 99% by mass or less, 98% by mass or less, 97% by mass or less, 96% by mass or less, or 95% by mass or less.
  • the second composition may contain only one type of curable compound or may contain two or more types. When the second composition contains two or more types of curing accelerators, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the second composition may further contain a resin that does not contain a curable group (hereinafter, also referred to as other resin).
  • other resins include (meth)acrylic resin, ene-thiol resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyphenylene resin, polyarylene ether phosphine oxide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyester resin, styrene resin, and siloxane resin.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 5,000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the resin is preferably 1,000 to 20,000.
  • a dispersant can also be used as the other resin.
  • dispersants include acidic dispersants (acidic resins) and basic dispersants (basic resins).
  • the term “acidic dispersant (acidic resin)” refers to a resin in which the amount of acid groups is greater than the amount of basic groups.
  • the acidic dispersant (acidic resin) a resin in which the amount of acid groups is 70 mol% or more when the total amount of the acid groups and the basic groups is 100 mol% is preferable.
  • the acid group possessed by the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxy group.
  • the acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 10 to 105 mgKOH/g.
  • basic dispersant refers to a resin in which the amount of basic groups is greater than the amount of acid groups.
  • a resin in which the amount of basic groups is greater than the amount of acid groups is preferably a resin in which the total amount of the acid groups and the basic groups is 100 mol% is preferable.
  • the basic group possessed by the basic dispersant is preferably an amino group.
  • the resin used as the dispersant is a graft resin.
  • graft resins please refer to the description in paragraphs 0025 to 0094 of JP 2012-255128 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the resin used as the dispersant is a resin having an aromatic carboxyl group.
  • the resin used as the dispersant is preferably a polyimine-based dispersant containing nitrogen atoms in at least one of the main chain and side chain.
  • the polyimine-based dispersant is preferably a resin having a main chain with a partial structure having a functional group with a pKa of 14 or less, a side chain with 40 to 10,000 atoms, and having a basic nitrogen atom in at least one of the main chain and side chain.
  • the basic nitrogen atom so long as it is a nitrogen atom that exhibits basicity.
  • polyimine-based dispersants please refer to the description in paragraphs 0102 to 0166 of JP 2012-255128 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the resin used as the dispersant is preferably one having a structure in which multiple polymer chains are bonded to a core portion.
  • resins include dendrimers (including star-shaped polymers).
  • dendrimers include polymer compounds C-1 to C-31 described in paragraphs 0196 to 0209 of JP2013-043962A.
  • resins described in JP 2018-087939 A, block copolymers (EB-1) to (EB-9) described in paragraphs 0219 to 0221 of Japanese Patent No. 6,432,077 A, polyethyleneimine having a polyester side chain described in WO 2016/104803 A, block copolymers described in WO 2019/125940 A, block polymers having an acrylamide structural unit described in JP 2020-066687 A, block polymers having an acrylamide structural unit described in JP 2020-066688 A, dispersants described in WO 2016/104803 A, and the like can also be used.
  • Dispersants are also available as commercially available products, and specific examples include the DISPERBYK series manufactured by BYK Chemie, the SOLSPERSE series manufactured by Lubrizol Nippon, the Efka series manufactured by BASF, and the AJISPER series manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.
  • the products described in paragraph 0129 of JP 2012-137564 A and the products described in paragraph 0235 of JP 2017-194662 A can also be used as dispersants.
  • the content of the other resin in the total solid content of the second composition is preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit can be 0% by mass or more, 1% by mass or more, or 2% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less.
  • the second composition may contain only one type of other resin, or may contain two or more types. When the second composition contains two or more types of other resins, it is preferable that the total amount of the other resins is in the above range. It is also preferable that the second composition is substantially free of other resins. When the second composition is substantially free of other resins, it means that the content of other resins in the total solid content of the first composition is 0.1 mass % or less, preferably 0.05 mass % or less, and more preferably no other resins are contained.
  • the second composition preferably contains a solvent.
  • the solvent include those described above as the solvent used in the first composition.
  • the content of the solvent in the second composition is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and even more preferably 30 to 90% by mass.
  • the second composition may contain a photoradical polymerization initiator.
  • the photoradical polymerization initiator include those described above as the photoradical polymerization initiator used in the first composition.
  • the content of the photoradical polymerization initiator in the total solid content of the second composition is preferably 2 mass% or less, more preferably 1.5 mass% or less, and even more preferably 1 mass% or less. It is also preferable that the second composition is substantially free of a photoradical polymerization initiator. In this specification, when the second composition is substantially free of a photoradical polymerization initiator, this means that the content of the photoradical polymerization initiator in the total solid content of the second composition is 0.5 mass% or less, preferably 0.1 mass% or less, and more preferably no photoradical polymerization initiator is contained.
  • the second composition may also contain a polyalkyleneimine.
  • the polyalkyleneimine is used, for example, as a dispersing aid for pigments.
  • a dispersing aid is a material for enhancing the dispersibility of a pigment in a composition.
  • the polyalkyleneimine is a polymer obtained by ring-opening polymerization of an alkyleneimine.
  • the polyalkyleneimine is a polymer having a branched structure containing a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group.
  • the number of carbon atoms in the alkyleneimine is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, even more preferably 2 or 3, and particularly preferably 2.
  • the molecular weight of the polyalkyleneimine is preferably 200 or more, more preferably 250 or more.
  • the upper limit is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, even more preferably 10,000 or less, and particularly preferably 2,000 or less.
  • the molecular weight of the polyalkyleneimine is the value calculated from the structural formula.
  • the molecular weight of the specific amine compound cannot be calculated from the structural formula or is difficult to calculate, the value of the number average molecular weight measured by the boiling point elevation method is used.
  • the value of the number average molecular weight measured by the viscosity method is used.
  • the value of the number average molecular weight in polystyrene equivalent value measured by the GPC (gel permeation chromatography) method is used.
  • the amine value of the polyalkyleneimine is preferably 5 mmol/g or more, more preferably 10 mmol/g or more, and even more preferably 15 mmol/g or more.
  • alkyleneimines include ethyleneimine, propyleneimine, 1,2-butyleneimine, and 2,3-butyleneimine, with ethyleneimine or propyleneimine being preferred, and ethyleneimine being more preferred.
  • the polyalkyleneimine is particularly preferably polyethyleneimine.
  • the polyethyleneimine preferably contains primary amino groups in an amount of 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and even more preferably 30 mol% or more, based on the total of the primary amino groups, secondary amino groups, and tertiary amino groups.
  • Commercially available polyethyleneimines include Epomin SP-003, SP-006, SP-012, SP-018, SP-200, and P-1000 (all manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
  • the content of polyalkyleneimine in the total solid content of the second composition is preferably 0.1 to 5 mass%.
  • the lower limit is preferably 0.2 mass% or more, more preferably 0.5 mass% or more, and even more preferably 1 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 4.5 mass% or less, more preferably 4 mass% or less, and even more preferably 3 mass% or less.
  • the content of polyalkyleneimine is preferably 0.5 to 20 mass parts per 100 mass parts of pigment.
  • the lower limit is preferably 0.6 mass% or more, more preferably 1 mass% or more, and even more preferably 2 mass% or more.
  • the upper limit is preferably 10 mass% or less, and even more preferably 8 mass% or less.
  • the second composition may contain only one type of polyalkyleneimine, or may contain two or more types. When two or more types of polyalkyleneimine are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the second composition may contain a curing accelerator.
  • the curing accelerator include a thiol compound, a methylol compound, an amine compound, a phosphonium salt compound, an amidine salt compound, an amide compound, a base generator, an isocyanate compound, an alkoxysilane compound, and an onium salt compound.
  • Specific examples of the curing accelerator include the compound described in paragraph 0164 of International Publication No. 2022/085485 and the compound described in JP-A-2021-181406.
  • the content of the curing accelerator in the total solid content of the second composition is preferably 0.3 to 8.9% by mass, more preferably 0.8 to 6.4% by mass.
  • the second composition may contain only one type of curing accelerator, or may contain two or more types. When two or more types of curing accelerators are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the second composition may contain an ultraviolet absorber.
  • the ultraviolet absorber include those described above as ultraviolet absorbers used in the first composition.
  • the content of the ultraviolet absorber in the total solid content of the second composition is preferably 0.01 to 10 mass%, more preferably 0.01 to 5 mass%.
  • the second composition may contain only one type of ultraviolet absorber, or may contain two or more types. When two or more types of ultraviolet absorbers are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the second composition may contain a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor include those described above as the polymerization inhibitor used in the first composition.
  • the content of the polymerization inhibitor in the total solid content of the second composition is preferably 0.0001 to 5 mass%.
  • the second composition may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types of polymerization inhibitors are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the second composition may contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent include those described above as the silane coupling agent used in the first composition.
  • the content of the silane coupling agent in the total solid content of the second composition is preferably 0.01 to 15.0 mass%, more preferably 0.05 to 10.0 mass%.
  • the second composition may contain only one type of silane coupling agent, or may contain two or more types. When two or more types of silane coupling agents are contained, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the second composition may contain a surfactant.
  • the surfactant include those described above as the surfactant used in the first composition.
  • the content of the surfactant in the total solid content of the second composition is preferably 0.001% by mass to 5.0% by mass, more preferably 0.005% by mass to 3.0% by mass.
  • the second composition may contain only one type of surfactant, or may contain two or more types of surfactants. When two or more types of surfactants are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the second composition may contain an antioxidant.
  • the antioxidant include those described above as the antioxidant used in the first composition.
  • the content of the antioxidant in the total solid content of the second composition is preferably 0.01 to 20 mass%, more preferably 0.3 to 15 mass%.
  • the second composition may contain only one type of antioxidant, or may contain two or more types. When two or more types of antioxidants are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the second composition may contain, as necessary, a sensitizer, a plasticizer, and other auxiliaries (e.g., conductive particles, fillers, defoamers, flame retardants, leveling agents, peeling promoters, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.).
  • auxiliaries e.g., conductive particles, fillers, defoamers, flame retardants, leveling agents, peeling promoters, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.
  • the second composition may contain a light resistance improver.
  • the light resistance improver include the compounds described in paragraph 0183 of WO 2022/085485.
  • the first composition and the second composition are substantially free of terephthalic acid esters.
  • substantially free means that the content of terephthalic acid esters in the total amount of the composition is 1000 ppb by mass or less, more preferably 100 ppb by mass or less, and particularly preferably zero.
  • the first composition and the second composition preferably have a free metal content of 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.
  • the free halogen content is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.
  • Methods for reducing free metals and halogens in the compositions include washing with ion-exchanged water, filtration, ultrafiltration, and purification with ion-exchange resins.
  • perfluoroalkylsulfonic acid and its salts may be restricted.
  • the content of the above-mentioned compounds is reduced in the first composition and the second composition, the content of perfluoroalkylsulfonic acid (particularly perfluoroalkylsulfonic acid having 6 to 8 carbon atoms in the perfluoroalkyl group) and its salts, and perfluoroalkylcarboxylic acid (particularly perfluoroalkylcarboxylic acid having 6 to 8 carbon atoms in the perfluoroalkyl group) and its salts is preferably in the range of 0.01 ppb to 1,000 ppb, more preferably in the range of 0.05 ppb to 500 ppb, and even more preferably in the range of 0.1 ppb to 300 ppb, based on the total solid content of the composition.
  • the first composition and the second composition may be substantially free of perfluoroalkylsulfonic acid and its salts, and perfluoroalkylcarboxylic acid and its salts.
  • a composition that is substantially free of perfluoroalkylsulfonic acid and its salts, and perfluoroalkylcarboxylic acid and its salts may be selected by using a compound that can be a substitute for perfluoroalkylsulfonic acid and its salts, and a compound that can be a substitute for perfluoroalkylcarboxylic acid and its salts.
  • Examples of compounds that can be a substitute for regulated compounds include compounds that are excluded from regulation due to the difference in the number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group. However, the above content does not prevent the use of perfluoroalkylsulfonic acid and its salts, and perfluoroalkylcarboxylic acid and its salts.
  • the first composition and the second composition may contain perfluoroalkylsulfonic acid and its salts, and perfluoroalkylcarboxylic acid and its salts, within the maximum allowable range.
  • a solid-state imaging device can also be manufactured using the method for manufacturing the optical filter of the present invention. That is, the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention includes the method for manufacturing the optical filter of the present invention described above.
  • the configuration of the solid-state imaging device is not particularly limited as long as it functions as a solid-state imaging device, and examples thereof include the following configurations.
  • the substrate has a plurality of photodiodes constituting the light receiving area of a solid-state imaging element (such as a CCD (charge-coupled device) image sensor or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) image sensor) and a transfer electrode made of polysilicon or the like, a light-shielding film on the photodiodes and the transfer electrode with only the light receiving portion of the photodiode open, a device protection film made of silicon nitride or the like formed on the light-shielding film so as to cover the entire light-shielding film and the light receiving portion of the photodiode, and a color filter on the device protection film.
  • a solid-state imaging element such as a CCD (charge-coupled device) image sensor or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) image sensor
  • a transfer electrode made of polysilicon or the like
  • the device protection film may have a light-collecting means (e.g., a microlens, etc.; the same applies below) on the device protection film and below the color filter (the side closer to the support), or a light-collecting means on the color filter.
  • the color filter may have a structure in which each colored pixel is embedded in a space partitioned by partitions, for example in a lattice shape. In this case, it is preferable that the partitions have a lower refractive index than each colored pixel. Examples of imaging devices having such a structure include those described in JP 2012-227478 A, JP 2014-179577 A, and WO 2018/043654 A.
  • an ultraviolet absorbing layer may be provided in the structure of the solid-state imaging element to improve light resistance.
  • the imaging device equipped with the solid-state imaging element of the present invention can be used for digital cameras, electronic devices with imaging functions (such as mobile phones), as well as in-vehicle cameras and surveillance cameras.
  • An image display device can also be manufactured using the manufacturing method of the optical filter of the present invention.
  • the image display device include a liquid crystal display device and an organic electroluminescence (organic EL) display device.
  • organic EL organic electroluminescence
  • the definition and details of the image display device are described in, for example, "Electronic Display Devices” (written by Akio Sasaki, published by Kogyo Chosakai Co., Ltd. in 1990) and “Display Devices” (written by Junsho Ibuki, published by Sangyo Tosho Co., Ltd. in 1989).
  • the liquid crystal display device is described in, for example, "Next Generation Liquid Crystal Display Technology" (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Chosakai Co., Ltd. in 1994).
  • the image display device may have a white organic EL element.
  • the white organic EL element is preferably in a tandem structure.
  • the tandem structure of the organic EL element is described in JP 2003-045676 A, and Akiyoshi Mikami (ed.), "The Frontline of Organic EL Technology Development - High Brightness, High Precision, Long Life, Know-How Collection", Technical Information Association, pp. 326-328, 2008.
  • the spectrum of white light emitted by the organic EL element preferably has strong maximum emission peaks in the blue region (430-485 nm), green region (530-580 nm), and yellow region (580-620 nm). In addition to these emission peaks, it is more preferable that the spectrum has a maximum emission peak in the red region (650-700 nm).
  • ⁇ Preparation of Dispersion> The mixture of the materials listed in the table below was mixed and dispersed for 3 hours using a bead mill (zirconia beads 0.1 mm in diameter). Next, a dispersion process was carried out using a high-pressure disperser equipped with a pressure reducing mechanism, NANO-3000-10 (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.), under conditions of a pressure of 2000 kg/ cm2 and a flow rate of 500 g/min. This dispersion process was repeated a total of 10 times to obtain a dispersion.
  • NANO-3000-10 manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.
