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JP5743801B2 - 着色組成物、着色感放射線性組成物、重合体の製造方法、パターンの形成方法、カラーフィルタ、及びその製造方法、並びに固体撮像素子 - Google Patents

着色組成物、着色感放射線性組成物、重合体の製造方法、パターンの形成方法、カラーフィルタ、及びその製造方法、並びに固体撮像素子 Download PDF

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Description

本発明は、着色組成物、着色感放射線性組成物、重合体の製造方法、パターンの形成方法、カラーフィルタ、及びその製造方法、並びに固体撮像素子に関する。
液晶表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを作製する方法としては、染色法、印刷法、電着法および顔料分散法が知られている。
このうち顔料分散法は、顔料を種々の感放射線性組成物に分散させた着色感放射線性組成物を用いてフォトリソ法によってカラーフィルタを作製する方法であり、顔料を使用しているために光や熱等に安定であるという利点を有している。またフォトリソ法によってパターニングするため、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用されてきた。
しかし、近年、固体撮像素子用のカラーフィルタにおいては更なる高精細化が望まれており、従来の顔料分散法では解像度が向上せず、また顔料の粗大粒子による色むらが発生する等の問題がある。このため、固体撮像素子のように微細パターンを有するカラーフィルタが要求される用途には適さなかった。
この問題を解決する為、従来から染料の使用が提案されているが、染料含有の感放射線性組成物は新たな問題点を含んでいる（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、（１）通常の色素はアルカリ水溶液または有機溶剤のいずれかに溶解性が低い為、所望のスペクトルを有する液状の感放射線性組成物を得るのが困難である。（２）染料は、感放射線性組成物中の他の成分と相互作用を示す場合が多い為、硬化部、非硬化部の溶解性（現像性）の調節が困難である。（３）染料のモル吸光係数（ε）が低い場合は、多量の染料を添加しなければならず、感放射線性組成物中の重合性化合物やバインダー、光重合開始剤等の他の成分を減量せざるを得なくなるため、組成物の硬化性、硬化後の耐熱性、非硬化部の現像性が低下する等の問題を生じる。（４）染料は一般的に顔料に比べ、耐光性、耐熱性に劣る。等である。
このため、色素骨格を有するモノマー成分を重合させて色素多量体とすることで染料の安定化向上を図る技術が種々提案されている。染料を高分子化することで安定性が向上し、且つ、顔料を用いた場合に比較し、色ムラの低減は可能となるものの、当該着色組成物を硬化性組成物に適用した場合の現像性については、尚改良の余地がある。
一方、現像性の改良と残渣の低減のために、酸性基を有し、ガラス転移温度が１００℃〜３５０℃のアルカリ可溶性バインダーを用い、且つ、該バインダーに含まれる未反応モノマーの含有量を３質量％以下にすることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３−１６１８２３号公報 特開２００４−２８６８１０号公報
しかしながら、上記先行技術では、微細なサイズの固体撮像素子用途の高解像度を実現するカラーフィルタを形成するには、現像性が不十分であり、染料を用いることによって、色むらのない微細かつ薄膜の着色パターンを形成しようとしても、基板上および他色の画素上に現像残渣が生じやすく、高解像度のカラーフィルタを得ることは困難であった。
即ち、耐熱性が良好で変色がなく、着色画像の色むらがなく、硬化性組成物に適用した場合における現像性に優れ、基板上、および他色の画素上に現像残渣のない微細パターンを得ることができる着色組成物、着色感放射線性組成物の開発が強く望まれていた。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、耐熱性が良好で変色がない着色組成物を提供することを課題とし、また、現像性に優れ、基板上、および他色の画素上に現像残渣のない着色感放射線性組成物を提供することを課題とする。
さらに、色素骨格を有する重合体の製造方法、及び前記着色感放射線性組成物を用いた、パターン形成方法、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、並びに固体撮像素子を提供することを課題とする。
上記課題を達成する手段は、以下の通りである。
＜１＞ （Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体、および（Ｂ）有機溶剤を含み、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体を形成しうる未反応の色素骨格を有するモノマー成分が、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体に対して、１質量％以下含有するカラーフィルタ用着色組成物。
＜２＞ ＜１＞に記載の着色組成物、（Ｃ）重合性化合物、および（Ｄ）重合開始剤を含むカラーフィルタ用着色感放射線性組成物。
＜３＞ （Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体を、重合後に加熱再沈殿を行うことにより、製造する重合体の製造方法。
＜４＞ 前記加熱再沈殿の温度を４０〜６０℃で行う＜３＞に記載の重合体の製造方法。
＜５＞（Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体を、重合における重合濃度が３０質量％以上であることにより、製造する重合体の製造方法
＜６＞ ＜２＞に記載の着色感放射線性組成物を基板上に付与して、着色感放射線性組成物層を形成する工程と、前記着色感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程と、
露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像する工程と、を有するパターンの形成方法。
＜７＞ ＜２＞に記載の着色感放射線性組成物を用いてなる着色膜を具備するカラーフィルタ。
＜８＞ ＜２＞に記載の着色感放射線性組成物を基板上に付与して、着色感放射線性組成物層を形成する工程と、前記着色感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程と、露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、を有するカラーフィルタの製造方法。
＜９＞ ＜７＞に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子。
本発明においては、（Ａ）色素骨格を有する重合体として、未反応の色素骨格を有するモノマー成分が１質量％以下含有することを特徴とするが、未反応の色素骨格を有するモノマーは分子量が小さいので、ポリマー成分に比べ、熱運動がしやすく、熱による分解が促進されるものと考えられ、このために加熱によって変色し、得られた着色層は色純度が低下し、所望の色相を得ることが困難になるものと考えられる。未反応の色素骨格を有するモノマー成分の含有量を１質量％以下に抑えることによって、これらの熱による変色を防止することができたものと推測される。
また、着色組成物に重合性化合物や重合開始剤を含有させて、着色感放射線性組成物としたときは、色素骨格を有する重合体中に含まれる未反応の色素骨格を有するモノマー成分が１質量％以上の場合は、現像において、基板上、および他色の画素上に現像残渣が発生する。これは未反応の色素骨格を有するモノマー成分は分子量が小さいため基板（または他色の画素上）に移動しやすく、また吸着しやすいために残渣となり易いためではないかと推測される。本発明においては、未反応の色素骨格を有するモノマー成分の含有量を１質量％以下とすることによって、残渣の発生を抑制し、現像性の良好なものが得られた。
本発明によれば、耐熱性が良好で変色がない着色組成物を提供することができ、また、現像性に優れ、基板上、および他色の画素上に現像残渣のない着色感放射線性組成物を提供することができる。
さらに、色素骨格を有する重合体の製造方法、及び前記着色感放射線性組成物を用いた、パターン形成方法、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、並びに固体撮像素子を提供することができる。
以下に、本発明の着色組成物について、詳細に説明する。
本発明の着色組成物は、（Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体、および（Ｂ）有機溶剤を含み、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体を形成しうる未反応の色素骨格を有するモノマー成分が、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体に対して、１質量％以下含有することを特徴とする。
本発明の着色組成物を構成する、（Ａ）色素骨格を有する重合体、および（Ｂ）有機溶剤について説明する。
なお、本発明における着色組成物、及び着色感放射線性組成物において、「全固形分」とは、着色組成物、及び着色感放射線性組成物のそれぞれの全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
＜（Ａ）色素骨格を有する重合体＞
本発明の着色組成物に用いる（Ａ）色素骨格を有する重合体（以下、適宜「色素多量体」と称する。）は、色素骨格を有するモノマー単位の重合体であり、二量体、三量体又はポリマーなどの構造を包含する。本発明の（Ａ）色素骨格を有する重合体は、（Ａ）色素骨格を有する重合体に対して、未反応の色素骨格を有するモノマー単位（以下、適宜「未反応モノマー成分」と称する。）の含有量が１質量％以下であることを特徴とする。未反応モノマー成分の含有量としては、色素骨格を有する重合体に対して、０．８質量％以下がより好ましく、０．４質量％以下が特に好ましい。この範囲とすることによって、更に色素骨格を有する重合体の保管時の保存安定性が良好となる。
本発明における未反応モノマー成分とは、色素骨格を有するモノマーを意味し、色素に由来する部分構造を有するモノマーであり、該モノマーを重合させることによって（Ａ）色素骨格を有する重合体が得られる。
色素骨格を有する重合体を合成したときに残存する未反応モノマー成分を、（Ａ）色素骨格を有する重合体に対して、１質量％以下であるように制御し、本発明の（Ａ）色素骨格を有する重合体として用いる。
未反応モノマー成分の含有量を制御する方法としては、合成における温度・濃度・攪拌条件、重合開始剤、連鎖移動剤等の種類や添加量等条件を選択することによってもよいし、得られた重合溶液を後述する加熱再沈殿法等の方法によってもよく、これらの方法を複数選択して組み合わせて行ってもよい。
色素骨格を有する重合体中の未反応モノマー成分の含有量を１質量％以下にする方法としては、色素骨格を有する重合体を有機溶剤と共に加熱し、未反応モノマー成分の溶解性を加熱により向上させることによって、未反応モノマー成分を有機溶剤中に残留させ、得られた重合体は、有機溶剤への溶解性が小さいので、濾別して重合体中の未反応モノマー成分の含有量を低減させる方法、前記重合体と有機溶媒との混合物（未反応モノマー成分は溶解）を冷却し、重合体を沈殿させて、重合体中の未反応モノマー成分の含有量を低減させる方法、あるいは、前記重合体と有機溶媒との混合物（未反応モノマー成分は溶解）に重合体の溶解度が低く未反応モノマー成分の溶解度が相対的に高い貧溶媒中に滴下して、重合体中の未反応モノマー成分の含有量を低減させる方法（これらの方法を総称して、加熱再沈澱法と称する。）、色素骨格を有する重合体を重合体が可溶な有機溶剤に溶解し、それを重合体の溶解度が低く、未反応モノマー成分の溶解度が相対的に高い貧溶媒中に滴下して、重合体を沈殿させる方法（貧溶媒による沈殿精製法）、重合反応生成物から液−液抽出によって未反応モノマー成分の含有量を低減する方法、重合した後に蒸留、水蒸気蒸留、減圧蒸留、薄膜蒸留などの方法によって未反応モノマー成分の含有量を低減する方法、カラムクロマトグラフィーを用いて未反応モノマー成分の含有量を低減する方法、超臨界流体を用いて未反応モノマー成分を抽出する方法などの方法がある。これらの中で好ましいのは、加熱再沈殿法である。
貧溶媒による加熱再沈殿法、または、沈殿精製法としては、沈殿させる温度としては、好ましくは、２０〜８０℃であり、より好ましくは、４０〜６０℃である。また貧溶媒の量としては、好ましくは、質量基準で、重合溶液に対して５〜４０倍量、より好ましくは、１０〜２０倍量である。加熱するときの攪拌時間としては、好ましくは、０．５〜４時間であり、より好ましくは、１〜２時間である。
貧溶媒の溶剤種の選択方法としては、得られたポリマーが不溶で、未反応のモノマー成分が溶解すれば、どのような溶剤でも可能であるが、重合の溶液と親和性の高い溶剤種を選択することが好ましい。
色素骨格を有する重合体中の未反応モノマー成分の含有量を所望の含有量にするためにこれらの工程は複数回繰り返して行ってもよく、また２種以上を併用してもよい。
前記加熱再沈殿法においては、得られた重合体を有機溶剤に加熱して溶解する方法ではなく、重合体を合成する溶液が加熱によって均一になるのであれば、合成溶液をそのまま用いてもよい。
また、用いる有機溶剤としては、重合体が所望の温度で均一に溶解していれば、どのような有機溶剤も使用可能である。
加熱の温度としては、有機溶剤の沸点以下であればよい。
色素骨格を有する重合体の重合条件としては、重合を十分に進行させて未反応モノマー成分を低減させておくことが好ましい。
このような重合条件における重合濃度としては、重合溶液の全量に対して、好ましくは、２０質量％以上であり、より好ましくは、３０質量％以上５０質量％以下である。
色素多量体を合成するときの重合開始剤量としては、仕込みの全モノマー成分の合計モル量に対して、好ましくは、５〜４０ｍｍｏｌ％であり、より好ましくは２０〜３０ｍｍｏｌ％である。
また、連鎖移動剤の量としては、仕込みの全モノマー成分の合計モル量に対して、好ましくは５〜４０ｍｍｏｌ％であり、より好ましくは１０〜２０ｍｍｏｌ％である。
重合液滴下時間は、好ましくは、１〜４時間であり、より好ましくは、１〜２時間の範囲である。
未反応モノマー成分の含有量の評価方法としては、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、ガスクロマトグラフィー(GC)により、重合体に含まれる未反応モノマー成分の含有量を求めることができる。
また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）の低分子量部分の含有量を求める方法によっても評価が可能である。
さらに、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）や、カラムクロマトグラフィーなどを利用して、未反応モノマー成分を単離してから、直接定量する方法によっても評価が可能である。
さらに、未反応モノマー成分を重合体から単離して、未反応モノマー成分の含有量を定量する方法も使用可能である。
本発明においては、高速液体クロマトグラフィーを用いて、モノマー成分の検量線を作成し、それを用いて、未反応モノマー成分の含有量を定量する方法を用いている。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC）による方法として、測定したポリスチレン換算の重量平均分子量１５００〜２５０の範囲の成分の含有量が１．０質量％以下であることでも判断は可能である。
以下、色素に由来する部分構造、色素多量体の好ましい構造、色素多量体が有してもよい官能基、色素多量体の好ましい物性について詳細に記述する。
ここでいう「色素に由来する部分構造」とは、後述する色素骨格から水素原子を除いた、色素多量体連結部（ポリマー鎖やデンドリマーのコア等）と連結可能である構造を表す。尚、本明細書に於ける基（原子団）の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
（色素に由来する部分構造）
本発明の着色組成物に用いる（Ａ）色素骨格（以下、適宜「色素構造」と称する。）を有する重合体としては、特に制限はなく、公知の色素構造を含む種々のものを適用することができる。
公知の色素構造としては、例えばアゾ色素、アゾメチン色素（インドアニリン色素、インドフェノール色素など）、ジピロメテン色素、キノン系色素（ベンゾキノン色素、ナフトキノン色素、アントラキノン色素、アントラピリドン色素など）、カルボニウム色素（ジフェニルメタン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、アクリジン色素など）、キノンイミン色素（オキサジン色素、チアジン色素など）、アジン色素、ポリメチン色素（オキソノール色素、メロシアニン色素、アリーリデン色素、スチリル色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、クロコニウム色素など）、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、サブフタロシアニン色素、ペリノン色素、インジゴ色素、チオインジゴ色素、キノリン色素、ニトロ色素、ニトロソ色素、及びそれらの金属錯体色素に由来する色素構造などを挙げることができる。これらの色素構造の中でも、本発明において、ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、サブフタロシアニン色素に由来する色素構造とする。
色素構造を形成しうる具体的な色素化合物については「新版染料便覧」（有機合成化学協会編；丸善、1970）、「カラーインデックス」（The Society of Dyers and colorists）、「色素ハンドブック」（大河原他編；講談社、1986）などに記載されている。
本発明における色素多量体は、前記色素構造中の水素原子の部分を下記置換基で置換されていてもよい。
＜色素多量体が有してもよい置換基＞
色素多量体が有してもよい置換基として、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アルキルアミノ基、アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基などが挙げられる。
上記の置換基の中で、水素原子を有するものは、置換基中の水素原子の部分が、上記いずれかの基でさらに置換されていてもよい。置換基として導入可能な基の例としては、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基が挙げられ、具体的には、メチルスルホニルアミノカルボニル、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル、アセチルアミノスルホニル、ベンゾイルアミノスルホニル基が挙げられる。
特に好ましい色素骨格について詳細に記述する。
＜ジピロメテン化合物＞
本発明の（Ａ）色素骨格を有する重合体が有する色素骨格の構造としては、ジピロメテン化合物、ジピロメテン化合物と金属又は金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体を含む構造が好ましい。
上記したジピロメテン金属錯体を含む構造は、下記一般式（Ｍ）で表されるジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体及びその互変異性体を含む構造が好ましく、なかでも、好ましい態様として下記一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造又は一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体化合物由来の色素構造が挙げられ、一般式（８）で表される色素構造が最も好ましい。
〔一般式（Ｍ）で表されるジピロメテン化合物と金属または金属化合物とから得られるジピロメテン金属錯体及びその互変異性体を含む構造〕
本発明の色素構造の好ましい態様の一つは、下記一般式（Ｍ）で表される化合物（ジピロメテン化合物）又はその互変異性体が、金属又は金属化合物に配位した錯体（以下、適宜「特定錯体」と称する。）を色素部位として含む色素構造である。
なお、本発明では、ジピロメテン構造を含む化合物をジピロメテン化合物と称し、ジピロメテン構造を含む化合物に金属又は金属化合物に配位した錯体をジピロメテン金属錯体化合物と称する。
前記一般式（Ｍ）において、Ｒ４〜Ｒ１０は、各々独立に水素原子又は１価の置換基を表す。ただし、Ｒ４とＲ９とが互いに結合して環を形成することはない。
前記一般式（Ｍ）で表されるジピロメテン金属錯体化合物を、後述する一般式（Ａ）〜一般式（Ｃ）で表される構造単位、一般式（Ｄ）で表される多量体、或いは、一般式（１）で表される単量体に導入する場合の導入部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、Ｒ４〜Ｒ９のいずれか１つの部位で導入されることが好ましく、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７及びＲ９のいずれか１つにおいて導入されることがより好ましく、Ｒ４及びＲ９のいずれか１つにおいて導入されることが更に好ましい。
前記一般式（Ｍ）におけるＲ４〜Ｒ９が１価の置換基を表す場合の１価の置換基としては、前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられる。
一般式（Ｍ）中のＲ４〜Ｒ９で示される１価の置換基が、さらに置換可能な基である場合には、Ｒ４〜Ｒ９で説明した置換基をさらに有していてもよく、２個以上の置換基を有している場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式（Ｍ）中のＲ４とＲ５、Ｒ５とＲ６、Ｒ７とＲ８、及び、Ｒ８とＲ９は、それぞれ独立に、互いに結合して５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環を形成していてもよい。ただし、Ｒ４とＲ９とが互いに結合して環を形成することはない。形成される５員、６員、及び７員の環が、さらに置換可能な基である場合には、前記Ｒ４〜Ｒ９で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式（Ｍ）中のＲ４とＲ５、Ｒ５とＲ６、Ｒ７とＲ８、及び、Ｒ８とＲ９は、各々独立に、互いに結合して、置換基を有しない５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環を形成する場合、置換基を有しない５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。
一般式（Ｍ）におけるＲ１０は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、及びヘテロ環基としては、前記Ｒ４〜Ｒ９の置換基で説明したものとそれぞれ同義であり、その好ましい範囲も同様である。
Ｒ１０がアルキル基、アリール基、又は、ヘテロ環基を表す場合の、アルキル基、アリール基、及び、ヘテロ環基が、さらに置換可能な基である場合には、前記Ｒ４〜Ｒ９における１価の置換基で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
〜金属又は金属化合物〜
本発明における特定錯体は、既述の一般式（Ｍ）で表される化合物又はその互変異性体が金属又は金属化合物に配位した錯体である。
ここで、金属又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属又は金属化合物であればいずれであってもよく、２価の金属原子、２価の金属酸化物、２価の金属水酸化物、又は２価の金属塩化物が含まれる。金属又は金属化合物としては、例えば、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ等の他に、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、ＦｅＣｌ、ＴｉＣｌ２、ＳｎＣｌ２、ＳｉＣｌ２、ＧｅＣｌ２などの金属塩化物、ＴｉＯ、ＶＯ等の金属酸化物、Ｓｉ（ＯＨ）２等の金属水酸化物も含まれる。
これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＴｉＯ、又はＶＯが好ましく、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＶＯが更に好ましく、Ｚｎが最も好ましい。
次に、一般式（Ｍ）で表される化合物の本発明における特定錯体のさらに好ましい範囲について説明する。
本発明における特定錯体の好ましい範囲は、一般式（Ｍ）において、Ｒ４及びＲ９が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基で表され、Ｒ５及びＲ８が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基で表され、Ｒ６及びＲ７が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、Ｒ１０が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、金属又は金属化合物が、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＴｉＯ、又はＶ＝Ｏである範囲である。
本発明における特定錯体のより好ましい範囲は、一般式（Ｍ）において、Ｒ４及びＲ９が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、Ｒ５及びＲ８が、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基で表され、Ｒ６及びＲ７が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基であり、Ｒ１０が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属又は金属化合物が、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＶ＝Ｏである範囲である。
本発明における特定錯体の特に好ましい範囲は、一般式（Ｍ）において、Ｒ４及びＲ９が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、Ｒ５及びＲ８が、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基で表され、Ｒ６及びＲ７が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、Ｒ１０が、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属又は金属化合物が、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、又はＶ＝Ｏである範囲である。
さらに、以下に詳述する一般式（７）又は一般式（８）で表されるような態様も特に好ましい様態である。
〔一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造〕
本発明の色素構造の態様の一つは、下記の一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造である。
上記一般式（７）中、Ｒ４〜Ｒ９は各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、Ｒ１０は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Ｍａは、金属原子、又は金属化合物を表す。Ｘ１は、Ｍａに結合可能な基を表し、Ｘ２は、Ｍａの電荷を中和する基を表し、Ｘ１とＸ２は、互いに結合してＭａと共に５員、６員、又は７員の環を形成していてもよい。ただし、Ｒ４とＲ９とが互いに結合して環を形成することはない。