  • PG36 C.I. Pigment Green 36 (green pigment)
  • PG58 C.I. Pigment Green 58 (green pigment)
  • PR254 C.I. Pigment Red 254 (red pigment)
  • PR272 C.I. Pigment Red 272 (red pigment)
  • PY139 C.I. Pigment Yellow 139 (yellow pigment)
  • PY150 C.I. Pigment Yellow 150 (yellow pigment)
  • PY185 C.I. Pigment Yellow 185 (yellow pigment)
  • PB15:6 C.I. Pigment Blue 15:6 (blue pigment)
  • PV23 C.I. Pigment Violet 23 (purple pigment)
  • (Dispersant) B-1 30% by mass solution of a resin having the following structure (curable compound, weight average molecular weight 23,200, the numerical value added to the main chain is the molar ratio of each repeating unit, and the description "Polym” indicates that a polymer chain having a structure in which repeating units of the structure shown in "Polym” are bonded in the number of numerical subscripts is bonded to a sulfur atom (S)) in propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • B-2 A 30% by mass solution of a resin having the following structure (weight average molecular weight 26,000, the numbers added to the main chain are the molar ratios of each repeating unit, and the numbers added to the side chain are the number of repeats of each unit) in propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • B-3 30% by mass solution of a resin having the following structure (curable compound, weight average molecular weight 27300, the numerical value added to the main chain is the molar ratio of each repeating unit, and the description "Polym” indicates that a polymer chain having a structure in which repeating units of the structure shown in "Polym” are bonded in the number of numerical subscripts is bonded to a sulfur atom (S)) in propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • B-4 Resin having the following structure (weight average molecular weight 20,000)
  • the first compositions U-1 to U-12 were applied to a glass substrate using a spin coater and then heated for 120 seconds using a hot plate at 100°C to form a film with a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the maximum absorbance of this film at wavelengths of 400 to 1500 nm was 0.1 or less.
  • the minimum transmittance at wavelengths of 400 to 1500 nm was 90% or more.
  • the second compositions G-1 to G-5, R-1 to R-5, B-1 to B-5 and CG-1 were prepared by mixing the raw materials shown in the table below.
  • C-1 30% by mass solution of a resin having the following structure (curable compound, resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group, the numerical values added to the main chain are molar ratios, weight average molecular weight 11,000, acid value 69.2 mgKOH/g) in propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • C-2 Cyclomer P ACA 230AA (manufactured by Daicel Corporation, curable compound, resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group, weight average molecular weight 10,000 to 16,000, acid value 33 to 47 mgKOH/g) diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate to adjust the solid content concentration to 30% by mass.
  • C-3 30% by mass propylene glycol monomethyl ether acetate solution of a resin having the following structure (curable compound, resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group, the numerical values added to the main chain are molar ratios, weight average molecular weight 10,000, acid value 30 mgKOH/g).
  • C-4 30% by mass solution of a resin having the following structure (curable compound, resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group, weight average molecular weight 20,000) in propylene glycol monomethyl ether acetate
  • M-1 KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group, a curable compound)
  • M-2 NK Ester A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group, a curable compound)
  • M-3 NK Ester A-DPH-12ET (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group, a curable compound)
  • A-1 OXT-221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., 3-ethyl-3 ⁇ [(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]methyl ⁇ oxetane, oxetane compound, curable compound)
  • A-2 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane adduct (epoxy compound, curable compound)
  • A-3 Compound having the following structure (ultraviolet absorber)
  • W-1 KF-6001 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., polydimethylsiloxane modified with carbinol at both ends)
  • W-2 Compound having the following structure (weight average molecular weight: 14,000, % indicating the proportion of repeating units is mol %)
  • this first composition layer was exposed to light having a wavelength of 365 nm using an i-line stepper exposure device FPA-3000i5+ (manufactured by Canon Corporation) through a mask pattern in which square unmasked portions with sides of 1.0 ⁇ m were arranged in an area of 4 mm ⁇ 3 mm, with an exposure illuminance of 6000 W/m 2 and an exposure amount of 500 mJ/cm 2 .
  • the silicon wafer on which the exposed first composition layer was formed was placed on the horizontal rotation table of a spin-shower developer (DW-30 type, manufactured by Chemitronics Corporation), and paddle development was performed using a developer (CD-2000, manufactured by FUJIFILM Electronic Materials Co., Ltd.) at 23° C.
  • the second composition shown in the table below was applied to the silicon wafer on which the first pattern was formed using a spin coater so that the thickness after pre-baking would be 0.5 ⁇ m, and a heat treatment (pre-baking) was performed for 300 seconds using a hot plate at 150° C. to form a second composition layer.
  • a heat treatment pre-baking
  • the silicon wafer on which the second composition layer was formed was placed on the horizontal rotating table of a spin-shower developer (DW-30 type, manufactured by Chemitronics Co., Ltd.), and paddle development was performed at 23° C.
  • the silicon wafer on which the second patterns were formed was observed using a scanning electron microscope (SEM) to check for peeling of 100 second patterns, and the adhesion was evaluated according to the following criteria.
  • Example 2 to 24 A second pattern (a pattern of a second composition layer) having a pattern size of 1.0 ⁇ m on a side was formed on the first pattern in the same manner as in Example 1, except that the types of the first composition and the second composition were changed. The adhesion of the second pattern was evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 A second composition shown in the table below was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater so that the thickness after pre-baking was 0.5 ⁇ m, and a heat treatment (pre-baking) was performed for 120 seconds using a hot plate at 100° C. to form a second composition layer.
  • this second composition layer was exposed to light having a wavelength of 365 nm using an i-line stepper exposure device FPA-3000i5+ (manufactured by Canon Corporation) through a mask pattern in which square unmasked portions with sides of 1.0 ⁇ m were arranged in an area of 4 mm ⁇ 3 mm, with an exposure intensity of 6000 W/m 2 and an exposure amount of 500 mJ/cm 2 .
  • FPA-3000i5+ manufactured by Canon Corporation
  • the silicon wafer on which the exposed second composition layer was formed was placed on the horizontal rotating table of a spin-shower developer (DW-30 type, manufactured by Chemitronics Co., Ltd.), and paddle development was performed using a developer (CD-2000, manufactured by FUJIFILM Electronic Materials Co., Ltd.) at 23° C. for 60 seconds to develop and remove the second composition layer in the unexposed areas.
  • a spin-shower developer DW-30 type, manufactured by Chemitronics Co., Ltd.
  • CD-2000 manufactured by FUJIFILM Electronic Materials Co., Ltd.
  • pure water was supplied in the form of a shower from a spray nozzle from above the center of rotation to perform a rinsing treatment, followed by spray drying, and then heat treatment (post-baking) at 200° C. for 300 seconds using a hot plate to form a second pattern (pattern of the second composition layer) having a pattern size of 1.0 ⁇ m on a side.
  • the adhesion of the second pattern was evaluated in the
  • the method of the embodiment was able to form a second pattern on a silicon wafer with good adhesion.
  • the contact angle of the first composition with respect to a silicon wafer was larger than the contact angle of the second composition with respect to a silicon wafer.
  • the contact angle A of the silicon wafer with water, the contact angle B of the film obtained from the first composition with water, and the contact angle C of the film obtained from the second composition with water all satisfied the following formula.
  • the contact angles of water, the first composition, and the second composition on a silicon wafer are A contact angle meter (SA-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to measure the angle between the silicon wafer and the droplet when water at 25° C., the first composition, or the second composition was dropped onto the silicon wafer.
  • SA-301 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • the contact angle of the film obtained from the first composition with water was determined by applying the first composition onto a silicon wafer using a spin coater, subjecting the wafer to a heat treatment for 120 seconds using a hot plate at 100°C, and exposing the wafer to light with a wavelength of 365 nm at an exposure illuminance of 6000 W/ m2 and an exposure dose of 500 mJ/ cm2 to form a film having a thickness of 0.1 ⁇ m, and then measuring the angle between the film and a droplet of water at 25°C on the film using a contact angle meter (SA-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • SA-301 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • the contact angle of the film obtained from the second composition with water was determined by applying the second composition onto a silicon wafer using a spin coater, and then heating the applied composition on a hot plate at 150° C. for 300 seconds to form a film having a thickness of 0.5 ⁇ m. Water at 25° C. was then dropped onto the film using a contact angle meter (SA-301, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) to measure the angle between the film and a droplet.
  • SA-301 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • Example 1 the results were similar when the thickness of the second composition layer was changed to 0.3 ⁇ m or 1.0 ⁇ m.
  • the adhesion was rated 5.

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)

Abstract

支持体上に、第1の組成物を塗布して第1の組成物層を形成する工程と、第1の組成物層をパターン状に露光する工程と、露光後の第1の組成物層を現像液を用いて現像し、未露光部の第1の組成物層を除去して第1のパターンを形成する工程と、第1のパターンが形成された支持体上に、第2の組成物を塗布して第2の組成物層を形成する工程と、第2の組成物層を加熱したのち、現像液を用いて現像し、支持体上の第2の組成物層であって、第1のパターンが形成されていない部分に形成されている第2の組成物層の少なくとも一部を除去して、第1のパターン上に第2のパターンを形成する工程と、を含む光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法。

Description

光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法
 本発明は、光学フィルタおよび固体撮像素子の製造方法に関する。
 近年、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及から、電荷結合素子(CCD)イメージセンサなどの固体撮像素子の需要が大きく伸びている。ディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタなどの光学フィルタが使用されている。
 カラーフィルタなどの光学フィルタは色材を含む膜のパターン(画素)を備えている。このようなパターン(画素)は、従来より、色材を含む組成物を用い、フォトリソグラフィ法でパターン形成して製造されている(例えば、特許文献1など)。
特開2022-063556号公報
 近年、固体撮像素子においては、小型化や薄膜化の要求が強い。このため、固体撮像素子に用いられる光学フィルタについても、近年では、より薄膜化されることが望まれている。所望の分光性能を維持しつつ薄膜化を達成するためには、光学フィルタが備える色材を含む膜中の色材濃度を高めることが必要である。
 膜中の色材濃度を高める方法として、従来より、組成物の全固形分中における色材濃度を高めることが行われていた。しかしながら、組成物の全固形分中における色材濃度を高めるに伴い、光ラジカル重合開始剤、重合性モノマー、樹脂などのフォトリソグラフィ性を担う素材の濃度が低くなる。その結果、十分なフォトリソグラフィ性を維持できず、パターンの剥がれやなどの問題が発生していた。
 よって、本発明の目的は、色材を含む膜のパターンを密着性良く形成することができる光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法を提供することにある。
 本発明は以下を提供する。
 <1> 支持体上に、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤を含む第1の組成物を塗布して第1の組成物層を形成する工程と、
 上記第1の組成物層をパターン状に露光する工程と、
 上記露光後の第1の組成物層を現像液を用いて現像し、未露光部の第1の組成物層を除去して、上記第1の組成物から得られる膜のパターンである第1のパターンを形成する工程と、
 上記第1のパターンが形成された支持体上に、色材と硬化性化合物を含む第2の組成物を塗布して第2の組成物層を形成する工程と、