なお、上記一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造は、互変異性体を含む。
前記一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造を、後述する一般式（Ａ）〜一般式（Ｃ）で表される構造単位、一般式（Ｄ）で表される多量体、或いは、一般式（１）で表される単量体に導入する場合の導入部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、Ｒ４〜Ｒ９のいずれか１つの部位で導入されることが好ましく、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７及びＲ９のいずれか１つにおいて導入されることがより好ましく、Ｒ４及びＲ９のいずれか１つにおいて導入されることが更に好ましい。
本発明の色素構造にアルカリ可溶性基を導入する方法として、前記一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体化合物のＲ４〜Ｒ１０、Ｘ１、Ｘ２のいずれか１つ又は２つ以上の置換基にアルカリ可溶性基を持たせることができる。これら置換基の中でも、Ｒ４〜Ｒ９及びＸ１のいずれかが好ましく、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７及びＲ９のいずれかがより好ましく、Ｒ４及びＲ９のいずれかが更に好ましい。
上記一般式（７）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、アルカリ可溶性基以外の官能基を有していてもよい。
一般式（７）における中のＲ４〜Ｒ９は、前記一般式（Ｍ）におけるＲ４〜Ｒ９と同義であり、好ましい態様も同様である。
前記一般式（７）中、Ｍａは、金属原子又は金属化合物を表す。金属原子又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子又は金属化合物であればいずれであってもよく、２価の金属原子、２価の金属酸化物、２価の金属水酸化物、又は２価の金属塩化物が含まれる。
例えば、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ等、及びＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、ＦｅＣｌ、ＴｉＣｌ２、ＳｎＣｌ２、ＳｉＣｌ２、ＧｅＣｌ２などの金属塩化物、ＴｉＯ、Ｖ＝Ｏ等の金属酸化物、Ｓｉ（ＯＨ）２等の金属水酸化物が含まれる。
これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、金属原子又は金属化合物として、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＴｉＯ、及びＶ＝Ｏが好ましく、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、及びＶ＝Ｏが更に好ましく、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｖ＝Ｏ、及びＣｕが特に好ましく、Ｚｎが最も好ましい。
また、前記一般式（７）中、Ｒ１０は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、好ましくは水素原子である。
前記一般式（７）中、Ｘ１は、Ｍａに結合可能な基であればいずれであってもよく、具体的には、水、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール）等、更に「金属キレート」（［１］坂口武一・上野景平著（１９９５年 南江堂）、［２］（１９９６年）、［３］（１９９７年）等）に記載の化合物が挙げられる。中でも、製造の点で、水、カルボン酸化合物、アルコール類が好ましく、水、カルボン酸化合物がより好ましい。
前記一般式（７）中、Ｘ２で表される「Ｍａの電荷を中和する基」としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基等が挙げられ、中でも、製造の点で、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましく、水酸基、カルボン酸基がより好ましい。
前記一般式（７）中、Ｘ１とＸ２は、互いに結合して、Ｍａと共に５員、６員、又は７員の環を形成してもよい。形成される５員、６員、及び７員の環は、飽和環であっても不飽和環であってもよい。また、５員、６員、及び７員の環は、炭素原子のみで構成されていてもよく、窒素原子、酸素原子、又は／及び硫黄原子から選ばれる原子を少なくとも１個有するヘテロ環を形成していてもよい。
前記一般式（７）で表される化合物の好ましい態様としては、Ｒ４〜Ｒ９は各々独立に、Ｒ４〜Ｒ９の説明で記載した好ましい態様であり、Ｒ１０はＲ１０の説明で記載した好ましい態様であり、ＭａはＺｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、又はＶ＝Ｏであり、Ｘ１は水、又はカルボン酸化合物であり、Ｘ２は水酸基、又はカルボン酸基であり、Ｘ１とＸ２とが互いに結合して５員又は６員環を形成していてもよい。
〔一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造〕
本発明の着色感放射線性組成物に用いる色素構造の態様の一つは、下記の一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造である。
上記一般式（８）中、Ｒ１１及びＲ１６は各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。Ｒ１２〜Ｒ１５は各々独立に、水素原子、又は置換基を表す。Ｒ１７は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Ｍａは、金属原子、又は金属化合物を表す。Ｘ２及びＸ３は各々独立に、ＮＲ（Ｒは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。）、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Ｙ１及びＹ２は、各々独立に、ＮＲｃ（Ｒｃは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。）、窒素原子又は炭素原子を表す。Ｒ１１とＹ１は、互いに結合して５員、６員、又は７員の環を形成していてもよく、Ｒ１６とＹ２は、互いに結合して５員、６員、又は７員の環を形成していてもよい。Ｘ１はＭａと結合可能な基を表し、ａは０、１、又は２を表す。
なお、上記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造は、互変異性体を含む。
前記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造を後述する一般式（Ａ）〜一般式（Ｃ）で表される構造単位、一般式（Ｄ）で表される多量体、或いは、一般式（１）で表される単量体に導入する部位は、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、Ｒ１１〜Ｒ１７、Ｘ１、Ｙ１〜Ｙ２のいずれか１つであることが好ましい。これらの中でも、合成適合性の点で、Ｒ１１〜Ｒ１６及びＸ１のいずれか１つにおいて導入されることが好ましく、より好ましくは、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１６のいずれか１つにおいて挿入される態様であり、更に好ましくは、Ｒ１１及びＲ１６のいずれか１つにおいて挿入される態様である。
本発明の色素構造にアルカリ可溶性基を導入する方法として、アルカリ可溶性基を有する色素単量体又は構造単位を用いる場合、前記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体化合物のＲ１１〜Ｒ１７、Ｘ１、Ｙ１〜Ｙ２のいずれか１つ又は２つ以上の置換基にアルカリ可溶性基を持たせることができる。これら置換基の中でも、Ｒ１１〜Ｒ１６及びＸ１のいずれかが好ましく、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１６のいずれかがより好ましく、Ｒ１１及びＲ１６のいずれかが更に好ましい。
上記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、アルカリ可溶性基以外の官能基を有していてもよい。
上記Ｒ１２〜Ｒ１５は、前記一般式（Ｍ）中のＲ５〜Ｒ８と同義であり、好ましい態様も同様である。上記Ｒ１７は、前記一般式（Ｍ）中のＲ１０と同義であり、好ましい態様も同様である。上記Ｍａは、前記一般式（７）中のＭａと同義であり、好ましい範囲も同様である。
より詳細には、前記一般式（８）において上記Ｒ１２〜Ｒ１５のうち、前記Ｒ１２及びＲ１５としては、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ニトリル基、イミド基、又は、カルバモイルスルホニル基が好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基がより好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基が更に好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基が特に好ましい。
前記Ｒ１３及びＲ１４としては、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のヘテロ環基が好ましく、更に好ましくは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基である。ここで、より好ましいアルキル基、アリール基、及びヘテロ環基の具体例は、一般式（Ｍ）の前記Ｒ６及びＲ７において列記した具体例を同様に挙げることができる。
前記一般式（８）中、Ｒ１１及びＲ１６は、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１２の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２４、より好ましくは炭素数２〜１２のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、３−ブテン−１−イル基）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基）、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環基で、例えば、２−チエニル基、４−ピリジル基、２−フリル基、２−ピリミジニル基、２−ピリジル基、２−ベンゾチアゾリル基、１−イミダゾリル基、１−ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール−１−イル基）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１８のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数１〜１８のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基）、アルキルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１８のアルキルアミノ基で、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ｔ−ブチルアミノ基、ｔ−オクチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノ基）、アリールアミノ基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリールアミノ基で、例えば、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノ基）、又はヘテロ環アミノ基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環アミノ基で、例えば、２−アミノピロール基、３−アミノピラゾール基、２−アミノピリジン基、３−アミノピリジン基）を表す。
前記Ｒ１１及びＲ１６としては、上記の中でも、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、がより好ましく、アルキル基、アルケニル基、アリール基が更に好ましく、アルキル基が特に好ましい。
前記一般式（８）中、Ｒ１１及びＲ１６のアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基が、更に置換可能な基である場合には、後述する一般式（１）のＲ１の置換基で説明する置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
前記一般式（８）中、Ｘ２及びＸ３は、各々独立にＮＲ、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。ここで、Ｒは、水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１２の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ドデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２４、より好ましくは炭素数２〜１２のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、３−ブテン−１−イル基）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基）、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環基で、例えば、２−チエニル基、４−ピリジル基、２−フリル基、２−ピリミジニル基、１−ピリジル基、２−ベンゾチアゾリル基、１−イミダゾリル基、１−ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール−１−イル基）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数２〜１８のアシル基で、例えば、アセチル基、ピバロイル基、２−エチルヘキシル基、ベンゾイル基、シクロヘキサノイル基）、アルキルスルホニル基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１８のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基）、アリールスルホニル基（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数６〜１８のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基）を表す。