 上記第2の組成物層を加熱したのち、現像液を用いて現像し、上記支持体上の第2の組成物層であって、上記第1のパターンが形成されていない部分に形成されている上記第2の組成物層の少なくとも一部を除去して、上記第1のパターン上に上記第2の組成物から得られる膜のパターンである第2のパターンを形成する工程と、
 を含む光学フィルタの製造方法。
 <2> 上記第2の組成物の全固形分中における上記色材の含有量が65質量%以上である、<1>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <3> 上記第2の組成物の全固形分中における上記色材と上記硬化性化合物との合計の含有量が85質量%以上である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <4> 上記第2の組成物に含まれる上記硬化性化合物は、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物を含む、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <5> 上記第2の組成物に含まれる上記硬化性化合物は、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有するグラフト樹脂を含む、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <6> 上記第2の組成物の全固形分中における光ラジカル重合開始剤の含有量が2質量%以下である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <7> 上記第1の組成物に含まれる上記エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、エポキシ基またはオキセタン基と反応する基を有する、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <8> 上記第1の組成物の全固形分中における上記エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と上記光ラジカル重合開始剤との合計量が70質量%以上である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <9> 上記第1の組成物は溶剤を含み、上記第1の組成物中における上記溶剤の含有量が90質量%以上である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <10> 上記第1の組成物は、膜厚0.1μmの膜を形成した際の波長400~1500nmにおける吸光度の最大値が0.1以下である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <11> 上記第1の組成物の全固形分中における色材の含有量が1質量%以下である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <12> 上記第1のパターンの膜厚が0.15μm以下である、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <13> 上記第1の組成物の上記支持体に対する接触角は、上記第2の組成物の上記支持体に対する接触角よりも大きい、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 <14> 上記支持体の水との接触角A、上記第1の組成物から得られる膜の水との接触角B、および、上記第2の組成物から得られる膜と水との接触角Cは以下の式を満たす、<1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法。
 接触角B-接触角C<10°
 接触角A-接触角C>50°
 <15> <1>または<2>に記載の光学フィルタの製造方法を含む固体撮像素子の製造方法。
 本発明によれば、色材を含む膜のパターンを密着性良く形成することができる光学フィルタの製造方法および固体撮像素子の製造方法を提供することができる。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 本明細書において、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Prはプロピル基を表し、Phはフェニル基を表す。
 本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値である。
 本明細書において、赤外線とは、波長700~2500nmの光(電磁波)をいう。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 本明細書において、顔料とは、溶剤に対して溶解しにくい色材を意味する。例えば、顔料は、23℃の水100gおよび23℃のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100gに対する溶解度がいずれも0.1g以下であることが好ましく、0.01g以下であることがより好ましい。
 本明細書において、染料とは、溶剤に対して溶解しやすい色材を意味する。
 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。
<光学フィルタの製造方法>
 本発明の光学フィルタの製造方法は、
 支持体上に、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤を含む第1の組成物を塗布して第1の組成物層を形成する工程と、
 第1の組成物層をパターン状に露光する工程と、
 露光後の第1の組成物層を現像液を用いて現像し、未露光部の第1の組成物層を除去して、第1の組成物から得られる膜のパターンである第1のパターンを形成する工程と、
 第1のパターンが形成された支持体上に、色材と硬化性化合物を含む第2の組成物を塗布して第2の組成物層を形成する工程と、
 第2の組成物層を加熱したのち、現像液を用いて現像し、支持体上の第2の組成物層であって、第1のパターンが形成されていない部分に形成されている第2の組成物層の少なくとも一部を除去して、第1のパターン上に第2の組成物から得られる膜のパターンである第2のパターンを形成する工程と、
 を含む、ことを特徴とする。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、色材を含む組成物について、フォトリソグラフィ法でパターニングしてパターンを形成する従来の方法とは異なる方法でパターンを形成する。すなわち、本発明の光学フィルタの製造方法では、色材を含む組成物である第2の組成物を用いて形成した第2の組成物層について、第2の組成物層と第1のパターンとの密着力、および、第2の組成物層と支持体との密着力の差を利用して、第2の組成物層を現像して第2の組成物層のパターニングを行う。第1のパターンは第2の組成物層(第2のパターン)の密着層として用いられ、第1のパターン上に存在している第2の組成物層は、第1のパターンと強固に密着してため現像後も除去されずに第1のパターン上に残る。一方で、第1のパターンが形成されていない部分に形成されている第2の組成物層、すなわち、支持体上に直接形成されている第2の組成物層については、支持体との密着性が低いため、現像によって除去される。これにより、第2の組成物層をパターニングすることができ、第1のパターン上に第2の組成物から得られる膜のパターンである第2のパターンを形成することができる。
 また、第2のパターンは、フォトリソグラフィ法でパターニングせずにパターン形成することができるので、第2の組成物として、色材濃度の高いものを用いても密着性や、矩形性などに優れたパターンを形成することができる。したがって、色材濃度の高くても、密着性に優れ、更には矩形性などにも優れたパターンを形成することができる。
 第1のパターンの膜厚は、0.15μm以下であることが好ましく、0.10μm以下であることがより好ましい。下限は、0.05μm以上であることが好ましい。
 第1のパターンの波長400~1500nmにおける吸光度の最大値は0.1以下であることが好ましく、0.005以下であることがより好ましい。
 第1のパターンの波長400~1500nmにおける透過率の最小値は、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、99%以上であることが特に好ましい。
 第1のパターン上に形成される第2のパターンの種類としては、カラーフィルタの着色パターン(着色画素)、赤外線カットフィルタのパターン(赤外線カットフィルタの画素)、赤外線透過フィルタのパターン(赤外線透過フィルタの画素)などが挙げられる。
 第1のパターンおよび第2のパターンの配列は特に限定されず、ベイヤ配列、斜めベイヤ配列、クアッドベイヤ配列、ストライプ、ラインアンドスペースなど種々の配列が挙げられる。また、規則的なパターン配列だけでなくランダムな配列であってもよい。
 着色画素としては、赤色画素、緑色画素、青色画素、マゼンタ色画素、シアン色画素、黄色画素などが挙げられる。着色画素は、色材として有彩色色材を含むものを用いた第2の組成物を用いて形成することができる。光学フィルタとして、複数の着色画素を形成するカラーフィルタを製造する場合には、カラーフィルタの各色の画素のそれぞれを、本発明の製造方法を用いて形成することが好ましい。
 赤外線カットフィルタの極大吸収波長は、波長700~1800nmの範囲に存在することが好ましく、波長700~1300nmの範囲に存在することがより好ましく、波長700~1000nmの範囲に存在することが更に好ましい。また、赤外線カットフィルタの波長400~650nmの全範囲での透過率は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。また、波長700~1800nmの範囲の少なくとも1点での透過率は20%以下であることが好ましい。また、赤外線カットフィルタの極大吸収波長における吸光度Amaxと、波長550nmにおける吸光度A550との比(吸光度Amax/吸光度A550)は、20~500であることが好ましく、50~500であることがより好ましく、70~450であることが更に好ましく、100~400であることが特に好ましい。赤外線カットフィルタは、色材として赤外線吸収色材を含むものを用いた第2の組成物を用いて形成することができる。
 赤外線透過フィルタは、赤外線の少なくとも一部を透過させるフィルタである。赤外線透過フィルタは、可視光の少なくとも一部を遮光し、赤外線の少なくとも一部を透過させるフィルタであることが好ましい。赤外線透過フィルタとしては、波長400~640nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長1100~1300nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)である分光特性を満たしているフィルタなどが好ましく挙げられる。赤外線透過フィルタは、以下の(1)~(5)のいずれかの分光特性を満たしているフィルタであることが好ましい。
 (1):波長400~640nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長800~1500nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)であるフィルタ。
 (2):波長400~750nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長900~1500nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)であるフィルタ。
 (3):波長400~830nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長1000~1500nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)であるフィルタ。
 (4):波長400~950nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長1100~1500nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)であるフィルタ。
 (5):波長400~1050nmの範囲における透過率の最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、波長1200~1500nmの範囲における透過率の最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)であるフィルタ。
 第1の組成物の支持体に対する接触角は、第2の組成物の支持体に対する接触角よりも大きいことが好ましい。この態様によれば、第2のパターンの密着性をより向上させることができる。更には、第2のパターン間の残渣の発生を抑制することもできる。
 支持体の水との接触角A、第1の組成物から得られる膜の水との接触角B、および、第2の組成物から得られる膜と水との接触角Cは以下の式を満たすことが好ましい。この態様によれば、第2のパターンの密着性をより向上させることができる。更には、第2のパターン間の残渣の発生を抑制することもできる。
 接触角B-接触角C<10°
 接触角A-接触角C>50°
 上記接触角B-接触角Cの値は8°以下であることが好ましく、5°以下であることがより好ましい。
 上記接触角A-接触角Cの値は55°以上であることが好ましく、60°以上であることがより好ましい。
 なお、本明細書において、水、第1の組成物および第2の組成物の支持体に対する接触角は、接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、シリコンウエハなどの支持体上に、25℃の水、第1の組成物または第2の組成物を滴下したときの支持体と液滴との角度を測定して求めた値である。
 また、第1の組成物から得られる膜の水との接触角は、シリコンウエハなどの支持体上に第1の組成物をスピンコータを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理を行い、波長365nmの光を6000W/mの露光照度、500mJ/cmの露光量で照射して露光して厚さ0.1μmの膜を形成し、接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、上記膜上に25℃の水を滴下したときの上記膜と液滴との角度を測定して求めた値である。
 また、第2の組成物から得られる膜の水との接触角は、シリコンウエハなどの支持体上に第2の組成物をスピンコータを用いて塗布し、150℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理を行って形成した厚さ0.5μmの膜を形成し、接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、上記膜上に25℃の水を滴下したときの上記膜と液滴との角度を測定して求めた値である。
 以下、各工程について更に詳しく説明する。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、支持体上に、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤を含む第1の組成物を塗布して第1の組成物層を形成する。第1の組成物については、後述する。
 第1の組成物層が形成される支持体としては、特に限定は無く、用途に応じて適宜選択できる。例えば、ガラス基板、シリコン基板などが挙げられ、シリコン基板であることが好ましい。また、シリコン基板には、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)、透明導電膜などが形成されていてもよい。
 支持体には隔壁が形成され、隔壁で区画された複数の領域が設けられていてもよい。このような支持体においては、支持体上の隔壁で区画された領域内(隔壁の開口部)に第2のパターンが形成される。
 隔壁の材質としては、特に限定はないが、第2のパターンよりも屈折率の小さい材料で形成されていることが好ましい。このようにすることで、屈折率の大きい第2のパターンから漏れ出そうとする光が、隔壁によって反射されて第2のパターンへ戻されやすくなり、隣の第2のパターンへの光の漏れ出しを抑制することができる。隔壁の材質の具体例としては、種々の無機材料や有機材料を用いることができる。例えば、有機材料としては、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、有機SOG(Spin On Glass)樹脂などが挙げられる。無機材料としては、多孔質シリカ、多結晶シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、タングステンやアルミニウムなどの金属材料などが挙げられる。
 隔壁の幅は、20~500nmであることが好ましい。下限は、30nm以上であることが好ましく、40nm以上であることがより好ましく、50nm以上であることが更に好ましい。上限は、300nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることが更に好ましい。
 隔壁の高さは、200nm以上であることが好ましく、300nm以上であることがより好ましく、400nm以上であることが更に好ましい。上限は、隔壁で区画された領域内に形成される第1のパターンと第2のパターンの合計の厚さ×200%以下であることが好ましく、前述の合計の厚さ×150%以下であることがより好ましく、前述の合計の厚さと実質的に同じであることが更に好ましい。
 隔壁の高さと幅の比(高さ/幅)は、1~100であることが好ましく、5~50であることがより好ましく、5~30であることが更に好ましい。
 第1の組成物の塗布方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、滴下法(ドロップキャスト);スリットコート法;スプレー法;ロールコート法;回転塗布法(スピンコーティング);流延塗布法;スリットアンドスピン法;プリウェット法(たとえば、特開2009-145395号公報に記載されている方法);インクジェット(例えばオンデマンド方式、ピエゾ方式、サーマル方式)、ノズルジェット等の吐出系印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、反転オフセット印刷、メタルマスク印刷などの各種印刷法;金型等を用いた転写法;ナノインプリント法などが挙げられる。インクジェットでの適用方法としては、特に限定されず、例えば「広がる・使えるインクジェット-特許に見る無限の可能性-、2005年2月発行、住ベテクノリサーチ」に示された方法(特に115ページ~133ページ)や、特開2003-262716号公報、特開2003-185831号公報、特開2003-261827号公報、特開2012-126830号公報、特開2006-169325号公報などに記載の方法が挙げられる。また、感光性組成物の塗布方法については、国際公開第2017/030174号、国際公開第2017/018419号の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 支持体上に形成した第1の組成物層は、乾燥(プリベーク)してもよい。プリベーク温度は、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、110℃以下が更に好ましい。下限は、例えば、50℃以上とすることができ、80℃以上とすることもできる。プリベーク時間は、10~300秒が好ましく、40~250秒がより好ましく、80~220秒がさらに好ましい。プリベークは、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、支持体上に形成した第1の組成物層をパターン状に露光する。例えば、第1の組成物層に対し、ステッパー露光機やスキャナ露光機などを用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン状に露光することができる。これにより、第1の組成物層の露光部分を硬化することができる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等が挙げられる。また、波長300nm以下の光(好ましくは波長180~300nmの光)を用いることもできる。波長300nm以下の光としては、KrF線(波長248nm)、ArF線(波長193nm)などが挙げられ、KrF線(波長248nm)が好ましい。また、300nm以上の長波な光源も利用できる。
 露光に際して、光を連続的に照射して露光してもよく、パルス的に照射して露光(パルス露光)してもよい。なお、パルス露光とは、短時間(例えば、ミリ秒レベル以下)のサイクルで光の照射と休止を繰り返して露光する方式の露光方法のことである。
 照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cmが好ましく、0.05~1.0J/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、または、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、または、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m~100000W/m(例えば、5000W/m、15000W/m、または、35000W/m)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、露光後の第1の組成物層を、現像液を用いて現像する。これにより、未露光部の第1の組成物層が除去されて、支持体上に第1の組成物から得られる膜のパターンである第1のパターンが形成される。
 現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
 現像液は、有機溶剤、アルカリ現像液などが挙げられ、アルカリ現像液が好ましく用いられる。アルカリ現像液としては、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液(アルカリ現像液)が好ましい。アルカリ剤としては、例えば、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシアミン、エチレンジアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、エチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの無機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ剤は、分子量が大きい化合物の方が環境面および安全面で好ましい。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。また、現像液は、さらに界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、後述する界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。現像液は、移送や保管の便宜などの観点より、一旦濃縮液として製造し、使用時に必要な濃度に希釈してもよい。希釈倍率は特に限定されないが、例えば1.5~100倍の範囲に設定することができる。また、現像後純水で洗浄(リンス)することも好ましい。また、リンスは、現像後の組成物層が形成された支持体を回転させつつ、現像後の組成物層へリンス液を供給して行うことが好ましい。また、リンス液を吐出させるノズルを支持体の中心部から支持体の周縁部に移動させて行うことも好ましい。この際、ノズルの支持体中心部から周縁部へ移動させるにあたり、ノズルの移動速度を徐々に低下させながら移動させてもよい。このようにしてリンスを行うことで、リンスの面内ばらつきを抑制できる。また、ノズルを支持体中心部から周縁部へ移動させつつ、支持体の回転速度を徐々に低下させても同様の効果が得られる。
 現像後、乾燥を施した後に追加露光処理や加熱処理(ポストベーク)を行ってもよい。追加露光処理やポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の硬化処理である。ポストベークにおける加熱温度は、例えば、100~300℃が好ましく、200~270℃がより好ましい。ポストベークは、現像後の膜(第1のパターン)を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。追加露光処理を行う場合、露光に用いられる光は、波長400nm以下の光であることが好ましい。また、追加露光処理は、韓国公開特許第10-2017-0122130号公報に記載された方法で行ってもよい。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、第1のパターンが形成された支持体上に、色材と硬化性化合物を含む第2の組成物を塗布して第2の組成物層を形成する。第2の組成物については後述する。
 第2の組成物の塗布方法は、上述した第1の組成物の塗布方法として説明した方法が挙げられる。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、上記第2の組成物層を加熱したのち、現像液を用いて現像する。第2の組成物層を加熱することにより、第2の組成物層を硬化させることができる。そして、加熱後の第2の組成物層について、現像液を用いて現像することにより、基板上の第2の組成物層であって、第1のパターンが形成されていない部分に形成されている第2の組成物層の少なくとも一部が除去されて、第1のパターン上に第2の組成物から得られる膜のパターンである第2のパターンが形成される。
 第2の組成物層の加熱温度は、100~260℃が好ましい。上限は245℃以下であることが好ましく、230℃以下であることがより好ましい。下限は、110℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましい。加熱時間は、120~900秒が好ましい。上限は800秒以下であることが好ましく、600秒以下であることがより好ましい。下限は、150秒以上であることが好ましく、300秒以上であることがより好ましい。第2の組成物層の加熱処理は、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
 加熱後の第2の組成物層の硬化は50~100%であることが好ましく、60~95%であることがより好ましく、70~90%であることが更に好ましい。第2の組成物層の硬化率は、フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製FT-IR5300)を用い、透過法にて第2の組成物からなる膜の赤外線吸収スペクトルの硬化性基のピーク面積の減少率から測定することができる. 