前記一般式（８）中、Ｙ１及びＹ２は各々独立に、ＮＲＣ、窒素原子、又は炭素原子を表し、ＲＣは、前記Ｘ２及びＸ３のＲと同義であり、好ましい態様も同様である。
前記一般式（８）中、Ｒ１１とＹ１は、互いに結合して炭素原子と共に５員環（例えば、シクロペンタン環、ピロリジン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、テトラヒドロチオフェン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環）、６員環（例えば、シクロヘキサン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環、ペンタメチレンスルフィド環、ジチアン環、ベンゼン環、ピペリジン環、ピペラジン環、ピリダジン環、キノリン環、キナゾリン環）、又は７員環（例えば、シクロヘプタン環、ヘキサメチレンイミン環）を形成してもよい。
前記一般式（８）中、Ｒ１６とＹ２は、互いに結合して炭素原子と共に５員環（例えば、シクロペンタン環、ピロリジン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、テトラヒドロチオフェン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環）、６員環（例えば、シクロヘキサン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環、ペンタメチレンスルフィド環、ジチアン環、ベンゼン環、ピペリジン環、ピペラジン環、ピリダジン環、キノリン環、キナゾリン環）、又は７員環（例えば、シクロヘプタン環、ヘキサメチレンイミン環）を形成してもよい。
前記一般式（８）中、Ｒ１１とＹ１、及びＲ１６とＹ２が結合して形成される５員、６員、及び７員の環が、置換可能な環である場合には、後述する一般式（１）のＲ１の置換基で説明する置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
前記一般式（８）中、Ｒ１１及びＲ１６が各々独立に、立体パラメータである−Ｅｓ値が１．５以上の１価の置換基であることが好ましく、２．０以上であることがより好ましく、３．５以上であることがさらに好ましく、５．０以上であることが特に好ましい。
ここで、立体パラメータ−Ｅｓ’値は、置換基の立体的嵩高さを表すパラメータであり、文献（J.A.Macphee,et al,Tetrahedron,Vol.34,pp3553〜3562、藤田稔夫編 化学増刊107 構造活性相関とドラックデザイン、１９８６年２月２０日発行（化学同人））に示されている−Ｅｓ’値を用いる。
前記一般式（８）中、Ｘ１はＭａと結合可能な基を表し、具体的には、前記一般式（７）におけるＸ１と同様な基が挙げられ、好ましい態様も同様である。ａは０、１、又は２を表す。
前記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造の好ましい態様としては、Ｒ１２〜Ｒ１５は各々独立に、前記一般式（Ｍ）中のＲ５〜Ｒ８の説明で記載した好ましい態様であり、Ｒ１７は前記一般式（Ｍ）中のＲ１０の説明で記載した好ましい態様であり、ＭａはＺｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、又はＶ＝Ｏであり、Ｘ２はＮＲ（Ｒは水素原子、アルキル基）、窒素原子、又は酸素原子であり、Ｘ３はＮＲ（Ｒは水素原子、アルキル基）、又は酸素原子であり、Ｙ１はＮＲＣ（ＲＣは水素原子、アルキル基）、窒素原子、又は炭素原子であり、Ｙ２は窒素原子、又は炭素原子であり、Ｒ１１及びＲ１６は各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基であり、Ｘ１は酸素原子を介して結合する基であり、ａは０又は１である。Ｒ１１とＹ１とが互いに結合して５員又は６員環を形成、又はＲ１６とＹ２とが互いに結合して５員、６員環を形成していてもよい。
前記一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造の更に好ましい態様としては、Ｒ１２〜Ｒ１５は各々独立に、一般式（Ｍ）で表される化合物におけるＲ５〜Ｒ８の説明で記載した好ましい態様であり、Ｒ１７は前記一般式（Ｍ）中のＲ１０の説明で記載した好ましい態様であり、ＭａはＺｎであり、Ｘ２及びＸ３は、酸素原子であり、Ｙ１はＮＨであり、Ｙ２は窒素原子であり、Ｒ１１及びＲ１６は各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基であり、Ｘ１は酸素原子を介して結合する基であり、ａは０又は１である。Ｒ１１とＹ１とが互いに結合して５員又は６員環を形成、又はＲ１６とＹ２とが互いに結合して５員、６員環を形成していてもよい。
前記一般式（７）及び一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体を含む構造のモル吸光係数は、着色力の観点から、できるだけ高いほうが好ましい。また、最大吸収波長λｍａｘは、色純度向上の観点から、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍが好ましく、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍが更に好ましい。この領域にあることで、着色組成物等に適用する際、色再現性の良好なカラーフィルタを作製することができる。更に、本発明における色素多量体の４５０ｎｍにおける吸光度に対し、最大吸収波長（λｍａｘ）の吸光度が１，０００倍以上であることが好ましく、１０，０００倍以上であることがより好ましく、１００，０００倍以上であることが更に好ましい。この比率がこの範囲にあることで、本発明における色素多量体を着色組成物等に適用する際、特に青色カラーフィルタを作製する場合に、より透過率の高いカラーフィルタを形成することができる。なお、最大吸収波長、及びモル吸光係数は、分光光度計ｃａｒｙ５（バリアン社製）により測定されるものである。
前記一般式（７）及び一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体化合物の融点は、溶解性の観点から、高すぎない方がよい。
前記一般式（７）及び一般式（８）で表されるジピロメテン金属錯体化合物は、米国特許第４，７７４，３３９号明細書、同第５，４３３，８９６号明細書、特開２００１−２４０７６１号公報、同２００２−１５５０５２号公報、特許第３６１４５８６号公報、Ａｕｓｔ．Ｊ．Ｃｈｅｍ，１９６５，１１，１８３５−１８４５、Ｊ．Ｈ．Ｂｏｇｅｒ ｅｔ ａｌ，Ｈｅｔｅｒｏａｔｏｍ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．５，３８９（１９９０）等に記載の方法で合成することができる。具体的には、特開２００８−２９２９７０号公報の段落０１３１〜０１５７に記載の方法を適用することができる。
以下にジピロメテン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜アゾ色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記アゾ化合物由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてアゾ化合物とは、分子内にＮ＝Ｎ基を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。アゾ色素は、公知のアゾ色素（例えば、置換アゾベンゼン（具体例として後述する（ＡＺ−４）〜（ＡＺ−６）等））を適宜を用いることができるが、特に一般式（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｉ）及び（Ｖ）が好ましい。
−マゼンタ色素−
マゼンタ色素としては、下記一般式（９）で表されるアゾ色素が好適に用いられる。
上記一般式（９）中、Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表し、Ａは、アリール基、又は芳香族へテロ環基を表し、Ｚ１〜Ｚ３は、各々独立に、−Ｃ（Ｒ５）＝、又は−Ｎ＝を表し、Ｒ５は水素原子、又は置換基を表す。
上記一般式（９）の各置換基について詳しく説明する。
一般式（９）中、Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１２の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−アダマンチル）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２４、より好ましくは炭素数２〜１２のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、３−ブテン−１−イル）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル）、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環基で、例えば、２−チエニル、４−ピリジル、２−フリル、２−ピリミジニル、１−ピリジル、２−ベンゾチアゾリル、１−イミダゾリル、１−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−１−イル）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数２〜１８のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、２−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数６〜１５、より好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フェノキシカルボニル）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数２〜６のカルバモイル基で、例えば、ジメチルカルバモイル）、アルキルスルホニル基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１８のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、イソプロピルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル）、又はアリールスルホニル基（好ましくは炭素数６〜２４、より好ましくは炭素数６〜１８のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル）を表す。
Ｒ１及びＲ３は、好ましくは、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基である。Ｒ２及びＲ４は、好ましくは、各々独立に、水素原子、アルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ４が、置換可能な基である場合には、例えば、前記置換基の項で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基を有する場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ１とＲ２、Ｒ１とＲ５（Ｚ１又はＺ２が−Ｃ（Ｒ５）＝のとき）、Ｒ３とＲ４、Ｒ３とＲ５（Ｚ１が−Ｃ（Ｒ５）＝のとき）とは、互いに結合して、５員、又は６員の環を形成していてもよい。
Ｚ１〜Ｚ３は、各々独立に、−Ｃ（Ｒ５）＝、又は−Ｎ＝を表し、Ｒ５は水素原子、又は置換基を表す。Ｒ５の置換基としては、例えば、前記置換基の項で説明した置換基が挙げられる。Ｒ５の置換基が更に置換可能な基である場合には、例えば、前記置換基の項で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。
Ｚ１〜Ｚ３としては、好ましくは、Ｚ１は−Ｎ＝であって、Ｚ２は−Ｃ（Ｒ５）＝又は−Ｎ＝であって、Ｚ３は−Ｃ（Ｒ５）＝である。更に好ましくは、Ｚ１が−Ｎ＝であって、Ｚ２及びＺ３が−Ｃ（Ｒ５）＝である。
Ａは、アリール基、又は芳香族へテロ環基を表す。Ａのアリール基、及び芳香族へテロ環基は、更に、例えば、前記置換基の項で説明した置換基を有していてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
Ａは、好ましくは芳香族ヘテロ環基である。更に好ましくは、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、１，２，４−チアジアゾール環、１，３，４−チアジアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジンン環、ベンゾピラゾール環、ベンゾチアゾール環等が挙げられる。
前記一般式（９）において、多量体化（色素多量体の形成）に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、Ｒ１、Ｒ２及びＡのいずれか１つ又は２つ以上に導入されることが好ましく、より好ましくは、Ｒ１及び／又はＡである。