 加熱後の第2の組成物層の現像に用いる現像液および現像方法としては、上述した第1の組成物層の現像に用いる現像液として説明した現像液および現像方法が挙げられる。また、現像後純水で洗浄(リンス)することも好ましい。また、リンス方法としては、上述した方法が挙げられる。
 本発明の光学フィルタの製造方法では、第2の組成物層の現像前に、露光処理を行ってもよいが、露光処理は行わないことが好ましい。すなわち、本発明の光学フィルタの製造方法では、第2の組成物層を加熱したのち、露光処理を行うことなく、現像液を用いて現像することが好ましい。
 現像後、乾燥を施した後に追加露光処理や加熱処理(ポストベーク)を行ってもよい。追加露光処理やポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の硬化処理である。ポストベークにおける加熱温度は、例えば、100~300℃が好ましく、200~270℃がより好ましい。ポストベークは、現像後の膜(第2のパターン)を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。追加露光処理を行う場合、露光に用いられる光は、波長400nm以下の光であることが好ましい。また、追加露光処理は、韓国公開特許第10-2017-0122130号公報に記載された方法で行ってもよい。
<第1の組成物>
 次に、本発明の光学フィルタの製造方法の第1のパターンの形成に用いられる第1の組成物について説明する。
 第1の組成物には、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤を含むものが用いられる。
 第1の組成物の固形分濃度は0.1~15質量%であることが好ましい。下限は、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましい。上限は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
 第1の組成物は、膜厚0.1μmの膜を形成した際の波長400~1500nmにおける吸光度の最大値は0.1以下であることが好ましく、以下であることがより好ましく、0.005以下であることが更に好ましい。
 第1の組成物は、膜厚0.1μmの膜を形成した際の波長400~1500nmにおける透過率の最小値は90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、99%以上であることが特に好ましい。
 吸光度及び透過率の測定に用いられる膜は、ガラス基板などの支持体上にスピンコータを用いて第1の組成物を塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理を行って形成することができる。
 以下、第1の組成物に用いられる各素材について説明する。
<<エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物>>
 第1の組成物は、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物を含む。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、ノルボルニレン基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、モノマー(エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマー)であってもよく、ポリマーなどの樹脂(エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂)であってもよい。エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂とを併用してもよい。第1の組成物に用いられるエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂を含むものであることが好ましく、第1の組成物のパターニング時の解像度および密着性が高くなるという理由から、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂とを含むものであることがより好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂とを併用する場合、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂との割合は、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の100質量部に対してエチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーが1~30質量部であることが好ましい。下限は、2質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましい。上限は、25質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましい。
 第1の組成物に含まれエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、エポキシ基またはオキセタン基と反応する基を有する化合物であることが好ましい。この態様によれば、第1の組成物を用いて形成される第1のパターンと、第2の組成物を用いて形成される第2のパターンとの密着性をより向上させることができる。特に、第2の組成物における硬化性化合物として、エポキシ基またはオキセタン基を有する化合物を用いた場合においては、第2のパターンの密着性をより向上させることができる。エポキシ基またはオキセタン基と反応する基としては、カルボキシ基、アミノ基、アルコキシ基、チオール基などが挙げられ、カルボキシ基であることが好ましい。
(エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマー)
 エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーの分子量は、100~2500であることが好ましい。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。
 エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーのエチレン性不飽和結合含有基価は、6.0mmol/g以上であることが好ましく、8.0mmol/g以上であることがより好ましく、8.5mmol/g以上であることが更に好ましく、9.0mmol/g以上であることがより一層好ましく、10.0mmol/g以上であることが特に好ましい。上限は12.0mmol/g以下であることが好ましい。なお、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーのエチレン性不飽和結合含有基価は、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーの1分子中に含まれるエチレン性不飽和結合含有基の数をエチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーの分子量で割ることで算出した。
 エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーは、エチレン性不飽和結合含有基を3個以上含む化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3~15個含む化合物であることがより好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3~6個含む化合物であることが更に好ましい。また、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーは、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。エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーの具体例としては、国際公開第2022/065215号の段落番号0075~0083に記載の化合物が挙げられる。
 エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとしては、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、NKエステルA-DPH-12E;新中村化学工業(株)製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコールおよび/またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造の化合物(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)が好ましい。また、エチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーとしては、ジグリセリンEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート(市販品としてはM-460;東亞合成製)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステルA-TMMT)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD HDDA)、RP-1040(日本化薬(株)製)、アロニックスTO-2349(東亞合成(株)製)、NKオリゴUA-7200(新中村化学工業(株)製)、DPHA-40H(日本化薬(株)製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600、LINC-202UA(共栄社化学(株)製)、8UH-1006、8UH-1012(以上、大成ファインケミカル(株)製)、ライトアクリレートPOB-A0(共栄社化学(株)製)などを用いることもできる。
(エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂)
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の重量平均分子量は、5000~100000であることが好ましい。上限は、50000以下が好ましく、30000以下がより好ましい。下限は、6000以上が好ましく、7000以上がより好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂のガラス転移温度は、120℃以下であることが好ましく、10~100℃であることがより好ましく、20~80℃であることが更に好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂のガラス転移温度が120℃以下であれば、平坦性に優れた第1のパターンを形成し易い。なお、本明細書において、樹脂のガラス転移温度(Tg)は、構造が分かる樹脂については下記式で表される理論値を用い、構造がわからないものについてはカタログ値を用いる。
 1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+・・・+(Wn/Tgn)
 上記式は、樹脂が、モノマー1、モノマー2、・・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式であり、上記式中、Tgは樹脂のガラス転移温度(単位:K)を表し、Tg1~Tgnは各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表し、W1~Wnは各モノマーの全モノマー成分中の質量分率を表す。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂のエチレン性不飽和結合含有基価は、0.05~5.0mmol/gであることが好ましい。上限は、4.0mmol/g以下であることがより好ましく、3.0mmol/g以下であることが更に好ましく、2.0mmol/g以下であることがより一層好ましく、1.0mmol/g以下であることが特に好ましい。下限は、0.1mmol/g以上であることが好ましく、0.2mmol/g以上であることがより好ましい。樹脂のエチレン性不飽和結合含有基価は、樹脂の固形分1gあたりのエチレン性不飽和結合含有基価のモル量を表した数値である。樹脂のエチレン性不飽和結合含有基価は、樹脂の合成に用いた原料から算出できるものについては仕込みの原料から算出した値を用いる。また、樹脂のエチレン性不飽和結合含有基価について、樹脂の合成に用いた原料から算出ができないものについては、加水分解法を用いて測定した値を用いる。具体的には、アルカリ処理によって樹脂からエチレン性不飽和結合含有基部位の成分(a)を取り出し、その含有量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定し、下記式から算出する。また、樹脂から上記成分(a)をアルカリ処理で抽出することができない場合においては、NMR法(核磁気共鳴)にて測定した値を用いる。
 樹脂のエチレン性不飽和結合含有基価[mmol/g]=(成分(a)の含有量[ppm]/成分(a)の分子量[g/mol])/(樹脂の秤量値[g]×(樹脂の固形分濃度[質量%]/100)×10)
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を有する繰り返し単位を含むポリマーであることが好ましく、式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーであることがより好ましい。
 式中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合または2価の連結基を表し、Pはエチレン性不飽和結合含有基を表す。
 Rが表すアルキル基は、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基が好ましい。Rは、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
 L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6~12のアリーレン基、これらと-CO-、-OCO-、-O-、-NH-および-SO-から選ばれる1種とを組み合わせてなる基が挙げられる。アルキレン基およびアリーレン基は、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、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基などが挙げられる。ヒドロキシ基が好ましい。アルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。
 Pはエチレン性不飽和結合含有基を表す。ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、ノルボルニレン基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂において、エチレン性不飽和結合含有基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位の5~100モル%であることが好ましい。下限は、10モル%以上が好ましく、15モル%以上がより好ましい。上限は、90モル%以下とすることができ、80モル%以下とすることもでき、75モル%以下とすることもできる。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂は、更に、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。樹脂が酸基を有する繰り返し単位を含むことで、現像性が向上し、得られるパターンの矩形性が向上する。酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基が挙げられる。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含有量は、樹脂の全繰り返し単位の1~50モル%であることが好ましい。下限は、2モル%以上がより好ましく、5モル%以上が更に好ましい。上限は、35モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の酸価は、10~100mgKOH/gであることが好ましい。下限は、15mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましい。上限は、90mgKOH/g以下であることが好ましく、80mgKOH/g以下であることがより好ましく、70mgKOH/g以下であることが更に好ましく、60mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂は、更に、アリール基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことも好ましい。アリール基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量は、樹脂を構成する全繰り返し単位の1~80モル%であることが好ましい。下限は、10モル%以上がより好ましく、15モル%以上が更に好ましい。上限は、70モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂は、式(ED1)で示される化合物および特開2010-168539号公報の式(1)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(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。)由来の繰り返し単位を含むことも好ましい。
 式(ED1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-029760号公報の段落番号0317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。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の市販品としては、(株)ダイセル製のサイクロマーPシリーズ(例えば、ACA 200M、ACA 230AAなど)が挙げられる。
 第1の組成物の全固形分中におけるエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物の含有量は50~98質量%であることが好ましい。下限は、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物としてエチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーを含むものを用いる場合、第1の組成物の全固形分中におけるエチレン性不飽和結合含有基を有するモノマーの含有量は1~30質量%であることが好ましい。下限は、2質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。上限は、25質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい。
 エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物としてエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂を含むものを用いる場合、第1の組成物の全固形分中におけるエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の含有量は50~90質量%であることが好ましい。下限は、55質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。上限は、85質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましい。
<<光ラジカル重合開始剤>>
 第1の組成物は、光ラジカル重合開始剤を含む。光ラジカル重合開始剤としては、光の照射によってラジカルを発生する化合物が挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物などが挙げられる。光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、ヘキサアリールビ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、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体、ハロメチルオキサジアゾール化合物および3-アリール置換クマリン化合物であることが好ましく、オキシム化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物であることがより好ましく、オキシム化合物であることが更に好ましい。また、光ラジカル重合開始剤としては、特開2014-130173号公報の段落0065~0111に記載された化合物、特許第6301489号公報に記載された化合物、MATERIAL STAGE 37~60p,vol.19,No.3,2019に記載されたパーオキサイド系光重合開始剤、国際公開第2018/221177号に記載の光重合開始剤、国際公開第2018/110179号に記載の光重合開始剤、特開2019-043864号公報に記載の光重合開始剤、特開2019-044030号公報に記載の光重合開始剤、特開2019-167313号公報に記載の過酸化物系開始剤、特開2020-055992号公報に記載のオキサゾリジン基を有するアミノアセトフェノン系開始剤、特開2013-190459号公報に記載のオキシム系光重合開始剤、特開2020-172619号公報に記載の重合体、国際公開第2020/152120号に記載の式1で表される化合物、特開2021-181406号公報に記載の化合物、特開2022-013379号公報に記載の光重合開始剤、特開2022-015747号公報に記載の式(1)で表される化合物、特表2021-507058号公報に記載のフッ素含有フルオレンオキシムエステル系光開始剤、中国特許出願公開第110764367号明細書に記載の開始剤、特表2022-518535号公報に記載の開始剤、国際公開第2021/175855号に記載の開始剤などが挙げられる。
 ヘキサアリールビイミダゾール化合物の具体例としては、2,2’,4-トリス(2-クロロフェニル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-4,5-ジフェニル-1,1’-ビイミダゾールなどが挙げられる。
 α-ヒドロキシケトン化合物の市販品としては、Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 2959、Irgacure 127(以上、BASF社製)などが挙げられる。α-アミノケトン化合物の市販品としては、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 369E、Irgacure 379EG(以上、BASF社製)などが挙げられる。アシルホスフィン化合物の市販品としては、Omnirad 819、Omnirad TPO(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 819、Irgacure TPO(以上、BASF社製)などが挙げられる。
 オキシム化合物としては、国際公開第2022/085485号の段落番号0142に記載の化合物、特許第5430746号に記載の化合物、特許第5647738号に記載の化合物、特開2021-173858号公報の一般式(1)で表される化合物や段落0022から0024に記載の化合物、特開2021-170089号公報の一般式(1)で表される化合物や段落0117から0120に記載の化合物などが挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、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、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロヘキシル-プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチルオキシム)などが挙げられる。市販品としては、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上、BASF社製)、TR-PBG-301、TR-PBG-304、TR-PBG-327(TRONLY社製)、アデカオプトマーN-1919((株)ADEKA製、特開2012-014052号公報に記載の光重合開始剤2)が挙げられる。また、オキシム化合物としては、着色性が無い化合物や、透明性が高く変色し難い化合物を用いることも好ましい。市販品としては、アデカアークルズNCI-730、NCI-831、NCI-930(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、フルオレン環を有するオキシム化合物、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物、フッ素原子を有するオキシム化合物、ニトロ基を有するオキシム化合物、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物、カルバゾール骨格にヒドロキシ基を有する置換基が結合したオキシム化合物、国際公開第2022/085485号の段落番号0143~0149に記載の化合物を用いることもできる。
 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。
 オキシム化合物は、波長350~500nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、波長360~480nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物がより好ましい。また、オキシム化合物の波長365nm又は波長405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、高いことが好ましく、1000~300000であることがより好ましく、2000~300000であることが更に好ましく、5000~200000であることが特に好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 光ラジカル重合開始剤としては、2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤を用いてもよい。そのような光ラジカル重合開始剤を用いることにより、光ラジカル重合開始剤の1分子から2つ以上のラジカルが発生するため、良好な感度が得られる。また、非対称構造の化合物を用いた場合においては、結晶性が低下して溶剤などへの溶解性が向上して、経時で析出しにくくなり、感光性組成物の経時安定性を向上させることができる。2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤の具体例としては、国際公開第2022/065215号の段落0148に記載の化合物が挙げられる。
 第1の組成物の全固形分中における光ラジカル重合開始剤の含有量は1~10質量%であることが好ましい。下限は、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。上限は、8質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
 また、第1の組成物の全固形分中におけるエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤との合計の含有量は70質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることが更に好ましい。
 また、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤との割合は、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物100質量部に対して、光ラジカル重合開始剤が1~15質量部であることが好ましい。下限は、2質量部以上であることが好ましく、3質量部以上であることがより好ましい。上限は、10質量部以下であることが好ましく、8質量部以下であることがより好ましい。
 第1の組成物は、光ラジカル重合開始剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。光ラジカル重合開始剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<溶剤>>
 第1の組成物は溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、有機溶剤が挙げられる。溶剤の種類は、各成分の溶解性や組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開第2015/166779号の段落番号0223を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤も好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジクロロメタン、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、3-ペンタノン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノン、2-メチルシクロヘキサノン、3-メチルシクロヘキサノン、4-メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、酢酸シクロヘキシル、シクロペンタノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、プロピレングリコールジアセテート、3-メトキシブタノール、メチルエチルケトン、ガンマブチロラクトン、スルホラン、アニソール、1,4-ジアセトキシブタン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、二酢酸ブタン-1,3-ジイル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセタート、ジアセトンアルコール(別名としてダイアセトンアルコール、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン)、2-メトキシプロピルアセテート、2-メトキシ-1-プロパノール、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。ただし有機溶剤としての芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある(例えば、有機溶剤全量に対して、50質量ppm(parts per million)以下とすることもでき、10質量ppm以下とすることもでき、1質量ppm以下とすることもできる)。
 本発明においては、金属含有量の少ない有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤の金属含有量は、例えば、10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて質量ppt(parts per trillion)レベルの有機溶剤を用いてもよく、そのような有機溶剤は,例えば、東洋合成社が提供している(化学工業日報、2015年11月13日)。
 有機溶剤から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、蒸留(分子蒸留や薄膜蒸留等)やフィルタを用いたろ過を挙げることができる。ろ過に用いるフィルタのフィルタ孔径としては、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。フィルタの材質は、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。
 有機溶剤は、異性体(原子数が同じであるが構造が異なる化合物)が含まれていてもよい。また、異性体は、1種のみが含まれていてもよいし、複数種含まれていてもよい。
 有機溶剤中の過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。
 第1の組成物中における溶剤の含有量は、90質量%以上であることが好ましく、92質量%以上であることがより好ましく、94質量%以上であることが更に好ましい。上限は、99.9質量%以下とすることができる。
<<他の樹脂>>
 第1の組成物は、エチレン性不飽和結合含有基を含まない樹脂(以下、他の樹脂ともいう)を更に含有することができる。他の樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂などが挙げられる。樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100000が好ましい。また、樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000~20000が好ましい。
 第1の組成物の全固形分中における他の樹脂の含有量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。下限は0質量%以上とすることができる。
 第1の組成物は、他の樹脂を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。他の樹脂を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
 第1の組成物は、他の樹脂を実質的に含まないことも好ましい。第1の組成物が、他の樹脂を実質的に含まない場合とは、第1の組成物の全固形分中における他の樹脂の含有量が、0.1質量%以下であることを意味し、0.05質量%以下であることが好ましく、他の樹脂を含有しないことがより好ましい。
<<紫外線吸収剤>>
 第1の組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤としては、共役ジエン化合物、アミノジエン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物、インドール化合物、トリアジン化合物、ジベンゾイル化合物などが挙げられる。このような化合物の具体例としては、国際公開第2022/085485号の段落番号0179に記載の化合物、特開2021-178918号公報に記載の反応性トリアジン紫外線吸収剤、特開2022-007884号公報に記載の紫外線吸収剤を用いることもできる。
 第1の組成物の全固形分中における紫外線吸収剤の含有量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。下限は、0質量%以上とすることができ、1質量%以上とすることもでき、3質量%以上とすることもでき、5質量%以上とすることもできる。第1の組成物は、紫外線吸収剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。紫外線吸収剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 第1の組成物は、重合禁止剤を含有することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)が挙げられる。中でも、p-メトキシフェノールが好ましい。
 第1の組成物の全固形分中における重合禁止剤の含有量は、1質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以下であることが更に好ましい。下限は、0質量%以上とすることができ、0.0001質量%以上とすることもでき、0.001質量%以上とすることもできる。第1の組成物は、重合禁止剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。重合禁止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<シランカップリング剤>>
 第1の組成物は、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、加水分解性基を有するシラン化合物が挙げられ、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物であることが好ましい。加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応及び縮合反応の少なくともいずれかによってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられ、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、アミノ基、(メタ)アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、国際公開第2022/085485号の段落0177に記載の化合物が挙げられる。
 第1の組成物の全固形分中におけるシランカップリング剤の含有量は、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましい。下限は、0質量%以上とすることができ、0.05質量%以上とすることもでき、0.1質量%以上とすることもできる。第1の組成物は、シランカップリング剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。シランカップリング剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 第1の組成物は、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用することができる。界面活性剤はシリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤であることが好ましい。界面活性剤については、国際公開第2015/166779号の段落番号0238~0245に記載された界面活性剤を参照することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素系界面活性剤としては、国際公開第2022/085485号の段落番号0167~0173に記載の化合物を用いることができる。
 ノニオン系界面活性剤としては、国際公開第2022/085485号の段落0174に記載の化合物が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、DOWSIL SH8400、SH8400 FLUID、FZ-2122、67 Additive、74 Additive、M Additive、SF 8419 OIL(以上、ダウ・東レ(株)製)、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP-341、KF-6000、KF-6001、KF-6002、KF-6003(以上、信越化学工業(株)製)、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-333、BYK-3760、BYK-UV3510(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤には下記構造の化合物を用いることもできる。
 第1の組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、0.005~1質量%であることが好ましい。下限は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましい。上限は、0.5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましい。第1の組成物は、界面活性剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。界面活性剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<酸化防止剤>>
 第1の組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール系酸化防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。前述の置換基としては炭素数1~22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、酸化防止剤は、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。また、酸化防止剤は、リン系酸化防止剤も好適に使用することができる。リン系酸化防止剤としてはトリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)などが挙げられる。酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ AO-20、アデカスタブ AO-30、アデカスタブ AO-40、アデカスタブ AO-50、アデカスタブ AO-50F、アデカスタブ AO-60、アデカスタブ AO-60G、アデカスタブ AO-80、アデカスタブ AO-330(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。また、酸化防止剤は、特許第6268967号公報の段落番号0023~0048に記載された化合物、国際公開第2017/006600号に記載された化合物、国際公開第2017/164024号に記載された化合物、韓国公開特許第10-2019-0059371号公報に記載された化合物を使用することもできる。
 第1の組成物の全固形分中における酸化防止剤の含有量は、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましい。下限は、0質量%以上とすることができ、0.1質量%以上とすることもでき、0.5質量%以上とすることもできる。第1の組成物は、酸化防止剤を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。酸化防止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物>>
 第1の組成物は、上述したエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物のほかに、更に、エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物を含むことができる。第1の組成物がこのような化合物を含むことで、第1の組成物を用いて形成される第1のパターンと、第2の組成物を用いて形成される第2のパターンとの密着性をより向上させることができる。
 エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物としては、カルボキシ基、アミノ基、アルコキシ基及びチオール基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する化合物などが挙げられる。
 エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物の分子量は、200~30000であることが好ましい。上限は、25000以下であることが好ましく、20000以下であることがより好ましい。下限は、250以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましい。
 第1の組成物の全固形分中におけるエポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物の含有量は、10~99質量%であることが好ましい。下限は、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。上限は、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。30~99質量%が好ましい。第1の組成物は、エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。エポキシ基またはオキセタン基と反応する化合物を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<色材>>
 第1の組成物の全固形分中における色材の含有量が1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることが更に好ましい。第1の組成物は、色材を含有しないことが特に好ましい。色材としては、後述する第2の組成物が含むものとして挙げた色材が挙げられる。
<第2の組成物>
 次に、本発明の光学フィルタの製造方法の第2のパターンの形成に用いられる第2の組成物について説明する。第2の組成物には、色材と硬化性化合物を含むものが用いられる。
<<色材>>
 第2の組成物は、色材を含有する。色材としては有彩色色材、赤外線吸収色材、白色または無色の色材、黒色色材などが挙げられる。また、色材には顔料誘導体を用いることもできる。
 色材は、顔料であってもよく、染料であってもよい。顔料を含むものであることが好ましい。顔料は、無機顔料、有機顔料のいずれでもよいが、カラーバリエーションの多さ、分散の容易性、安全性等の観点から有機顔料であることが好ましい。
 顔料および顔料誘導体の平均一次粒子径は、1~200nmが好ましい。下限は5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましい。上限は、180nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましく、100nm以下が更に好ましい。なお、本明細書において、顔料および顔料誘導体の一次粒子径は、顔料および顔料誘導体の一次粒子を透過型電子顕微鏡により観察し、得られた写真から求めることができる。具体的には、顔料の一次粒子の投影面積を求め、それに対応する円相当径を顔料の一次粒子径として算出する。また、本発明における平均一次粒子径は、400個の顔料の一次粒子についての一次粒子径の算術平均値とする。また、顔料の一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。顔料誘導体の平均一次粒子径についても同様である。
 顔料および顔料誘導体の、CuKα線をX線源としたときのX線回折スペクトルにおけるいずれかの結晶面に由来するピークの半値幅より求めた結晶子サイズは、0.1~100nmであることが好ましく、0.5~50nmであることがより好ましく、1~30nmであることが更に好ましく、5~25nmであることが特に好ましい。
 顔料および顔料誘導体の比表面積は1~300m/gであることが好ましい。下限は10m/g以上であることが好ましく、30m/g以上であることがより好ましい。上限は、250m/g以下であることが好ましく、200m/g以下であることがより好ましい。比表面積の値は、BET(Brunauer、EmmettおよびTeller)法に準じてDIN 66131:determination of the specific surface area  of solids by gas adsorption(ガス吸着による固体の比表面積の測定)に従って測定することができる。
 顔料は、ミリング、乳鉢乾式ビーズミルなどの方法で粉砕処理し、篩による微粒子化したものを用いてもよい。
 第2の組成物に含まれる色材は、顔料と顔料誘導体とを含むものであることが好ましい。顔料誘導体としては、色素骨格に酸基または塩基性基が結合した構造を有する化合物が挙げられる。顔料誘導体の含有量は、顔料100質量部に対して1~30質量部であることが好ましく、3~20質量部であることがより好ましい。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。
(有彩色色材)
 有彩色色材としては、波長400~700nmの範囲に極大吸収波長を有する色材が挙げられる。例えば、黄色色材、オレンジ色色材、赤色色材、緑色色材、紫色色材、青色色材などが挙げられる。有彩色色材は、顔料(有彩色顔料)であることが好ましい。有彩色色材の具体例としては、例えば、以下に示すものが挙げられる。
 赤色色材としては、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、アゾ化合物、ナフトール化合物、アゾメチン化合物、キサンテン化合物、キナクリドン化合物、ペリレン化合物、チオインジゴ化合物などが挙げられ、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、アゾ化合物であることが好ましく、ジケトピロロピロール化合物であることがより好ましい。また、赤色色材は顔料であることが好ましい。
 赤色色材の具体例としては、C.I.(カラーインデックス)ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,269,270,272,279,291,294,295,296,297等の赤色顔料が挙げられる。また、赤色色材として、国際公開第2022/085485号の段落番号0034に記載の化合物、特開2020-085947号公報に記載の臭素化ジケトピロロピロール化合物を用いることもできる。
 赤色色材としては、C.I.ピグメントレッド122,177,254,255,264,269,272が好ましく、C.I.ピグメントレッド254,264,272がより好ましく、C.I.ピグメントレッド254,272が更に好ましい。
 緑色色材としては、フタロシアニン化合物、スクアリリウム化合物などが挙げられ、フタロシアニン化合物であることが好ましく、フタロシアニン顔料であることがより好ましい。また、緑色色材は顔料であることが好ましい。
 緑色色材の具体例としては、C.I.ピグメントグリーン7,10,36,37,58,59,62,63,64,65,66等の緑色顔料が挙げられる。また、緑色色材として、1分子中のハロゲン原子数が平均10~14個であり、臭素原子数が平均8~12個であり、塩素原子数が平均2~5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることもできる。具体例としては、国際公開第2015/118720号に記載の化合物が挙げられる。また、緑色色材として国際公開第2022/085485号の段落番号0029に記載の化合物、特開2020-070426号公報に記載のアルミニウムフタロシアニン化合物、特表2020-504758号公報に記載のジアリールメタン化合物などを用いることもできる。
 緑色色材としては、C.I.ピグメントグリーン7,36,58,62,63が好ましく、C.I.ピグメントグリーン36,58がより好ましい。
用いられる。
 オレンジ色色材の具体例としては、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等のオレンジ色顔料が挙げられる。
 黄色色材としては、アゾ化合物、アゾメチン化合物、イソインドリン化合物、プテリジン化合物、キノフタロン化合物およびペリレン化合物が挙げられる。黄色色材の具体例としては、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214,215,228,231,232,233,234,235,236等の黄色顔料が挙げられる。
 黄色色材としては、下記構造のアゾバルビツール酸ニッケル錯体を用いることもできる。
 黄色色材として、国際公開第2022/085485号の段落番号0031~0033に記載の化合物、特開2019-073695号公報に記載のメチン染料、特開2019-073696号公報に記載のメチン染料を用いることができる。
 紫色色材の具体例としては、C.I.ピグメントバイオレット1,19,23,27,32,37,42,60,61等の紫色顔料が挙げられる。
 青色色材の具体例としては、C.I.ピグメントブルー1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,29,60,64,66,79,80,87,88等の青色顔料が挙げられる。また、青色色材として、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号公報の段落番号0022~0030、特開2011-157478号公報の段落番号0047に記載の化合物が挙げられる。
 有彩色色材には染料を用いることもできる。染料としては特に制限はなく、公知の染料が使用できる。例えば、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、ピロメテン系等の染料が挙げられる。
 有彩色色材には色素多量体を用いることもできる。色素多量体は、溶剤に溶解して用いられる染料であることが好ましい。また、色素多量体は、粒子を形成していてもよい。色素多量体が粒子である場合は通常溶剤に分散した状態で用いられる。粒子状態の色素多量体は、例えば乳化重合によって得ることができ、特開2015-214682号公報に記載されている化合物および製造方法が具体例として挙げられる。色素多量体は、一分子中に、色素構造を2以上有するものであり、色素構造を3以上有することが好ましい。上限は、特に限定はないが、100以下とすることもできる。一分子中に有する複数の色素構造は、同一の色素構造であってもよく、異なる色素構造であってもよい。色素多量体の重量平均分子量(Mw)は、2000~50000が好ましい。下限は、3000以上がより好ましく、6000以上がさらに好ましい。上限は、30000以下がより好ましく、20000以下がさらに好ましい。色素多量体は、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報、特開2015-028144号公報、特開2015-030742号公報、国際公開第2016/031442号等に記載されている化合物を用いることもできる。
 有彩色色材として、韓国公開特許第10-2020-0028160号公報に記載されたトリアリールメタン染料ポリマー、特開2020-117638号公報に記載のキサンテン化合物、国際公開第2020/174991号に記載のフタロシアニン化合物、特開2020-160279号公報に記載のイソインドリン化合物又はそれらの塩、韓国公開特許第10-2020-0069442号公報に記載の式1で表される化合物、韓国公開特許第10-2020-0069730号公報に記載の式1で表される化合物、韓国公開特許第10-2020-0069070号公報に記載の式1で表される化合物、韓国公開特許第10-2020-0069067号公報に記載の式1で表される化合物、韓国公開特許第10-2020-0069062号公報に記載の式1で表される化合物、特許第6809649号に記載のハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、特開2020-180176号公報に記載のイソインドリン化合物、特開2021-187913号公報に記載のフェノチアジン系化合物、国際公開第2022/004261号に記載のハロゲン化亜鉛フタロシアニン、国際公開第2021/250883号に記載のハロゲン化亜鉛フタロシアニンを用いることができる。有彩色色材は、ロタキサンであってもよく、色素骨格はロタキサンの環状構造に使用されていてもよく、棒状構造に使用されていてもよく、両方の構造に使用されていてもよい。有彩色色材として、韓国公開特許第10-2020-0030759号公報の式1で表されるキノフタロン化合物、韓国公開特許第10-2020-0061793号公報に記載の高分子染料、特開2022-029701号公報に記載の着色剤、国際公開第2022/014635号に記載のイソインドリン化合物、国際公開第2022/024926号に記載のアルミニウムフタロシアニン化合物、特開2022-045895号公報に記載の化合物、国際公開第2022/050051号に記載の化合物を用いることもできる。