一般式（９）で表されるアゾ色素は、より好ましくは一般式（１０）で表される。
上記一般式（１０）中、Ｒ１〜Ｒ４は前記一般式（９）のそれとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｒａは、ハメットの置換基定数σｐ値が０．２以上の電子吸引性基を表し、Ｒｂは、水素原子、又は置換基を表す。Ｒｃはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。
Ｒｂの置換基としては、例えば、前記置換基の項で説明した置換基が挙げられる。
マゼンタ色素として、下記一般式（Ｅ）で表されるアゾ色素も好適に用いられる。
上記一般式（Ｅ）中、Ｒ１１〜Ｒ１６は各々独立に、水素原子、又は１価の置換基を表す。Ｒ１１とＲ１２、及びＲ１５とＲ１６は、各々独立に、互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式（Ｅ）の各置換基について詳しく説明する。
Ｒ１１〜Ｒ１６は各々独立に、水素原子又は１価の置換基を表す。１価の置換基は、例えばハロゲン原子、炭素数１〜３０のアルキル基（ここでは、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む飽和脂肪族基を意味する。）、炭素数２〜３０のアルケニル基（ここでは、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む二重結合を有する不飽和脂肪族基を意味する。）、炭素数２〜３０のアルキニル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数３〜３０のヘテロ環基、シアノ基、炭素数１〜３０の脂肪族オキシ基、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、炭素数２〜３０のアシルオキシ基、炭素数１〜３０のカルバモイルオキシ基、炭素数２〜３０の脂肪族オキシカルボニルオキシ基、炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数０〜３０のアミノ基（アルキルアミノ基、アニリノ基及びヘテロ環アミノ基を含む。）、炭素数２〜３０のアシルアミノ基、炭素数１〜３０のアミノカルボニルアミノ基、炭素数２〜３０の脂肪族オキシカルボニルアミノ基、炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニルアミノ基、炭素数０〜３０のスルファモイルアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルもしくはアリールスルホニルアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、炭素数６〜３０のアリールチオ基、炭素数０〜３０のスルファモイル基、炭素数１〜３０のアルキルもしくはアリールスルフィニル基、炭素数１〜３０のアルキルもしくはアリールスルホニル基、炭素数２〜３０のアシル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、炭素数２〜３０の脂肪族オキシカルボニル基、炭素数１〜３０のカルバモイル基、炭素数３〜３０のアリールもしくはヘテロ環アゾ基、イミド基が挙げられ、それぞれの基はさらに置換基を有していてもよい。
Ｒ１１及びＲ１２は、好ましくは、各々独立に、水素原子、ヘテロ環基、シアノ基であり、より好ましくはシアノ基である。
Ｒ１３及びＲ１４は、好ましくは、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基であり、より好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基である。
Ｒ１５及びＲ１６は、好ましくは、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基であり、より好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基である。
一般式（Ｅ）において、多量体化（色素多量体の形成）に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、Ｒ１３、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか１つ又は２つ以上に導入されることが好ましく、より好ましくは、Ｒ１３及び／又はＲ１５であり、更に好ましくはＲ１３である。
−イエロー色素−
イエロー色素として、下記の一般式（Ｇ）、（Ｉ−１）、（Ｉ−２）、（Ｖ）で表されるアゾ色素が好適である（それらの互変異性体も含む）。
上記一般式（Ｇ）中、Ｒ３４は水素原子、又は置換基を表し、Ｒ３５は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、又はカルバモイル基を表す。Ｚ３０及びＺ３１は、各々独立に、−Ｃ（Ｒ３６）＝、又は−Ｎ＝を表し、Ｒ３６は水素原子、又は置換基を表す。Ａ３１は、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基を表す。
一般式（Ｇ）の各置換基について詳しく説明する。
Ｒ３４は水素原子、又は置換基を表し、前記一般式（Ｆ）におけるＲ３０と同義であり、好ましい態様も同様である。
Ｒ３５は、水素原子、アルキル基（（好ましくは炭素数１〜３６、より好ましくは炭素数１〜１２の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−アダマンチル）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２４、より好ましくは炭素数２〜１２のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、３−ブテン−１−イル）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル）、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環基で、例えば、２−チエニル、４−ピリジル、２−フリル、２−ピリミジニル、１−ピリジル、２−ベンゾチアゾリル、１−イミダゾリル、１−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−１−イル）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数２〜１８のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、２−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基）、又はカルバモイル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６のカルバモイル基で、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル）を表す。
Ｚ３０及びＺ３１は、各々独立に、−Ｃ（Ｒ３６）＝、又は−Ｎ＝を表し、Ｒ３６は水素原子、又は置換基を表す。Ｒ３６の置換基としては、例えば、前記置換基の項で説明した置換基が挙げられる。Ｒ３６の置換基が更に置換可能な基である場合には、例えば、前記置換基の項で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。
Ｚ３０及びＺ３１としては、好ましくは、Ｚ３０が−Ｎ＝であって、Ｚ３１が−Ｃ（Ｒ３６）＝である。
Ａ３１は、前記一般式（９）におけるＡと同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式（Ｇ）において、多量体化（色素多量体の形成）に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、Ｒ３４及び／又はＡ３１が好ましい。
上記一般式（Ｉ−１）及び一般式（Ｉ−２）中、Ｒｉ１、Ｒｉ２及びＲｉ３はそれぞれ独立して置換基を表す。ａは０〜５の整数を表す。ａが２以上の場合、隣接する２つのＲｉ１で連結し縮環を形成してもよい。ｂ及びｃはそれぞれ独立して０〜４の整数を表す。ｂ及びｃが１以上の場合、隣接する２つのＲｉ１で連結し縮環を形成してもよい。Ａ３２は一般式（ＩＡ）、一般式（ＩＢ）及び一般式（ＩＣ）を表す。
一般式（ＩＡ）中、Ｒ４２は水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒ４３は置換基を表す。Ｒ４４は水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。
一般式（ＩＢ）中、Ｒ４４及びＲ４５はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｔは酸素原子又は硫黄原子を表す。
一般式（ＩＣ）中、Ｒ４６は水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒ４７は置換基を表す。
一般式（Ｉ−１）及び一般式（Ｉ−２）のＲｉ１、Ｒｉ２及びＲｉ３が表す置換基としては、前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられるが、特にアルキル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−アダマンチル）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３６、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル、スルホンアミド基）、アルケニル基（炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルケニル基で、例えばビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル）、スルホ基、スルファモイル基（炭素数１〜１０のアルキルスルファモイル基が好ましい）が挙げられるが、特に炭素数１〜５のアルキル基及び炭素数１〜１０のアルキルスルファモイル基が好ましい。ａは１〜３が好ましい。ｂ及びｃは１〜３が好ましい。
一般式（ＩＡ）中、Ｒ４２は水素原子、アルキル基又はアリール基を表すが、特に炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基が好ましい。Ｒ４３は前記置換基の項で挙げた置換を表すが、特にシアノ基、カルバモイル基が好ましい。Ｒ４４、及びＲ４２は水素原子、アルキル基及びアリール基を表すが、特に炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基が好ましい。
一般式（ＩＢ）中、Ｔは酸素原子又は硫黄原子を表すが、酸素原子が好ましい。Ｒ４４及びＲ４５は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアリール基を表すが、特に炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基が好ましい。
一般式（ＩＣ）中、Ｒ４６は水素原子、アルキル基又はアリール基を表すが、特に炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基が好ましい。Ｒ４７が表す置換基は前記置換基の項で挙げた置換を表すが、特に水素原子、アルキル基及びアリール基が好ましく、炭素数特に炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基が好ましい。
一般式（Ｖ）中、ＭｖはＣｒ又はＣｏを表す。Ｒｖ１は酸素原子又はＣＯＯを表す。Ｒｖ２及びＲｖ３はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。ｖは０〜４の整数を表す。Ｒｖ４は置換基を表す。ｖが２以上の場合、隣接するＲｖ４と連結して環を形成してもよい。
Ｒｖ２及びＲｖ３は、特に炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基が好ましい。Ｒｖ４が表す置換基は前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられるが、特にアルキル基、アリール基、ニトロ基、スルファモイル基及びスルホ基が好ましく、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基、ニトロ基が最も好ましい。
上記のアゾ色素の中でも、イエロー色素としては、一般式（Ｉ−１）、一般式（Ｉ−２）及び一般式（Ｖ）で表されるアゾ色素が好ましい。
以下にアゾ色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜アントラキノン色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（ＡＱ−１）〜（ＡＱ−３）で表される化合物（アントラキノン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてアントラキノン化合物とは、分子内にアントラキノン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（ＡＱ−１）中、Ａ及びＢは、それぞれ独立してアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基及び水素原子を表す。ＸｑａはＯＲｑａ１又はＮＲｑａ２Ｒｑａ３を表す。Ｒｑａ１〜Ｒｑａ３はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒｑ１〜Ｒｑ４は置換基を表す。Ｒｑ１〜Ｒｑ４が表す置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基と同様である。Ｒａ及びＲｂは水素原子、アルキル基及びアリール基を表す。
一般式（ＡＱ−２）中、Ｃ及びＤは、一般式（ＡＱ−１）中のＡ及びＢとそれぞれ同義である。ＸｑｂはＯＲｑｂ１又はＮＲｑｂ２Ｒｑｂ３を表す。Ｒｑｂ１〜Ｒｑｂ３はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒｑ５〜Ｒｑ８は前記Ｒｑ１〜Ｒｑ４とそれぞれ同義である。Ｒｃは前記Ｒａ又はＲｂと同義である。
一般式（ＡＱ−３）中、Ｅ及びＦは、一般式（ＡＱ−１）中のＡ及びＢとそれぞれ同義である。ＸｑｃはＯＲｑｃ１又はＮＲｑｃ２Ｒｑｃ３を表す。Ｒｑｃ１〜Ｒｑｃ３はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒｑ９〜Ｒｑ１２は前記Ｒｑ１〜Ｒｑ４とそれぞれ同義である。Ｒｄは前記Ｒａ又はＲｂと同義である。
一般式（ＡＱ−１）中、Ａ及びＢは水素原子であることが好ましい。ＸｑａはＯＲｑａ１（Ｒｑａ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基）、ＮＲｑａ２Ｒａｑ３（Ｒｑａ２は水素原子、Ｒｑａ３は炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基）であることが好ましい。Ｒｑ１〜Ｒｑ４は水素原子、ハロゲン原子又はアルコキシ基が好ましい。Ｒａは水素原子であることが好ましい。Ｒｂは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基であることが好ましい。
一般式（ＡＱ−２）中、Ｃ及びＤは水素原子であることが好ましい。ＸｑｂはＯＲｑｂ１（Ｒｑｂ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基）、ＮＲｑｂ２Ｒｂｑ３（Ｒｑｂ２は水素原子、Ｒｑｂ３は炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基）であることが好ましい。Ｒｑ５〜Ｒｑ８は水素原子、ハロゲン原子又はアルコキシ基が好ましい。Ｒｃは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基であることが好ましい。
一般式（ＡＱ−３）中、Ｅ及びＦは水素原子であることが好ましい。ＸｑｃはＯＲｑｃ１（Ｒｑｃ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基）、ＮＲｑｃ２Ｒｃｑ３（Ｒｑｃ２は水素原子、Ｒｑｃ３は炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基）であることが好ましい。Ｒｑ９〜Ｒｑ１１は水素原子、ハロゲン原子又はアルコキシ基が好ましい。Ｒｄは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基であることが好ましい。
以下にアントラキノン色素の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜トリアリールメタン色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（ＴＰ）で表される化合物（トリアリールメタン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。 本発明においてトリアリールメタン化合物とは、分子内にトリアリールメタン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（ＴＰ）中、Ｒｔｐ１〜Ｒｔｐ４はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒｔｐ５は水素原子、アルキル基、アリール基又はＮＲｔｐ９Ｒｔｐ１０（Ｒｔｐ９及びＲｔｐ１０は水素原子、アルキル基又はアリール基を表す）を表す。Ｒｔｐ６、Ｒｔｐ７及びＲｔｐ８は、置換基を表す。ａ、ｂ及びｃは、０〜４の整数を表す。ａ、ｂ及びｃが２以上の場合、Ｒｔｐ６、Ｒｔｐ７及びＲｔｐ８はそれぞれ連結して環を形成してもよい。Ｘ−はアニオンを表す。
Ｒｔｐ１〜Ｒｔｐ６として、好ましくは水素原子、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基及びフェニル基が好ましい。Ｒｔｐ５は水素原子又はＮＲｔｐ９Ｒｔｐ１０が好ましく、ＮＲｔｐ９Ｒｔｐ１０であることが最も好ましい。Ｒｔｐ９及びＲｔｐ１０は水素原子、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基又はフェニル基が好ましい。Ｒｔｐ６、Ｒｔｐ７及びＲｔｐ８が表す置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基を用いることができるが、特に、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数１〜５のアルケニル基、炭素数６〜１５のアリール基、カルボキシル基及びスルホ基が好ましく、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数１〜５のアルケニル基、フェニル基及びカルボキシル基がさらに好ましい。特に、Ｒｔｐ６、Ｒｔｐ８は、炭素数１〜５のアルキル基が好ましく、Ｒｔｐ７はアルケニル基（特に隣接した２つのアルケニル基が連結したフェニル基が好ましい）、フェニル基及びカルボキシル基が好ましい。
ａ、ｂ及びｃは、０〜４の整数を表すが、特にａ及びｂは０〜１、ｃは０〜２が好ましい。
Ｘ−はアニオンを表すが、具体的には、フッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、チオシアン酸アニオン、六フッ化リンアニオン、六フッ化アンチモンアニオン、四フッ化ホウ素アニオン等の無機系アニオン、酢酸アニオン、安息香酸アニオン等のカルボン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等の有機スルホン酸アニオン、オクチルリン酸アニオン、ドデシルリン酸アニオン、オクタデシルリン酸アニオン、フェニルリン酸アニオン、ノニルフェニルリン酸アニオン等の有機リン酸アニオン等が挙げられる。Ｘ−は色素骨格と連結してもよく、又は色素多量体の一部（高分子鎖等）と連結してもよい。
Ｘ−はフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、カルボン酸アニオンであることが好ましく、過塩素アニオン、カルボン酸アニオンであることが最も好ましい。
下記に一般式（ＴＰ）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜キサンテン色素＞
本発明における色素多量体の好ましい態様は、下記一般式（Ｊ）で表されるキサンテン化合物由来の色素骨格を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。
上記一般式（Ｊ）中、Ｒ８１、Ｒ８２、Ｒ８３、およびＲ８４は各々独立に水素原子又は１価の置換基を表し、Ｒ８５は各々独立に１価の置換基を表し、ｍは０から５の整数を表す。Ｘ−はアニオンを表す。
前記一般式（Ｊ）におけるＲ８１〜Ｒ８４、およびＲ８５が取りうる置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基と同様である。
上記一般式（Ｊ）中のＲ８１とＲ８２、Ｒ８３とＲ８４、および、ｍが２以上の場合のＲ８５同士は、各々独立に、互いに結合して５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環を形成していてもよい。形成される５員、６員、及び７員の環が、さらに置換可能な基である場合には、前記Ｒ８１〜Ｒ８５で説明した置換基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
上記一般式（Ｊ）中のＲ８１とＲ８２、Ｒ８３とＲ８４、および、ｍが２以上の場合のＲ８５同士は、各々独立に、互いに結合して、置換基を有しない５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環を形成する場合、置換基を有しない５員、６員、又は７員の飽和環、又は不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。
特に、Ｒ８２及びＲ８３は水素原子であり、Ｒ８１及びＲ８４は置換又は無置換のフェニル基であることが好ましい。また、Ｒ８５はハロゲン原子、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基であることが好ましい。Ｒ８１及びＲ８４のフェニル基が有する置換基は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５の直鎖又は分岐のアルキル基、スルホ基、スルホンアミド基、カルボキシル基であることが最も好ましい。
Ｘ−はアニオンを表すが、具体的には、フッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、チオシアン酸アニオン、六フッ化リンアニオン、六フッ化アンチモンアニオン、四フッ化ホウ素アニオン等の無機系アニオン、酢酸アニオン、安息香酸アニオン等のカルボン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等の有機スルホン酸アニオン、オクチルリン酸アニオン、ドデシルリン酸アニオン、オクタデシルリン酸アニオン、フェニルリン酸アニオン、ノニルフェニルリン酸アニオン等の有機リン酸アニオン等が挙げられる。Ｘ−は色素骨格と連結してもよく、又は色素多量体の一部（高分子鎖等）と連結してもよい。
Ｘ−はフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、カルボン酸アニオンであることが好ましく、過塩素アニオン、カルボン酸アニオンであることが最も好ましい。
前記一般式（Ｊ）で表されるキサンテン骨格を有する化合物は、文献記載の方法で合成することができる。具体的には、テトラへドロン レターズ、2003年、vol.44,No.23、4355〜4360頁、テトラへドロン、2005年、vol.61,No.12、3097〜3106頁などに記載の方法を適用することができる。
以下にキサンテン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
（式中、Ｒｂ及びＲｃは、それぞれ独立に、水素原子、−ＳＯ３−、−ＣＯ２Ｈ又は−ＳＯ２ＮＨＲａを表す。Ｒｄ、Ｒｅ及びＲｆは、それぞれ独立に、−ＳＯ３−、−ＳＯ３Ｎａ又は−ＳＯ２ＮＨＲａを表す。Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉは、それぞれ独立に、水素原子、−ＳＯ３−、−ＳＯ３Ｈ又は−ＳＯ２ＮＨＲａを表す。Ｒａは、炭素数１〜１０のアルキル基、好ましくは、２−エチルヘキシル基を表す。Ｘ及びａは、上記と同じ意味を表す。）
式（１ｂ）で表される化合物は、式（１ｂ−１）で表される化合物の互変異性体である。なかでも、式（１ｅ）及び式（１ｆ）が好ましい。
＜シアニン色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（ＰＭ）で表される化合物（シアニン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてシアニン化合物とは、分子内にシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（ＰＭ）中、環Ｚ１及び環Ｚ２は、それぞれ独立に置換基を有してもよい複素環を表す。ｌは０以上３以下の整数を表す。Ｘ−はアニオンを表す。
環Ｚ１及び環Ｚ２は、それぞれ独立してオキサゾール、ベンゾオキサゾール、オキサゾリン、チアゾール、チアゾリン、ベンゾチアゾール、インドレニン、ベンゾインドレニン、１，３−チアジアジン等が挙げられる。環Ｚ１及び環Ｚ２が取りうる置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基と同様である。Ｘ−はフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、チオシアン酸アニオン、六フッ化リンアニオン、六フッ化アンチモンアニオン、四フッ化ホウ素アニオン等の無機系アニオン、酢酸アニオン、安息香酸アニオン等のカルボン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等の有機スルホン酸アニオン、オクチルリン酸アニオン、ドデシルリン酸アニオン、オクタデシルリン酸アニオン、フェニルリン酸アニオン、ノニルフェニルリン酸アニオン等の有機リン酸アニオン等が挙げられる。Ｘは色素骨格と連結してもよく、又は色素多量体の一部（高分子鎖等）と連結してもよい。
一般式（ＰＭ）は、下記一般式（ＰＭ−２）で表されることが好ましい。
式中、環Ｚ５及び環Ｚ６は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいベンゼン環又は置換基を有していてもよいナフタレン環を表す。
Ｙ−は、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４ −、ＯＨ−、１価の有機カルボン酸アニオン、１価の有機スルホン酸アニオン、１価のホウ素アニオン又は１価の有機金属錯体アニオンを表す。Ｙ−は色素骨格と連結してもよく、又は色素多量体の一部（高分子鎖等）と連結してもよい。
ｎは、０以上３以下の整数を表す。
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、炭素原子又は窒素原子を表す。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい１価の炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に水素原子又は１価の炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基を表すか、１個のＲ３と１個のＲ４とが一緒になって形成された２価の炭素数２〜６の脂肪族炭化水素基を表す。
ａおよびｂは、それぞれ独立に、０以上２以下の整数を表す。
一般式（ＰＭ−２）中、Ｙ−はフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、カルボン酸アニオンであることが好ましく、塩素アニオン、過塩素アニオン、カルボン酸アニオンであることが最も好ましい。ｎは１であることが好ましい。Ａ１及びＡ２は、酸素原子、硫黄原子及び炭素原子であることが好ましく、炭素原子であることが最も好ましい。