 有彩色色材は、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、有彩色色材は、2種以上組み合わせて用いる場合、2種以上の有彩色色材の組み合わせで黒色を形成していてもよい。そのような組み合わせとしては、例えば以下の(1)~(7)の態様が挙げられる。第2の組成物中に有彩色色材を2種以上含み、かつ、2種以上の有彩色色材の組み合わせで黒色を呈している場合においては、第2の組成物は、赤外線透過フィルタ形成用の組成物として好ましく用いることができる。
(1)赤色色材と青色色材とを含有する態様。
(2)赤色色材と青色色材と黄色色材とを含有する態様。
(3)赤色色材と青色色材と黄色色材と紫色色材とを含有する態様。
(4)赤色色材と青色色材と黄色色材と紫色色材と緑色色材とを含有する態様。
(5)赤色色材と青色色材と黄色色材と緑色色材とを含有する態様。
(6)赤色色材と青色色材と緑色色材とを含有する態様。
(7)黄色色材と紫色色材とを含有する態様。
(白色または無色の色材(白色系色材))
 白色または無色の色材(以下、白色系色材ともいう)としては、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、硫化亜鉛などの無機顔料が挙げられる。白色系色材は、国際公開第2022/085485号の段落番号0040~0043に記載の白色系顔料を使用することができる。
 白色系色材は、シリカ粒子であることも好ましい。シリカ粒子としては、複数個の球状シリカが数珠状に連結した形状のシリカ粒子、複数個の球状シリカが平面的に連結した形状のシリカ粒子、中空構造のシリカ粒子、中実シリカ粒子などが挙げられる。
(黒色色材)
 黒色色材としては特に限定されず、公知のものを用いることができる。黒色色材は、無機黒色色材であってもよく、有機黒色色材であってもよい。黒色色材は、顔料であることが好ましい。なお、本明細書において、黒色色材は、波長400~700nmの全ての範囲にわたって吸収を示す色材を意味する。
 無機黒色色材としては、カーボンブラック、チタンブラック、グラファイト等が挙げられ、カーボンブラック、チタンブラックが好ましく、チタンブラックがより好ましい。チタンブラックとは、チタン原子を含有する黒色粒子であり、低次酸化チタンや酸窒化チタンが好ましい。チタンブラックは、国際公開第2022/085485号の段落番号0044に記載のチタンブラックを用いることができる。
 有機黒色色材としては、ビスベンゾフラノン化合物、アゾメチン化合物、ペリレン化合物、アゾ化合物などが挙げられ、ビスベンゾフラノン化合物、ペリレン化合物が好ましい。有機黒色色材は、国際公開第2022/065215号の段落番号0166に記載の化合物を用いることができる。また、有機黒色色材としては、特開2017-226821号公報の段落0016~0020に記載のペリレンブラック(Lumogen Black FK4280等)を使用しても良い。
(赤外線吸収色材)
 赤外線吸収色材は、極大吸収波長を波長700nmよりも長波長側に有する化合物であることが好ましい。赤外線吸収色材は波長700nmを超え1800nm以下の範囲に極大吸収波長を有する化合物であることが好ましく、波長700nmを超え1400nm以下の範囲に極大吸収波長を有する化合物であることがより好ましく、波長700nmを超え1200nm以下の範囲に極大吸収波長を有する化合物であることが更に好ましく、波長700nmを超え1000nm以下の範囲に極大吸収波長を有する化合物であることが特に好ましい。また、赤外線吸収色材の波長500nmにおける吸光度Aと極大吸収波長における吸光度Aとの比率A/Aが0.08以下であることが好ましく、0.04以下であることがより好ましい。また、赤外線吸収色材は、顔料であることが好ましく、有機顔料であることがより好ましい。
 赤外線吸収色材としては、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、クアテリレン化合物、メロシアニン化合物、クロコニウム化合物、オキソノール化合物、イミニウム化合物、ジチオール化合物、トリアリールメタン化合物、ピロメテン化合物、アゾメチン化合物、アントラキノン化合物、ジベンゾフラノン化合物、ジチオレン金属錯体、金属酸化物、金属ホウ化物等が挙げられる。これらの具体例としては、国際公開第2022/065215号の段落番号0114に記載の化合物が挙げられる。また、赤外線吸収色材としては、国際公開第2022/065215号の段落番号0121に記載の化合物、特開2020-075959号公報に記載されたスクアリリウム化合物、 韓国公開特許第10-2019-0135217号公報に記載の銅錯体、特開2021-195515号公報に記載のクロコン酸化合物、特開2022-022070号公報に記載の近赤外線吸収性色素を用いることもできる。
(顔料誘導体)
 色材には顔料誘導体を用いることもできる。顔料誘導体としては、色素構造およびトリアジン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造と、酸基または塩基性基とを有する化合物が挙げられる。
 上記色素構造としては、キノリン色素構造、ベンゾイミダゾロン色素構造、ベンゾイソインドール色素構造、ベンゾチアゾール色素構造、イミニウム色素構造、スクアリリウム色素構造、クロコニウム色素構造、オキソノール色素構造、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、アゾ色素構造、アゾメチン色素構造、フタロシアニン色素構造、ナフタロシアニン色素構造、アントラキノン色素構造、キナクリドン色素構造、ジオキサジン色素構造、ペリノン色素構造、ペリレン色素構造、チアジンインジゴ色素構造、チオインジゴ色素構造、イソインドリン色素構造、イソインドリノン色素構造、キノフタロン色素構造、ジチオール色素構造、トリアリールメタン色素構造、ピロメテン色素構造等が挙げられる。
 顔料誘導体が有する酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、ボロン酸基、イミド酸基及びこれらの塩等が挙げられる。塩を構成する原子または原子団としては、アルカリ金属イオン(Li、Na、Kなど)、アルカリ土類金属イオン(Ca2+、Mg2+など)、アンモニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、ホスホニウムイオンなどが挙げられる。イミド酸基としては、-SONHSOX1、-CONHSOX2、-CONHCORX3または-SONHCORX4で表される基が好ましく、-SONHSOX1、-CONHSOX2、または-SONHCORX4で表される基がより好ましく、-SONHSOX1または-CONHSOX2が更に好ましい。RX1~RX4は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。RX1~RX4が表すアルキル基及びアリール基は、置換基を有してもよい。置換基としてはハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。RX1~RX4は、それぞれ独立に、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であることが好ましく、フッ素原子を含むアルキル基であることがより好ましい。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、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。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、6~12がより好ましく、6が更に好ましい。
 顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基、ピリジニル基およびその塩、アンモニウム基の塩、並びにフタルイミドメチル基が挙げられる。塩を構成する原子または原子団としては、水酸化物イオン、ハロゲンイオン、カルボン酸イオン、スルホン酸イオン、フェノキシドイオンなどが挙げられる。
 アミノ基としては、-NRx11x12で表される基、および、環状アミノ基が挙げられる。
 -NRx11x12で表される基において、Rx11およびRx12は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、アルキル基であることが好ましい。すなわち、アミノ基は、ジアルキルアミノ基であることが好ましい。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、直鎖状または分岐状が好ましく、直鎖がより好ましい。アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては置換基Tが挙げられる。アリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が更に好ましい。アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては置換基Tが挙げられる。
 環状アミノ基としては、ピロリジン基、ピペリジン基、ピペラジン基、モルホリン基などが挙げられる。これらの基は更に置換基を有していてもよい。
 顔料誘導体は、可視透明性に優れた顔料誘導体(以下、透明顔料誘導体ともいう)を用いることもできる。透明顔料誘導体の400~700nmの波長領域におけるモル吸光係数の最大値(εmax)は3000L・mol-1・cm-1以下であることが好ましく、1000L・mol-1・cm-1以下であることがより好ましく、100L・mol-1・cm-1以下であることがさらに好ましい。εmaxの下限は、例えば1L・mol-1・cm-1以上であり、10L・mol-1・cm-1以上でもよい。
 顔料誘導体の具体例としては、後述する実施例に記載の化合物、国際公開第2022/085485号の段落0124に記載の化合物、特開2018-168244号公報に記載のベンゾイミダゾロン化合物又はそれらの塩、特許第6996282号の一般式(1)に記載のイソインドリン骨格を有する化合物などが挙げられる。
 第2の組成物の全固形分中における色材の含有量は50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることが更に好ましい。上限は、80質量%以下であることが好ましく、77.5質量%以下であることがより好ましく、75質量%以下であることが更に好ましい。
 第2の組成物をカラーフィルタの着色画素形成用の組成物として用いる場合には、色材には有彩色色材を含むものを用いることが好ましい。また、第2の組成物の全固形分中における有彩色色材の含有量は50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることが更に好ましい。上限は、80質量%以下であることが好ましく、77.5質量%以下であることがより好ましく、75質量%以下であることが更に好ましい。また、有彩色色材は、顔料(有彩色顔料)を含むものであることが好ましい。また、第2の組成物に含まれる有彩色色材中における有彩色顔料の含有量は、20~100質量%であることが好ましく、50~100質量%であることがより好ましく、70~100質量%であることが更に好ましい。また、第2の組成物に含まれる色材中における有彩色色材と顔料誘導体との合計の含有量は50~100質量%であることがより好ましく、70~100質量%であることが更に好ましく、90~100質量%であることが更に好ましい。
 第2の組成物をカラーフィルタの緑色画素形成用の組成物として用いる場合、色材には緑色色材を含むものを用いることが好ましく、黄色色材と緑色色材を含むものを用いることがより好ましい。また、第2の組成物をカラーフィルタの赤色画素形成用の組成物として用いる場合、色材には赤色色材を含むものを用いることが好ましく、黄色色材と赤色色材を含むものを用いることがより好ましい。また、第2の組成物をカラーフィルタの青色画素形成用の組成物として用いる場合、色材には青色色材を含むものを用いることが好ましく、青色色材と紫色色材を含むものを用いることがより好ましい。
<<硬化性化合物>>
 第2の組成物は、硬化性化合物を含む。硬化性化合物としては、硬化性基を有する化合物が挙げられる。硬化性化合物としては、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物、環状エーテル基を有する化合物、ブロックイソシアネート基を有する化合物等が挙げられる。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、ノルボルニレン基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。環状エーテル基としては、エポキシ基およびオキセタニル基などが挙げられる。ブロックイソシアネート基とは、熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であり、例えば、ブロック剤とイソシアネート基とを反応させイソシアネート基を保護した基が挙げられる。ブロック剤としては、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物、メルカプタン化合物、イミダゾール系化合物、イミド系化合物等が挙げられる。ブロック剤については、特開2017-067930号公報の段落番号0115~0117に記載された化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、ブロックイソシアネート基は、90~260℃の熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であることが好ましい。
 硬化性化合物は、モノマーであってもよく、ポリマーなどの樹脂であってもよい。モノマータイプの硬化性化合物と、樹脂タイプの硬化性化合物とを併用することもできる。
 第2の組成物に用いられる硬化性化合物は、熱硬化性化合物であることが好ましい。
 第2の組成物に用いられる硬化性化合物は、密着性をより向上させることができるという理由から、環状エーテル基を有する化合物を含むものであることが好ましく、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物を含むものであることがより好ましく、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する樹脂を含むものであることが更に好ましく、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有するグラフト樹脂を含むものであることが特に好ましい。ここで、グラフト樹脂とは、グラフト鎖を有する樹脂のことである。なお、本明細書において、グラフト鎖とは、繰り返し単位の主鎖から枝分かれして伸びるポリマー鎖のことを意味する。グラフト鎖としては、水素原子を除いた原子数が40~10000であることが好ましく、水素原子を除いた原子数が50~2000であることがより好ましく、水素原子を除いた原子数が60~500であることが更に好ましい。
 樹脂タイプの硬化性化合物としては、硬化性基を有する繰り返し単位を含む樹脂が挙げられる。硬化性基を有する繰り返し単位を含む樹脂としては、式(A-1-1)で表される繰り返し単位が挙げられる。
 式(A-1-1)中、Xは3価の連結基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、Yは硬化性基を表す。
 式(A-1-1)のXが表す3価の連結基としては、ポリ(メタ)アクリル系連結基、ポリアルキレンイミン系連結基、ポリエステル系連結基、ポリウレタン系連結基、ポリウレア系連結基、ポリアミド系連結基、ポリエーテル系連結基およびポリスチレン系連結基などが挙げられ、ポリ(メタ)アクリル系連結基またはポリアルキレンイミン系連結基であることが好ましく、ポリ(メタ)アクリル系連結基であることがより好ましい。
 式(A-1-1)のLが表す2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~12のアルキレン基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6~20のアリーレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、OCO-、-S-およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。
 式(A-1-1)のYが表す硬化性基としては、エチレン性不飽和結合含有基、環状エーテル基、ブロックイソシアネート基などが挙げられる。
 硬化性基を有する繰り返し単位を含む樹脂において、硬化性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位の5~100モル%であることが好ましい。下限は、10モル%以上であることが好ましく、15モル%以上であることがより好ましい。上限は、90モル%以下とすることができ、80モル%以下とすることもでき、75モル%以下とすることもできる。
 硬化性基を有する樹脂は、更に、酸基を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基が挙げられる。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含有量は、樹脂の全繰り返し単位の1~50モル%であることが好ましい。下限は、2モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることがより好ましい。上限は、35モル%以下であることが好ましく、30モル%以下であることがより好ましい。
 硬化性基を有する樹脂の酸価は、10~100mgKOH/gであることが好ましい。下限は、15mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましい。上限は、90mgKOH/g以下であることが好ましく、80mgKOH/g以下であることがより好ましく、70mgKOH/g以下であることが更に好ましく、60mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
 硬化性基を有する樹脂は、上述したエーテルダイマー由来の繰り返し単位を含むことも好ましい。
 硬化性基を有する樹脂は、グラフト樹脂であることも好ましい。グラフト樹脂は顔料の分散剤として用いることもできる。グラフト鎖は、ポリエーテル構造、ポリエステル構造、ポリ(メタ)アクリル構造、ポリスチレン構造、ポリウレタン構造、ポリウレア構造およびポリアミド構造から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むことが好ましく、ポリエーテル構造、ポリエステル構造、ポリ(メタ)アクリル構造およびポリスチレン構造から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むことがより好ましい。
 グラフト鎖は、硬化性基を含むものであってもよい。すなわち、グラフト鎖は、硬化性基を有する繰り返し単位を含むものであってもよい。
 グラフト樹脂は、グラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。グラフト鎖を有する繰り返し単位の重量平均分子量は、1000以上であることが好ましく、1000~10000であることがより好ましく、1000~7500であることが更に好ましい。なお、本明細書において、グラフト鎖を有する繰り返し単位の重量平均分子量は、同繰り返し単位の重合に用いた原料モノマーの重量平均分子量から算出した値である。例えば、グラフト鎖を有する繰り返し単位は、マクロモノマーを重合することで形成できる。ここで、マクロモノマーとは、ポリマー末端に重合性基が導入された高分子化合物を意味する。マクロモノマーを用いてグラフト鎖を有する繰り返し単位を形成した場合においては、マクロモノマーの重量平均分子量がグラフト鎖を有する繰り返し単位に該当する。
 硬化性基を有する樹脂であるグラフト樹脂は、グラフト鎖を有する繰り返し単位と、硬化性基を有する繰り返し単位とをそれぞれ含む樹脂であってもよい。硬化性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位の5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることが更に好ましい。上限は、99モル%以下とすることができ、90モル%以下とすることもでき、80モル%以下とすることもでき、75モル%以下とすることもできる。また、グラフト鎖に有する繰り返し単位の含有量は、樹脂を構成する全繰り返し単位の1~80モル%であることが好ましい。下限は、2モル%以上であることが好ましく、5モル%以上がであることがより好ましい。上限は、70モル%以下であることが好ましく、60モル%以下であることがより好ましい。
 グラフト樹脂は、式(Ac-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。
 式(Ac-1)中、Ar10は芳香族カルボキシ基を含む基を表し、L11は、-COO-または-CONH-を表し、L12は3価の連結基を表し、P10は硬化性基を有するポリマー鎖を表す。
 式(Ac-1)のAr10が表す芳香族カルボキシ基を含む基としては、芳香族トリカルボン酸無水物から由来する構造、芳香族テトラカルボン酸無水物から由来する構造などが挙げられる。芳香族トリカルボン酸無水物および芳香族テトラカルボン酸無水物としては、下記構造の化合物が挙げられる。
 上記式中、Qは、単結合、-O-、-CO-、-COOCHCHOCO-、-SO-、-C(CF-、下記式(Q-1)で表される基または下記式(Q-2)で表される基を表す。
 Arが表す芳香族カルボキシ基を含む基は、硬化性基を有していてもよい。Arが表す芳香族カルボキシ基を含む基の具体例としては、式(Ar-11)で表される基、式(Ar-12)で表される基、式(Ar-13)で表される基などが挙げられる。
 式(Ar-11)中、n1は1~4の整数を表し、1または2であることが好ましく、2であることがより好ましい。
 式(Ar-12)中、n2は1~8の整数を表し、1~4の整数であることが好ましく、1または2であることがより好ましく、2であることが更に好ましい。
 式(Ar-13)中、n3およびn4はそれぞれ独立して0~4の整数を表し、0~2の整数であることが好ましく、1または2であることがより好ましく、1であることが更に好ましい。ただし、n3およびn4の少なくとも一方は1以上の整数である。
 式(Ar-13)中、Qは、単結合、-O-、-CO-、-COOCHCHOCO-、-SO-、-C(CF-、上記式(Q-1)で表される基または上記式(Q-2)で表される基を表す。
 式(Ar-11)~(Ar-13)中、*1はL11との結合位置を表す。
 式(Ac-1)のL11は、-COO-または-CONH-を表し、-COO-であることが好ましい。
 式(Ac-1)のL12が表す3価の連結基としては、炭化水素基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-S-およびこれらの2種以上を組み合わせた基が挙げられる。炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~15が更に好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。芳香族炭化水素基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~10が更に好ましい。炭化水素基は置換基を有していてもよい。置換基としては、ヒドロキシ基などが挙げられる。L12が表す3価の連結基は、式(L12-1)で表される基であることが好ましく、式(L12-2)で表される基であることがより好ましい。
 式(L12-1)中、L12bは3価の連結基を表し、XはSを表し、*1は式(Ac-2)のL11との結合位置を表し、*2は式(Ac-2)のP10との結合位置を表す。L12bが表す3価の連結基としては、炭化水素基;炭化水素基と、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-および-S-から選ばれる少なくとも1種とを組み合わせた基などが挙げられ、炭化水素基または炭化水素基と-O-とを組み合わせた基であることが好ましい。
 式(L12-2)中、L12cは3価の連結基を表し、XはSを表し、*1は式(Ac-2)のL11との結合位置を表し、*2は式(Ac-2)のP10との結合位置を表す。L12cが表す3価の連結基としては、炭化水素基;炭化水素基と、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-および-S-から選ばれる少なくとも1種とを組み合わせた基などが挙げられ、炭化水素基であることが好ましい。
 式(Ac-1)のP10が表すポリマー鎖は、硬化性基を含むポリマー鎖である。P10が表すポリマー鎖は、硬化性基を有する繰り返し単位を含むポリマー鎖であることが好ましい。また、P10を構成する全繰り返し単位中における、硬化性基を有する繰り返し単位の含有量は、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが更に好ましく、50モル%以上であることが特に好ましい。上限は、100モル%とすることができ、90モル%以下とすることもでき、80モル%以下とすることもできる。P10が表すポリマー鎖は、ポリエーテル構造、ポリエステル構造、ポリ(メタ)アクリル構造、ポリスチレン構造、ポリウレタン構造、ポリウレア構造およびポリアミド構造から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むものであることが好ましく、ポリエーテル構造、ポリエステル構造、ポリ(メタ)アクリル構造およびポリスチレン構造から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むものであることがより好ましい。また、P10が表すポリマー鎖の重量平均分子量は500~20000であることが好ましい。下限は600以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましい。上限は10000以下であることが好ましく、5000以下であることがより好ましく、3000以下であることが更に好ましい。
 式(Ac-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂の重量平均分子量は、3000~35000であることが好ましい。上限は25000以下であることが好ましく、20000以下であることがより好ましく、15000以下であることが更に好ましい。下限は、4000以上であることが好ましく、6000以上であることがより好ましく、7000以上であることが更に好ましい。
 式(Ac-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂の酸価は5~200mgKOH/gが好ましい。上限は150mgKOH/g以下であることが好ましく、100mgKOH/g以下であることがより好ましく、80mgKOH/g以下であることが更に好ましい。下限は10mgKOH/g以上であることが好ましく、15mgKOH/g以上であることがより好ましく、20mgKOH/g以上であることが更に好ましい。
 硬化性基を有する樹脂には、式(SP-1)で表される化合物(以下、化合物(SP-1)ともいう)を用いることもできる。
 式中、Zは、(m+n)価の連結基を表し、
 YおよびYは、それぞれ独立して単結合または連結基を表し、
 Aは複素環基、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基およびヒドロキシ基から選ばれる官能基を含む基を表し、
 Pはポリマー鎖を表し、
 nは1~20を表し、mは1~20を表し、m+nは3~21であり、
 n個のYおよびAはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよく、
 m個のYおよびPはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよく、
 Z、AおよびPの少なくとも一つは硬化性基を含む。
 化合物(SP-1)に含まれる硬化性基としては、エチレン性不飽和結合含有基、環状エーテル基、ブロックイソシアネート基などが挙げられる。
 化合物(SP-1)において、硬化性基は、Z、AおよびPのいずれかに含まれていればよいが、Pに含まれていることが好ましい。また、Pが硬化性基を含む場合、Pは、硬化性基を含む繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。
 式(SP-1)のAは上述した官能基(以下、特定官能基ともいう)を含む基を表す。特定官能基は、複素環基、酸基、塩基性窒素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、またはヒドロキシ基であることが好ましく、酸基であることがより好ましい。酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
 Aは特定官能基を少なくとも1個含んでいればよく、2個以上を含んでいてもよい。特定官能基そのものがAであってもよい。
 Aは、特定官能基を1~10個含む基であることが好ましく、特定官能基を1~6個含む基であることがより好ましい。また、Aが表す特定官能基を含む基としては、特定官能基と、1~200個の炭素原子、0~20個の窒素原子、0~100個の酸素原子、1~400個の水素原子、および0~40個の硫黄原子から成り立つ連結基とが結合して形成された基が挙げられる。例えば、炭素数1~10の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3~10の環状飽和炭化水素基、または、炭素数5~10の芳香族炭化水素基を介して1個以上の酸基などの特定官能基が結合して形成された基等が挙げられる。上記の鎖状飽和炭化水素基、環状飽和炭化水素基および芳香族炭化水素基はさらに置換基を有していてもよい。置換基としては炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~16のアリール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホンアミド基、N-スルホニルアミド基、炭素数1~6のアシルオキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数2~7のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭酸エステル基、およびエチレン性不飽和結合含有基等が挙げられる。
 Aの化学式量は、30~2000であることが好ましい。上限は、1000以下であることが好ましく、800以下であることがより好ましい。下限は、50以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましい。なお、Aの化学式量は、構造式から計算した値である。
 式(SP-1)のZは(m+n)価の連結基を表す。(m+n)価の連結基としては、1~100個の炭素原子、0~10個の窒素原子、0~50個の酸素原子、1~200個の水素原子、および0~20個の硫黄原子から成り立つ基が挙げられる。(m+n)価の連結基としては、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)が挙げられる。
 Zが表す(m+n)価の連結基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~16のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホンアミド基、N-スルホニルアミド基、炭素数1~6のアシルオキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数2~7のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭酸エステル基、硬化性基等が挙げられる。
 Zが表す(m+n)価の連結基は、式(Z-1)~(Z-4)のいずれかで表される基であることが好ましい。
 式(Z-1)中、Lzは3価の基を表し、Tzは単結合又は2価の連結基を表し、3個存在するTzは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 式(Z-2)中、Lzは4価の基を表し、Tzは単結合又は2価の連結基を表し、4個存在するTzは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 式(Z-3)中、Lzは5価の基を表し、Tzは単結合又は2価の連結基を表し、5個存在するTzは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 式(Z-4)中、Lzは6価の基を表し、Tzは単結合又は2価の連結基を表し、6個存在するTzは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 上記式中、*は結合手を表す。
 Tz~Tzが表す2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、複素環基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-CONR-、-NRCO-、-S-、-SO-、-SO-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、アルキル基またはアリール基を表す。
 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。
 複素環基は、5員環または6員環が好ましい。複素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。複素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、複素環基、アルキル基およびアリール基は、無置換であってもよく、上述した置換基を有してもよい。
 Lzが表す3価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を1個除いた基が挙げられる。Lzが表す4価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を2個除いた基が挙げられる。Lzが表す5価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を3個除いた基が挙げられる。Lzが表す6価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を4個除いた基が挙げられる。Lz~Lzが表す3~6価の基は、上述した置換基を有してもよい。
 Zの化学式量は、20~3000であることが好ましい。上限は、2000以下であることが好ましく、1500以下であることがより好ましい。下限は、50以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましい。なお、Zの化学式量は、構造式から計算した値である。
 (m+n)価の連結基の具体例については、特開2014-177613号公報の段落番号0043~0055を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 式(SP-1)のYおよびYは、それぞれ独立して単結合または連結基を表す。連結基としては、1~100個の炭素原子、0~10個の窒素原子、0~50個の酸素原子、1~200個の水素原子、および0~20個の硫黄原子から成り立つ基が挙げられる。上述の基は、上述した置換基を更に有していてもよい。YおよびYが表す連結基としては、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。
 式(SP-1)のPはポリマー鎖を表す。Pが表すポリマー鎖としては、主鎖中に、ポリ(メタ)アクリル繰り返し単位、ポリエーテル繰り返し単位、ポリエステル繰り返し単位、ポリアミド繰り返し単位、ポリイミド繰り返し単位、ポリイミン繰り返し単位およびポリウレタン繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。
 Pにおける、前述の繰り返し単位の繰り返し数は、3~2000であることが好ましい。上限は、1500以下であることが好ましく、1000以下であることがより好ましい。下限は、5以上であることが好ましく、7以上であることがより好ましい。また、Pは、硬化性基を有する繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。また、Pを構成する全繰り返し単位中における、硬化性基を有する繰り返し単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、2モル%以上であることがより好ましく、3モル%以上であることが更に好ましい。上限は、100モル%とすることができる。また、Pが硬化性基を有する繰り返し単位を有するポリマー鎖である場合において、Pは硬化性基を有する繰り返し単位の他に、他の繰り返し単位を含むことも好ましい。他の繰り返し単位としては、酸基を有する繰り返し単位などが挙げられる。
 Pが表すポリマー鎖の重量平均分子量は、1000以上であることが好ましく、1000~10000であることがより好ましい。上限は、9000以下であることが好ましく、6000以下であることがより好ましく、3000以下であることが更に好ましい。下限は、1200以上であることが好ましく、1400以上であることがより好ましい。なお、Pの重量平均分子量は、同ポリマー鎖の導入に用いた原料の重量平均分子量から算出した値である。
 硬化性化合物には、上述した第1の組成物に用いられるエチレン性不飽和結合含有基を有する化合物として説明したものを用いることもできる。
 硬化性化合物として用いられる環状エーテル基を有する化合物は、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物であることが好ましい。
 エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物は、モノマーであってもよく、ポリマーなどの樹脂であってもよい。モノマータイプの化合物と、樹脂タイプの化合物とを併用することもできる。モノマーの分子量は200~2000であることが好ましい。上限は1500以下であることが好ましく、1000以下であることがより好ましい。下限は250以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましい。樹脂の重量平均分子量は3000~30000であることが好ましい。上限は25000以下であることが好ましく、20000以下であることがより好ましい。下限は5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましい。
 エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物としてモノマーを用いた場合には、第1の組成物との密着性をより高めることができる。また、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物として樹脂を用いた場合には、膜全体の硬化度が高まり、耐溶剤性などをより向上させることができる。また、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物としてモノマーと樹脂とを併用した場合には、基板との密着性が高くなるとともに、膜全体の硬化度が高まり、密着性および耐溶剤性をより向上させることができる。モノマーと樹脂とを併用する場合、モノマーと樹脂との割合は、樹脂100質量部に対してモノマーが10~500質量部であることが好ましい。上限は、300質量部以下であることが好ましく、100質量部以下であることがより好ましい。下限は、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましい。
 環状エーテル基を有する化合物としては、特開2013-011869号公報の段落番号0034~0036に記載された化合物、特開2014-043556号公報の段落番号0147~0156に記載された化合物、特開2014-089408号公報の段落番号0085~0092に記載された化合物、特開2017-179172号公報に記載された化合物を用いることもできる。
 環状エーテル基を有する化合物の市販品としては、デナコール EX-212L、EX-212、EX-214L、EX-214、EX-216L、EX-216、EX-321L、EX-321、EX-850L、EX-850(以上、ナガセケムテックス(株)製)、ADEKA RESIN EP-4000S、EP-4003S、EP-4010S、EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(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、PB 4700(以上、(株)ダイセル製)、サイクロマーP ACA 200M、ACA 230AA、ACA Z250、ACA Z251、ACA Z300、ACA Z320(以上、(株)ダイセル製)、jER1031S、jER157S65、jER152、jER154、jER157S70(以上、三菱ケミカル(株)製)、アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)、アデカグリシロール ED-505((株)ADEKA製、エポキシ基含有モノマー)、マープルーフG-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(日油(株)製、エポキシ基含有ポリマー)、OXT-101、OXT-121、OXT-212、OXT-221(以上、東亞合成(株)製、オキセタニル基含有モノマー)、OXE-10、OXE-30(以上、大阪有機化学工業(株)製、オキセタニル基含有モノマー)などが挙げられる。
 第2の組成物の全固形分中における硬化性化合物の含有量は10~50質量%であることが好ましい。上限は40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。下限は、15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましい。
 また、第2の組成物に含まれる硬化性化合物中におけるエポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物の含有量は50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
 また、第2の組成物に含まれる硬化性化合物中におけるエポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する樹脂の含有量は50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
 また、第2の組成物に含まれる硬化性化合物中におけるエポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有するグラフト樹脂の含有量は50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
 また、第2の組成物の全固形分中における色材と硬化性化合物との合計の含有量は85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることが更に好ましい。上限は100質量%以下とすることができ、99質量%以下とすることもでき、98質量%以下とすることもでき、97質量%以下とすることもでき、96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。
 第2の組成物は、硬化性化合物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。硬化促進剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<他の樹脂>>
 第2の組成物は、硬化性基を含まない樹脂(以下、他の樹脂ともいう)を更に含有することができる。他の樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂などが挙げられる。樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100000が好ましい。また、樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000~20000が好ましい。
 他の樹脂として分散剤を用いることもできる。分散剤としては、酸性分散剤(酸性樹脂)、塩基性分散剤(塩基性樹脂)が挙げられる。ここで、酸性分散剤(酸性樹脂)とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性分散剤(酸性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、酸基の量が70モル%以上である樹脂が好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)が有する酸基は、カルボキシ基が好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)の酸価は、10~105mgKOH/gが好ましい。また、塩基性分散剤(塩基性樹脂)とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性分散剤(塩基性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、塩基性基の量が50モル%を超える樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミノ基が好ましい。
 分散剤として用いる樹脂は、グラフト樹脂であることも好ましい。グラフト樹脂の詳細については、特開2012-255128号公報の段落番号0025~0094の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 分散剤として用いる樹脂は、芳香族カルボキシ基を有する樹脂であることも好ましい。
 分散剤として用いる樹脂は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むポリイミン系分散剤であることも好ましい。ポリイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する主鎖と、原子数40~10000の側鎖とを有し、かつ主鎖及び側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子は、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。ポリイミン系分散剤については、特開2012-255128号公報の段落番号0102~0166の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 分散剤として用いる樹脂は、コア部に複数個のポリマー鎖が結合した構造の樹脂であることも好ましい。このような樹脂としては、例えば、デンドリマー(星型ポリマーを含む)が挙げられる。また、デンドリマーの具体例としては、特開2013-043962号公報の段落番号0196~0209に記載された高分子化合物C-1~C-31などが挙げられる。
 分散剤として、特開2018-087939号公報に記載された樹脂、特許第6432077号公報の段落番号0219~0221に記載されたブロック共重合体(EB-1)~(EB-9)、国際公開第2016/104803号に記載のポリエステル側鎖を有するポリエチレンイミン、国際公開第2019/125940号に記載のブロック共重合体、特開2020-066687号公報に記載のアクリルアミド構造単位を有するブロックポリマー、特開2020-066688号公報に記載のアクリルアミド構造単位を有するブロックポリマー、国際公開第2016/104803号に記載の分散剤などを用いることもできる。
 分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、BYKChemie社製のDISPERBYKシリーズ、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSEシリーズ、BASF社製のEfkaシリーズ、味の素ファインテクノ(株)製のアジスパーシリーズ等が挙げられる。また、特開2012-137564号公報の段落番号0129に記載された製品、特開2017-194662号公報の段落番号0235に記載された製品を分散剤として用いることもできる。
 第2の組成物の全固形分中における他の樹脂の含有量は、10質量%以下であることが好ましい。下限は、0質量%以上とすることができ、1質量%以上とすることもでき、2質量%以上とすることもできる。上限は、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。
 第2の組成物は、他の樹脂を1種のみを含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。他の樹脂を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
 第2の組成物は、他の樹脂を実質的に含まないことも好ましい。第2の組成物が、他の樹脂を実質的に含まない場合とは、第1の組成物の全固形分中における他の樹脂の含有量が、0.1質量%以下であることを意味し、0.05質量%以下であることが好ましく、他の樹脂を含有しないことがより好ましい。
<<溶剤>>
 第2の組成物は溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、上述した第1の組成物に用いられる溶剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物中における溶剤の含有量は、10~95質量%であることが好ましく、20~90質量%であることがより好ましく、30~90質量%であることが更に好ましい。
<<光ラジカル重合開始剤>>
 第2の組成物は光ラジカル重合開始剤を含有することができる。光ラジカル重合開始剤としては、上述した第1の組成物に用いられる光ラジカル重合開始剤として説明したものが挙げられる。
 第2の組成物の全固形分中における光ラジカル重合開始剤の含有量は、2質量%以下であることが好ましく、1.5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましい。第2の組成物は、光ラジカル重合開始剤を実質的に含有しないことも好ましい。なお、本明細書において、第2の組成物が光ラジカル重合開始剤を実質的に含有しない場合とは、第2の組成物の全固形分中における光ラジカル重合開始剤の含有量が0.5質量%以下であることを意味し、0.1質量%以下であることが好ましく、光ラジカル重合開始剤を含有しないことがより好ましい。
<<ポリアルキレンイミン>>
 第2の組成物は、ポリアルキレンイミンを含有することもできる。ポリアルキレンイミンは例えば顔料の分散助剤として用いられる。分散助剤とは、組成物中において顔料の分散性を高めるための素材のことである。ポリアルキレンイミンとは、アルキレンイミンを開環重合したポリマーのことである。ポリアルキレンイミンは、1級アミノ基と、2級アミノ基と、3級アミノ基とをそれぞれ含む分岐構造を有するポリマーである。アルキレンイミンの炭素数は2~6が好ましく、2~4がより好ましく、2または3であることが更に好ましく、2であることが特に好ましい。
 ポリアルキレンイミンの分子量は、200以上であることが好ましく、250以上であることがより好ましい。上限は、100000以下であることが好ましく、50000以下であることがより好ましく、10000以下であることが更に好ましく、2000以下であることが特に好ましい。なお、ポリアルキレンイミンの分子量の値について、構造式から分子量が計算できる場合は、ポリアルキレンイミンの分子量は構造式から計算した値である。一方、特定アミン化合物の分子量が構造式から計算できない、あるいは、計算が困難な場合には、沸点上昇法で測定した数平均分子量の値を用いる。また、沸点上昇法でも測定できない、あるいは、測定が困難な場合は、粘度法で測定した数平均分子量の値を用いる。また、粘度法でも測定できない、あるいは、粘度法での測定が困難な場合は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値での数平均分子量の値を用いる。
 ポリアルキレンイミンのアミン価は5mmol/g以上であることが好ましく、10mmol/g以上であることがより好ましく、15mmol/g以上であることが更に好ましい。
 アルキレンイミンの具体例としては、エチレンイミン、プロピレンイミン、1,2-ブチレンイミン、2,3-ブチレンイミンなどが挙げられ、エチレンイミンまたはプロピレンイミンであることが好ましく、エチレンイミンであることがより好ましい。ポリアルキレンイミンは、ポリエチレンイミンであることが特に好ましい。また、ポリエチレンイミンは、1級アミノ基を、1級アミノ基と2級アミノ基と3級アミノ基との合計に対して10モル%以上含むことが好ましく、20モル%以上含むことがより好ましく、30モル%以上含むことが更に好ましい。ポリエチレンイミンの市販品としては、エポミンSP-003、SP-006、SP-012、SP-018、SP-200、P-1000(以上、(株)日本触媒製)などが挙げられる。
 第2の組成物の全固形分中におけるポリアルキレンイミンの含有量は0.1~5質量%であることが好ましい。下限は0.2質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましい。上限は4.5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。また、ポリアルキレンイミンの含有量は、顔料100質量部に対して0.5~20質量部であることが好ましい。下限は0.6質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましく、2質量部以上であることが更に好ましい。上限は10質量部以下であることが好ましく、8質量部以下であることがより好ましい。第2の組成物は、ポリアルキレンイミンを1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。ポリアルキレンイミンを2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<硬化促進剤>>
 第2の組成物は、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、チオール化合物、メチロール化合物、アミン化合物、ホスホニウム塩化合物、アミジン塩化合物、アミド化合物、塩基発生剤、イソシアネート化合物、アルコキシシラン化合物、オニウム塩化合物などが挙げられる。硬化促進剤の具体例としては、国際公開第2022/085485号の段落0164に記載の化合物、特開2021-181406号公報に記載の化合物などが挙げられる。第2の組成物の全固形分中における硬化促進剤の含有量は0.3~8.9質量%が好ましく、0.8~6.4質量%がより好ましい。第2の組成物は、硬化促進剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。硬化促進剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<紫外線吸収剤>>
 第2の組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤としては、上述した第1の組成物に用いられる紫外線吸収剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物の全固形分中における紫外線吸収剤の含有量は、0.01~10質量%が好ましく、0.01~5質量%がより好ましい。第2の組成物は、紫外線吸収剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。紫外線吸収剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 第2の組成物は、重合禁止剤を含有することができる。重合禁止剤としては、上述した第1の組成物に用いられる重合禁止剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物の全固形分中における重合禁止剤の含有量は、0.0001~5質量%が好ましい。第2の組成物は、重合禁止剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。重合禁止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<シランカップリング剤>>