以下に、シアニン化合物の具体例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。
具体例のうち、（ｐｍ−１）〜（ｐｍ−６）、（ｐｍ−９）及び（ｐｍ−１０）で表される構造が好ましく、（ｐｍ−１）、（ｐｍ−２）及び（ｐｍ−１０）で表される色素構造が特に好ましい。
＜スクアリリウム色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（Ｋ）で表される化合物（スクアリリウム化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてスクアリリウム化合物とは、分子内にスクアリリウム骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
上記一般式（Ｋ）中、Ａ及びＢは、それぞれ独立に、アリール基又はヘテロ環基を表す。アリール基としては、好ましくは炭素数６〜４８、より好ましくは６〜２４のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル等が挙げられる。ヘテロ環基としては五員環又は六員環のへテロ環基が好ましく、例えばピロイル、イミダゾイル、ピラゾイル、チエニル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジル、トリアゾール−１−イル、チエニル、フリル、チアジアゾイル等が挙げられる。
上記一般式（Ｋ）で現される化合物としては、特に下記一般式（Ｋ−１）、一般式（Ｋ−２）、一般式（Ｋ−３）又は一般式（Ｋ−４）で表される化合物であることが好ましい。
上記一般式（Ｋ−１）中、Ｒ９１、Ｒ９２、Ｒ９４、Ｒ９５、Ｒ９６、及び、Ｒ９８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、直鎖もしくは分岐のアルキル基、シクロアルキル基、直鎖もしくは分岐のアルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アルキルアミノ基、アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基又はシリル基を表す。
Ｒ９３及びＲ９７は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖もしくは分岐のアルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
Ｒ９１とＲ９２、及び、Ｒ９５とＲ９６は、それぞれ、互いに連結して環を形成してもよい。
前記一般式（Ｋ−１）中のＲ９１、Ｒ９２、Ｒ９４、Ｒ９５、Ｒ９６、Ｒ９８が取りうる置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基と同様である。
Ｒ９１〜Ｒ９８は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アリール基又はヘテロ環基であることが好ましく、Ｒ９３、Ｒ９４、Ｒ９７及びＲ９８はアルキル基であり、且つ、Ｒ９１とＲ９２、及びＲ９５とＲ９６が互いに連結してアリール環を形成していることがさらに好ましく、Ｒ９３、Ｒ９４、Ｒ９７及びＲ９８は炭素数１〜２０のアルキル基であり、且つ、Ｒ９１とＲ９２、及びＲ９５とＲ９６が互いに連結してベンゼン環を形成していることが最も好ましい。
上記一般式（Ｋ−２）中、Ｒ１０１、Ｒ１０３、Ｒ１０４、Ｒ１０５、Ｒ１０７及びＲ１０８は、前記一般式（Ｋ−１）におけるＲ９１、Ｒ９３、Ｒ９４、Ｒ９５、Ｒ９７及びＲ９８とそれぞれ同義である。Ｒ１０３及びＲ１０７は、前記一般式（Ｋ−１）におけるＲ９３及びＲ９７と同義である。
上記一般式（Ｋ−２）中、Ｒ１０１、Ｒ１０３、Ｒ１０４、Ｒ１０５、Ｒ１０７及びＲ１０８は、水素原子、アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アリール基、又はヘテロ環基であることが好ましく、Ｒ１０１、Ｒ１０３、Ｒ１０５及びＲ１０７はアルキル基又はアリール基であり、且つ、Ｒ１０４及びＲ１０８はヒドロキシル基又はアミノ基であることがさらに好ましく、Ｒ１０１、Ｒ１０３、Ｒ１０５及びＲ１０７は炭素数１〜２０のアルキル基であり、且つ、Ｒ１０４及びＲ１０８はヒドロキシル基であることがさらに好ましい。Ｒ１０３及びＲ１０７は水素原子、直鎖又は分岐のアルキル基、及びアリール基が好ましく、炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基がさらに好ましい。
上記一般式（Ｋ−３）中、Ｒ１０９、Ｒ１１０、Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３、Ｒ１１４、Ｒ１１５、Ｒ１１８及びＲ１１９は、前記一般式（Ｋ−３）におけるＲ９１、Ｒ９３、Ｒ９４、Ｒ９５、Ｒ９７及びＲ９８とそれぞれ同義である。Ｒ１１６及びＲ１１７は、前記一般式（Ｋ−１）におけるＲ９３及びＲ９７とそれぞれ同義である。
上記一般式（ｋ−３）中、Ｒ１０９、Ｒ１１０、Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３、Ｒ１１４、Ｒ１１５、Ｒ１１８及びＲ１１９は水素原子、ハロゲン原子、直鎖又は分岐のアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基であることが好ましい。特に、Ｒ１０９、Ｒ１１３、Ｒ１１５、Ｒ１１８及びＲ１１９は水素原子であり、Ｒ１１０、Ｒ１１１及びＲ１１２は水素原子又はアルコキシ基であり、Ｒ１１４は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基であることが最も好ましい。
上記一般式（Ｋ−４）中、Ｒ１２０およびＲ１２１はハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基を表す。ｍは１〜４の整数を表す。ｎは０〜４の整数を表す。
Ｒ１２０は、特に炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基が好ましい。ｍは１〜３が好ましく、ｍが３であることが最も好ましい。ｎは０〜３が好ましく、０又は１が好ましい。
本発明における色素構造に含まれうる色素化合物としては、上記一般式（Ｋ−１で現されるスクアリリウム化合物由来の構造が色相の観点から好ましい。
前記一般式（Ｋ−１）〜一般式（Ｋ−４）で表されるスクアリリウム化合物は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，２０００，５９９．に記載の方法を適用して合成することができる。
下記に一般式（Ｋ−１）〜（Ｋ−４）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜キノフタロン色素＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（ＱＰ）で表される化合物（キノフタロン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてキノフタロン化合物とは、分子内にキノフタロン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（ＱＰ）中、Ｒｑｐ１〜Ｒｑｐ６はそれぞれ独立に水素原子及び置換基を表す。Ｒｑｐ１〜Ｒｑｐ６の少なくとも２つが隣接位にある場合は、互いに結合して環を形成してもよく、該環がさらに置換基を有してもよい。
Ｒｑｐ１〜Ｒｑｐ６が表す置換基は、前記置換基の項で挙げた置換基を表す。Ｒｑｐ１〜Ｒｑｐ６が表す置換基として、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基及びアリール基が好ましい。特に、Ｒｑｐ１とＲｑｐ２、及びＲｑｐ５とＲｑｐ６は互いに連結して置換もしくは無置換のフェニル基を形成することが好ましい。Ｒｑｐ３及びＲｑｐ４は水素原子又は塩素原子、臭素原子であることが好ましい。
Ｒｑｐ１とＲｑｐ２、及びＲｑｐ５とＲｑｐ６は互いに連結して形成するフェニル基が有しても良い置換基としては、前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられるが、ハロゲン原子、カルバモイル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基及びアルコキシカルボニル基が挙好ましい。
下記に一般式（ＱＰ）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜フタロシアニン化合物＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（Ｐｈ）で表される化合物（フタロシアニン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてフタロシアニン化合物とは、分子内にフタロシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（Ｐｈ）中、Ｍ１は金属類を表し、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４は各々独立に、炭素原子及び窒素原子より選ばれる原子で構成される６員環を形成するために必要な原子群を表す。
一般式（Ｐｈ）を詳しく説明する。
一般式（Ｐｈ）中、Ｍ１で表される金属類としては、例えば、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、及びＦｅ等の金属原子、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、ＦｅＣｌ、ＴｉＣｌ２、ＳｎＣｌ２、ＳｉＣｌ２、ＧｅＣｌ２などの金属塩化物、ＴｉＯ、ＶＯ等の金属酸化物、並びにＳｉ（ＯＨ）２等の金属水酸化物が含まれるが、特にＣｕ、Ｚｎが好ましい。
前記一般式（Ｐｈ）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４は、各々独立に、炭素原子、窒素原子より選ばれる原子で構成される６員環を形成するために必要な原子群を表す。該６員環は、飽和環であっても、不飽和環であってもよく、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基としては、前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられる。また該６員環が２個以上の置換基を有する場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。更に該６員環は、他の５員又は６員の環と縮合していてもよい。
６員環には、ベンゼン環、シクロヘキサン環などが含まれる。
前記一般式（Ｐｈ）で表されるフタロシアニン系色素残基の中でも、特に下記一般式（Ｐｈ−１）で表されるフタロシアニン系色素に由来する残基が好ましい。
前記一般式（Ｐｈ−１）において、Ｍ２は前記一般式（Ｐｈ）におけるＭ１と同義であり、その好ましい態様も同様である。
前記一般式（Ｐｈ−１）中、Ｒ１０１〜Ｒ１１６は各々独立に、水素原子又は置換基を表し、Ｒ１０１〜Ｒ１１６で表される置換基が、更に置換可能な基である場合には、前記の置換基で説明した基で置換されていてもよく、２個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ１０１〜Ｒ１１６で表される置換基は、上記の中でも、水素原子、ＳＯ２ＮＲ１１７Ｒ１１８（Ｒ１１７及びＲ１１８は水素原子、直鎖又は分岐の炭素数３〜２０の置換基を有してもよいアルキル基）、ＳＲ１１９（Ｒ１１９は直鎖又は分岐の炭素数３〜２０の置換基を有してもよいアルキル基）が好ましい。
以下に一般式（Ｐｈ）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜サブフタロシアニン化合物＞
本発明に係る色素多量体の態様の一つは、下記一般式（ＳＰ）で表される化合物（サブフタロシアニン化合物）由来の構造を色素部位の部分構造として含む色素多量体である。本発明においてサブフタロシアニン化合物とは、分子内にサブフタロシアニン骨格を含む色素部位を有する化合物を総称するものである。
一般式（ＳＰ）中、Ｚ１〜Ｚ１２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、ヒロドキシル基、メルカプト基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、又はチオエーテル基を表す。Ｘはアニオンを表す。
一般式（ＳＰ）を詳しく説明する。
一般式（ＳＰ）中のＺ１〜Ｚ１２が有してもよいアルキル基は直鎖又は分岐の置換又は無置換のアルキル基を表す。特に、炭素数１〜２０が好ましく、炭素数１〜１０がさらに好ましい。Ｚ１〜Ｚ１２が有してもよい置換基としては前記置換基の項で挙げた置換基が挙げられるが、特にフッ素原子、ヒドロキシル基及びメルカプト基が好ましい。
一般式（ＳＰ）中のＸはアニオンを表す。具体的には、フッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、チオシアン酸アニオン、六フッ化リンアニオン、六フッ化アンチモンアニオン、四フッ化ホウ素アニオン等の無機系アニオン、酢酸アニオン、安息香酸アニオン等のカルボン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等の有機スルホン酸アニオン、オクチルリン酸アニオン、ドデシルリン酸アニオン、オクタデシルリン酸アニオン、フェニルリン酸アニオン、ノニルフェニルリン酸アニオン等の有機リン酸アニオン等が挙げられる。Ｘは色素骨格と連結してもよく、又は色素多量体の一部（高分子鎖等）と連結してもよい。
Ｘはフッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、過塩素酸アニオン、カルボン酸アニオン、リン酸アニオンであることが好ましく、過塩素アニオン、カルボン酸アニオンであることが最も好ましい。