 第2の組成物は、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、上述した第1の組成物に用いられるシランカップリング剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物の全固形分中におけるシランカップリング剤の含有量は、0.01~15.0質量%が好ましく、0.05~10.0質量%がより好ましい。第2の組成物は、シランカップリング剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。シランカップリング剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 第2の組成物は、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、上述した第1の組成物に用いられる界面活性剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、0.001質量%~5.0質量%が好ましく、0.005~3.0質量%がより好ましい。第2の組成物は、界面活性剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。界面活性剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<酸化防止剤>>
 第2の組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤としては、上述した第1の組成物に用いられる酸化防止剤として説明したものが挙げられる。第2の組成物の全固形分中における酸化防止剤の含有量は、0.01~20質量%であることが好ましく、0.3~15質量%であることがより好ましい。第2の組成物は、酸化防止剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。酸化防止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他成分>>
 第2の組成物は、必要に応じて、増感剤、可塑剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を含有してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、国際公開第2022/085485号の段落0182に記載の化合物を用いることができる。
 第2の組成物は、耐光性改良剤を含んでもよい。耐光性改良剤としては、国際公開第2022/085485号の段落番号0183に記載の化合物が挙げられる。
 第1の組成物および第2の組成物は、テレフタル酸エステルを実質的に含まないことも好ましい。ここで、「実質的に含まない」とは、テレフタル酸エステルの含有量が、組成物の全量中、1000質量ppb以下であることを意味し、100質量ppb以下であることがより好ましく、ゼロであることが特に好ましい。
 第1の組成物および第2の組成物は、遊離の金属含有量が100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。また、遊離のハロゲン含有量は100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。組成物中の遊離の金属やハロゲンの低減方法としては、イオン交換水による洗浄、ろ過、限外ろ過、イオン交換樹脂による精製等の方法が挙げられる。
 環境規制の観点から、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩の使用が規制されることがある。第1の組成物および第2の組成物において、上記した化合物の含有率を小さくする場合、パーフルオロアルキルスルホン酸(特にパーフルオロアルキル基の炭素数が6~8のパーフルオロアルキルスルホン酸)及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸(特にパーフルオロアルキル基の炭素数が6~8のパーフルオロアルキルカルボン酸)及びその塩の含有率は、組成物の全固形分に対して、0.01ppb~1,000ppbの範囲であることが好ましく、0.05ppb~500ppbの範囲であることがより好ましく、0.1ppb~300ppbの範囲であることが更に好ましい。第1の組成物および第2の組成物は、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩を実質的に含まなくてもよい。例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩の代替となりうる化合物、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩の代替となりうる化合物を用いることで、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩を実質的に含まない組成物を選択してもよい。規制化合物の代替となりうる化合物としては、例えば、パーフルオロアルキル基の炭素数の違いによって規制対象から除外された化合物が挙げられる。ただし、上記した内容は、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩の使用を妨げるものではない。第1の組成物および第2の組成物は、許容される最大の範囲内で、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにパーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩を含んでもよい。
<固体撮像素子の製造方法>
 本発明の光学フィルタの製造方法を用いて固体撮像素子を製造することもできる。すなわち、本発明の固体撮像素子の製造方法は、上述した本発明の光学フィルタの製造方法を含む。固体撮像素子の構成としては、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
 基板上に、固体撮像素子(CCD(電荷結合素子)イメージセンサ、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口した遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、カラーフィルタを有する構成である。更に、デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(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。また、カラーフィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各着色画素が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各着色画素よりも低屈折率であることが好ましい。このような構造を有する撮像装置の例としては、特開2012-227478号公報、特開2014-179577号公報、国際公開第2018/043654号に記載の装置が挙げられる。また、特開2019-211559号公報の中で示しているように固体撮像素子の構造内に紫外線吸収層を設けて耐光性を改良してもよい。本発明の固体撮像素子を備えた撮像装置は、デジタルカメラや、撮像機能を有する電子機器(携帯電話等)の他、車載カメラや監視カメラ用としても用いることができる。
<画像表示装置の製造方法>
 本発明の光学フィルタの製造方法を用いて画像表示装置を製造することもできる。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や詳細については、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。画像表示装置は、白色有機EL素子を有するものであってもよい。白色有機EL素子としては、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003-045676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線-高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集-」、技術情報協会、326~328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430~485nm)、緑色領域(530~580nm)及び黄色領域(580~620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650~700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
<分散液の製造>
 下記表に記載の素材を混合した混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.1mm径)を用いて3時間混合および分散した。次いで、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて圧力2000kg/cmおよび流量500g/minの条件の下、分散処理を行なった。この分散処理を全10回繰り返して、分散液を得た。
 上記表の略語で記載の素材は以下の通りである。
(顔料)
 PG36 : C.I.ピグメントグリーン36(緑色顔料)
 PG58 : C.I.ピグメントグリーン58(緑色顔料)
 PR254 : C.I.ピグメントレッド254(赤色顔料)
 PR272 : C.I.ピグメントレッド272(赤色顔料)
 PY139 : C.I.ピグメントイエロー139(黄色顔料)
 PY150 : C.I.ピグメントイエロー150(黄色顔料)
 PY185 : C.I.ピグメントイエロー185(黄色顔料)
 PB15:6 : C.I.ピグメントブルー15:6(青色顔料)
 PV23 : C.I.ピグメントバイオレット23(紫色顔料)
(顔料誘導体)
 Syn-1~Syn-4:下記構造の化合物
(分散剤)
 B-1:下記構造の樹脂(硬化性化合物、量平均分子量23200、主鎖に付記した数値は各繰り返し単位のモル比であり、「Polym」の記載は、「Polym」で示す構造の繰り返し単位が添え字の数値の数で結合した構造のポリマー鎖が硫黄原子(S)に結合していることを示している)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
 B-2:下記構造の樹脂(重量平均分子量26000、主鎖に付記した数値は各繰返し単位のモル比であり、側鎖に付記した数値は各単位の繰返し数である)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
 B-3:下記構造の樹脂(硬化性化合物、重量平均分子量27300、主鎖に付記した数値は各繰り返し単位のモル比であり、「Polym」の記載は、「Polym」で示す構造の繰り返し単位が添え字の数値の数で結合した構造のポリマー鎖が硫黄原子(S)に結合していることを示している)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
 B-4:下記構造の樹脂(重量平均分子量20000)
(溶剤)
 S-1: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)
 S-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
 S-3:シクロペンタノン
<第1の組成物の製造>
 下記の表に記載の原料を混合して、第1の組成物U-1~U-12を製造した。
 第1の組成物U-1~U-12について、ガラス基板上にスピンコータを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理を行い、膜厚0.1μmの膜を形成した。この膜の波長400~1500nmにおける吸光度の最大値は0.1以下であった。また、波長400~1500nmにおける透過率の最小値は90%以上であった。
<第2の組成物の製造>
 下記の表に記載の原料を混合して、第2の組成物G-1~G-5、R-1~R-5、B-1~B-5およびCG-1を製造した。
 上記表の略語で記載の原料は以下の通りである。
(顔料分散液)
 分散液G-1~G-3、R-1~R-3、B-1~B-3、CG-1:上述した分散液G-1~G-3、R-1~R-3、B-1~B-3、CG-1
(樹脂)
 C-1:下記構造の樹脂(硬化性化合物、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂、主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量11000、酸価69.2mgKOH/g)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
 C-2:サイクロマーP ACA 230AA((株)ダイセル製、硬化性化合物、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂、重量平均分子量10000~16000、酸価33~47mgKOH/g)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で希釈して固形分濃度を30質量%に調整した溶液
 C-3:下記構造の樹脂(硬化性化合物、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂、主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量10000、酸価30mgKOH/g)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
 C-4:下記構造の樹脂(硬化性化合物、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂、重量平均分子量20000)の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
(重合性モノマー)
 M-1:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物、硬化性化合物)
 M-2:NKエステルA-TMMT(新中村化学工業(株)製、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物、硬化性化合物)
 M-3:NKエステルA-DPH-12ET(新中村化学工業(株)製、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物、硬化性化合物)
(光重合開始剤)
 I-1~I-3:下記構造の化合物(光ラジカル重合開始剤)
(重合禁止剤)
 In-1:p-メトキシフェノール
(添加剤)
 A-1:OXT-221(東亞合成(株)製、3-エチル-3{[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル}オキセタン、オキセタン化合物、硬化性化合物)
 A-2:2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールノ1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物(エポキシ化合物、硬化性化合物)
 A-3:下記構造の化合物(紫外線吸収剤)
(界面活性剤)
 W-1:KF-6001(信越化学工業(株)製、両末端カルビノール変性ポリジメチルシロキサン)
 W-2:下記構造の化合物(重量平均分子量14000、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。)
(溶剤)
 S-1: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)
 S-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
 S-3:シクロペンタノン
<密着性の評価>
(実施例1)
 8インチ(=203.2mm)シリコンウエハ上に、下記表に記載の第1の組成物を、プリベーク後の厚さが0.1μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行い、第1の組成物層を形成した。次いで、この第1の組成物層に対して、一辺1.0μmの正方形状の非マスク部が4mm×3mmの領域に配列されたマスクパターンを介して、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して波長365nmの光を6000W/mの露光照度、500mJ/cmの露光量で照射して露光した。次いで、露光後の第1の組成物層が形成されているシリコンウエハを、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、現像液(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、23℃で60秒間パドル現像して、未露光部の第1の組成物層を現像除去した。次いで、現像後の第1の組成物層が形成されている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、その後スプレー乾燥し、次いで、ホットプレートを使用して200℃300秒加熱処理(ポストベーク)し、第1のパターン(第1の組成物層のパターン)を形成した。
 次に、下記表に記載の第2の組成物を、上記第1のパターンが形成されたシリコンウエハ上にプリベーク後の厚さが0.5μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、150℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理(プリベーク)を行い、第2の組成物層を形成した。次いで、この第2の組成物層が形成されているシリコンウエハを、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、現像液(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、23℃で60秒間パドル現像して、シリコンウエハ上の第2の組成物層であって、第1のパターンが形成されていない部分に形成されている第2の組成物層を除去した。次いで、現像後の第2の組成物層が形成されている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、その後スプレー乾燥し、次いで、ホットプレートを使用して200℃300秒加熱処理(ポストベーク)して、第1のパターン上に、一辺1.0μmのパターンサイズの第2のパターン(第2の組成物層のパターン)を形成した。
 第2のパターンを形成したシリコンウエハについて、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて、100個の第2のパターンの剥がれの有無を観測して、以下の基準で密着性を評価した。
 5:100個全ての第2のパターンが密着している
 4:90個以上100個未満の第2のパターンが密着している
 3:50個以上90個未満の第2のパターンが密着している
 2:1個以上50個未満の第2のパターンが密着している
 1:100個の第2のパターンの全て剥がれている
(実施例2~24)
 第1の組成物および第2の組成物の種類を変更した以外は実施例1と同様にして第1のパターン上に、一辺1.0μmのパターンサイズの第2のパターン(第2の組成物層のパターン)を形成した。
 第2のパターンの密着性について、実施例1と同様の方法で評価した。
(比較例1)
 8インチシリコンウエハ上に、下記表に記載の第2の組成物をプリベーク後の厚さが0.5μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行い、第2の組成物層を形成した。次いで、この第2の組成物層に対して、一辺1.0μmの正方形状の非マスク部が4mm×3mmの領域に配列されたマスクパターンを介して、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して波長365nmの光を6000W/mの露光照度、500mJ/cmの露光量で照射して露光した。次いで、露光後の第2の組成物層が形成されているシリコンウエハを、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、現像液(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、23℃で60秒間パドル現像して、未露光部の第2の組成物層を現像除去した。次いで、現像後の第2の組成物層が形成されている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、その後スプレー乾燥し、次いで、ホットプレートを使用して200℃300秒加熱処理(ポストベーク)し、一辺1.0μmのパターンサイズの第2のパターン(第2の組成物層のパターン)を形成した。
 第2のパターンの密着性について、実施例1と同様の方法で評価した。
 上記表に示すように、実施例の方法であれば、シリコンウエハ上に第2のパターンを密着性良く形成することができた。
 なお、実施例1~27で使用した第1の組成物および第2の組成物について、第1の組成物のシリコンウエハに対する接触角は、第2の組成物のシリコンウエハに対する接触角よりも大きい結果であった。
 また、実施例1~27で使用した第1の組成物および第2の組成物について、シリコンウエハの水との接触角A、第1の組成物から得られる膜の水との接触角B、および、第2の組成物から得られる膜と水との接触角Cは、以下の式を満していた。
 接触角B-接触角C<10°
 接触角A-接触角C>50°
 水、第1の組成物および第2の組成物のシリコンウエハに対する接触角は、
接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、シリコンウエハ上に、25℃の水、第1の組成物または第2の組成物を滴下したときのシリコンウエハと液滴との角度を測定して求めた。
 また、第1の組成物から得られる膜の水との接触角は、シリコンウエハ上に第1の組成物をスピンコータを用いて塗布し、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理を行い、波長365nmの光を6000W/mの露光照度、500mJ/cmの露光量で照射して露光して厚さ0.1μmの膜を形成し、接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、上記膜上に25℃の水を滴下したときの上記膜と液滴との角度を測定して求めた。
 また、第2の組成物から得られる膜の水との接触角は、シリコンウエハ上に第2の組成物をスピンコータを用いて塗布し、150℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理を行って形成した厚さ0.5μmの膜を形成し、接触角計(共和界面科学(株)製、SA-301)を使用して、上記膜上に25℃の水を滴下したときの上記膜と液滴との角度を測定して求めた。
 実施例1において、第2の組成物層の膜厚を0.3μmまたは1.0μmに変えても同様の結果であった。第1の組成物層の膜厚を0.05μmまたは0.01μmに変えた場合は、密着性の評価が5であった。

Claims (15)

  1.  支持体上に、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤を含む第1の組成物を塗布して第1の組成物層を形成する工程と、
     前記第1の組成物層をパターン状に露光する工程と、
     前記露光後の第1の組成物層を現像液を用いて現像し、未露光部の第1の組成物層を除去して、前記第1の組成物から得られる膜のパターンである第1のパターンを形成する工程と、
     前記第1のパターンが形成された支持体上に、色材と硬化性化合物を含む第2の組成物を塗布して第2の組成物層を形成する工程と、
     前記第2の組成物層を加熱したのち、現像液を用いて現像し、前記支持体上の第2の組成物層であって、前記第1のパターンが形成されていない部分に形成されている前記第2の組成物層の少なくとも一部を除去して、前記第1のパターン上に前記第2の組成物から得られる膜のパターンである第2のパターンを形成する工程と、
     を含む光学フィルタの製造方法。
  2.  前記第2の組成物の全固形分中における前記色材の含有量が65質量%以上である、請求項1に記載の光学フィルタの製造方法。
  3.  前記第2の組成物の全固形分中における前記色材と前記硬化性化合物との合計の含有量が85質量%以上である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  4.  前記第2の組成物に含まれる前記硬化性化合物は、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有する化合物を含む、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  5.  前記第2の組成物に含まれる前記硬化性化合物は、エポキシ基およびオキセタン基から選ばれる少なくとも1つの基を有するグラフト樹脂を含む、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  6.  前記第2の組成物の全固形分中における光ラジカル重合開始剤の含有量が2質量%以下である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  7.  前記第1の組成物に含まれる前記エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、エポキシ基またはオキセタン基と反応する基を有する、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  8.  前記第1の組成物の全固形分中における前記エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物と前記光ラジカル重合開始剤との合計量が70質量%以上である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  9.  前記第1の組成物は溶剤を含み、前記第1の組成物中における前記溶剤の含有量が90質量%以上である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  10.  前記第1の組成物は、膜厚0.1μmの膜を形成した際の波長400~1500nmにおける吸光度の最大値が0.1以下である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  11.  前記第1の組成物の全固形分中における色材の含有量が1質量%以下である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  12.  前記第1のパターンの膜厚が0.15μm以下である、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  13.  前記第1の組成物の前記支持体に対する接触角は、前記第2の組成物の前記支持体に対する接触角よりも大きい、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
  14.  前記支持体の水との接触角A、前記第1の組成物から得られる膜の水との接触角B、および、前記第2の組成物から得られる膜と水との接触角Cは以下の式を満たす、請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法。
     接触角B-接触角C<10°
     接触角A-接触角C>50°
  15.  請求項1または2に記載の光学フィルタの製造方法を含む固体撮像素子の製造方法。
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