以下にサブフタロシアニン化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものでない。
下記の例示化合物中、Ｘはホウ素原子に対する配位子を示す。具体的には、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基等が挙げられ、中でも、製造の点で、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましく、ハロゲン原子、カルボン酸基がより好ましい。
（本発明の着色組成物に用いる色素多量体の構造）
本発明の着色組成物に用いる色素多量体としては、下記一般式（Ａ）、一般式（Ｂ）、及び、一般式（Ｃ）で表される構成単位の少なくとも一つを含んでなるか、又は、一般式（Ｄ）で表される色素多量体で表されることが好ましい。これらを順次説明する。
＜一般式（Ａ）で表される構成単位＞
一般式（Ａ）中、Ｘ１は重合によって形成される連結基を表し、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。ＤｙｅＩは色素構造を表す。以下、詳細に説明する。
前記一般式（Ａ）中、Ｘ１は重合によって形成される連結基を表す。すなわち重合反応で形成される主鎖に相当する繰り返し単位を形成する部分を指す。なお、２つの＊で表された部位が繰り返し単位となる。Ｘ１としては、公知の重合可能なモノマーから形成される連結基であれば得に制限ないが、特に下記（ＸＸ−１）〜（Ｘ−２４）における連結基が好ましく、（ＸＸ−１）及び（ＸＸ−２）で表される（メタ）アクリル系連結鎖、（ＸＸ−１０）〜（ＸＸ−１７）で表されるスチレン系連結鎖、及び（ＸＸ−２４）で表されるビニル系連結鎖であることが最も好ましい。（ＸＸ−１）〜（Ｘ−２４）中、＊で示された部位でＬ１と連結していることを表す。また、（ＸＸ−１８）及び（ＸＸ−１９）のＲは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基及びフェニル基を表す。
一般式（Ａ）中、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。Ｌ１は２価の連結基を表す場合の２価の連結基としては、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基など）、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリーレン基（例えば、フェニレン基、ナフタレン基等）、置換もしくは無置換のヘテロ環連結基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＯ２−、−ＮＲ−（ここで、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。）、−ＣＯＮＲ−、−Ｏ２Ｃ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−及びこれらを２個以上連結して形成される連結基を表す。
一般式（Ａ）中、ＤｙｅＩは前述した色素骨格を表す。
一般式（Ａ）で表される繰り返し単位を有する色素多量体は、(1)色素残基を有するモノマーを付加重合により合成する方法、(2)イソシアネート基、酸無水物基やエポキシ基等の高反応性官能基を有するポリマーと、高反応性基と反応可能な官能基（ヒドロキシル基、一級又は二級アミノ基、カルボキシル基等）を有する色素と反応させる方法により合成できる。付加重合には公知の付加重合（ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合）が適用できるが、このうち、特にラジカル重合により合成することが反応条件を穏和化でき、色素構造を分解させないため好ましい。ラジカル重合には、公知の反応条件を適用することが出来る。
以下に一般式（Ａ）で表される色素多量体の繰り返し単位（モノマー成分に相当）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜一般式（Ｂ）で表される構成単位＞
次に、一般式（Ｂ）で表される構成単位について詳細を説明する。
一般式（Ｂ）中、Ｘ２は前記一般式（Ａ）中のＸ１と同義である。Ｌ２は前記一般式（Ａ）中のＬ１と同義である。Ｙ２はＤｙｅＩＩとイオン結合もしくは配位結合可能な基を表す。ＤｙｅＩＩは色素構造を表す。
以下詳細に説明する。
一般式（Ｂ）中、Ｘ２は前記一般式（Ａ）中のＸ１と同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｌ２は前記一般式（Ａ）中のＬ１と同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｙ２はＤｙｅＩＩとイオン結合もしくは配位結合可能な基であればよく、アニオン性基又はカチオン性基のどちらでもよい。アニオン性基としては、ＣＯＯ−、ＰＯ３Ｈ−、ＳＯ３ −、−ＳＯ３ＮＨ−、−ＳＯ３Ｎ−ＣＯ−等が挙げられるが、ＣＯＯ−、ＰＯ３Ｈ−、ＳＯ３ −が好ましい。
カチオン性基としては、置換又は無置換のオニウムカチオン（例えば、アンモニウム、ピリジニウム、イミダゾリウム及びホスホニウム等）が挙げられ、特にアンモニウムカチオンが好ましい。
Ｙ２は、ＤｙｅＩＩが有しているアニオン部（ＣＯＯ−、ＳＯ３−、Ｏ−等）やカチオン部（前記オニウムカチオンや金属カチオン等）と結合することが出来る。
以下に一般式（Ｂ）で表される色素多量体の繰り返し単位（モノマー成分に相当）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜一般式（Ｃ）で表される構成単位＞
一般式（Ｃ）中、Ｌ３は単結合または２価の連結基を表す。ＤｙｅＩＩＩは、色素構造を表す。ｍは０又は１を表す。
以下、詳細に説明する。
前記一般式（Ｃ）中、Ｌ３で表される２価の連結基としては、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換の直鎖、分岐もしくは環状アルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基など）、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリーレン基（例えば、フェニレン基、ナフタレン基等）、置換もしくは無置換のヘテロ環連結基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ−（Ｒは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。）、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−，および、これらを２個以上連結して形成される連結基が好適に挙げられる。ｍは０又は１を表すが、１であることが好ましい。
以下に一般式（Ｃ）中のＬ３で表される２価の連結基として好適に使用される具体例を記載するが、本発明のＬ３としてはこれらに限定されるものではない。
一般式（Ｃ）の繰り返し単位を有する色素多量体は、逐次重合により合成される。逐次重合とは、重付加（例えば、ジイソシアナート化合物とジオールとの反応、ジエポキシ化合物とジカルボン酸との反応、テトラカルボン酸二無水物とジオールとの反応等）及び重縮合（例えば、ジカルボン酸とジオールとの反応、ジカルボン酸とジアミンとの反応等）が挙げられる。このうち、特に重付加反応により合成することが反応条件を穏和化でき、色素構造を分解させないため好ましい。逐次重合には、公知の反応条件を適用することができる。
以下に一般式（Ｃ）で表される色素多量体の繰り返し単位（モノマー成分に相当）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜一般式（Ｄ）で表される色素多量体＞
次に一般式（Ｄ）で表される色素多量体について詳細を説明する。
（一般式（Ｄ）中、Ｌ４はｎ価の連結基を表す。ｎは２〜２０の整数を表す。ｎが２以上のときは、ＤｙｅＩＶの構造は同じであっても異なっていてもよい。ＤｙｅＩＶは、色素構造を表す。）
前記一般式（Ｄ）中、ｎは好ましくは３〜１５であり、特に好ましくは３〜６である。
一般式（Ｄ）において、ｎが２の場合、Ｌ４で表される２価の連結基としては、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基など）、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリーレン基（例えば、フェニレン基、ナフタレン基等）、置換もしくは無置換のヘテロ環連結基、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ−（Ｒは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。）、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−，および、これらを２個以上連結して形成される連結基が好適に挙げられる。
ｎが３以上のｎ価の連結基は、置換もしくは無置換のアリーレン基（１，３，５−フェニレン基、１，２，４−フェニレン基、１，４，５，８−ナフタレン基など）、へテロ環連結基（例えば、１，３，５−トリアジン基など）、アルキレン連結基等を中心母核とし、前記２価の連結基が置換して形成される連結基が挙げられる。
以下に一般式（Ｄ）中のＬ４の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下に一般式（Ｄ）中のＤｙｅＩＶ（モノマー成分に相当）の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
一般式（Ａ）〜一般式（Ｄ）のうち、一般式（Ａ）、一般式（Ｂ）及び一般式（Ｄ）で表される色素多量体は、共有結合で連結されているため耐熱性及び他パターンへの色移り抑制に効果があり、好ましく、特に一般式（Ａ）で表される化合物は色素多量体の分子量の制御がしやすく好ましい。
＜（Ａ）色素多量体が有する重合性基＞
本発明の（Ａ）色素多量体は重合性基を有することが、さらに好ましい。重合性基としては、ラジカル、酸や熱により架橋可能な公知の重合性基を用いることができ、例えばエチレン性不飽和結合、環状エーテル（エポキシ、オキセタン）、メチロール等が挙げられるが、特にエチレン性不飽和結合が好ましく、（メタ）アクリル基が最も好ましい。
重合性基の導入方法としては、（１）色素多量体を重合性基含有化合物で変性して導入する方法、（２）色素モノマーと重合性基含有化合物とを共重合して導入する方法、がある。以下に、詳細に述べる。
＜（１）色素多量体を重合性基含有化合物で変性して導入する方法＞
色素多量体を重合性基含有化合物で変性して導入する方法としては、特に制限なく公知の方法を用いることができるが、（ａ）色素多量体が有するカルボン酸と不飽和結合含有エポキシ化合物とを反応させる方法、（ｂ）色素多量体が有するヒドロキシル基又はアミノ基と不飽和結合含有イソシアネート化合物とを反応させる方法、（ｃ）色素多量体が有するエポキシ化合物と不飽和結合含有カルボン酸化合物とを反応させる方法、が製造上の観点から好ましい。
前記（ａ）色素多量体が有するカルボン酸と不飽和結合含有エポキシ化合物とを反応させる方法における不飽和結合含有エポキシ化合物としては、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、３，４−エポキシーシクロヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシーシクロヘキシルメチルメタクリレート等が挙げられるが、特にメタクリル酸グリシジル及び３，４−エポキシーシクロヘキシルメチルメタクリレートが架橋性及び保存安定性に優れ、好ましい。反応条件は公知の条件を用いることができる。
前記（ｂ）色素多量体が有するヒドロキシル基又はアミノ基と不飽和結合含有イソシアネート化合物とを反応させる方法における不飽和結合含有イソシアネート化合物としては、２−イソシアナトエチルメタクリレート、２−イソシアナトエチルアタクリレート、１，１−ビス（アクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート等が挙げられるが、２−イソシアナトエチルメタクリレートが架橋性及び保存安定性に優れ、好ましい。反応条件は公知の条件を用いることができる。
前記（ｃ）色素多量体が有するエポキシ化合物と不飽和結合含有カルボン酸化合物とを反応させる方法における不飽和結合含有カルボン酸化合物としては、公知の（メタ）アクリロイルオキシ基を有するカルボン酸化合物であれば特に制限なく使用できるが、メタクリル酸及びアクリル酸が好ましく、特にメタクリル酸が架橋性及び保存安定性に優れ、好ましい。反応条件は公知の条件を用いることができる。
＜（２）色素モノマーと重合性基含有化合物とを共重合して導入する方法＞
（２）色素モノマーと重合性基含有化合物とを共重合して導入する方法としては、特に制限なく公知の方法を用いることができるが、（ｄ）ラジカル重合可能な色素モノマーとラジカル重合可能な重合性基含有化合物とを共重合する方法、または（ｅ）重付加可能な色素モノマーと重付加可能な重合性基含有化合物とを共重合する方法が好ましい。
前記（ｄ）ラジカル重合可能な色素モノマーとラジカル重合可能な重合性基含有化合物とを共重合する方法におけるラジカル重合可能な重合性基含有化合物として、特にアリル基含有化合物（例えば、（メタ）アクリル酸アリル等）、エポキシ基含有化合物（例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、３，４−エポキシーシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等）、オキセタン基含有化合物（例えば、３−メチルー３−オキセタニルメチル（メタ）アクリレート等）、及びメチロール基含有化合物（例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド等）が挙げられ、特にエポキシ化合物、オキセタン化合物が好ましい。反応条件は公知の条件を用いることができる。
（ｅ）重付加可能な色素モノマーと重付加可能な重合性基含有化合物とを共重合する方法における重付加可能な重合性基含有化合物としては、不飽和結合含有ジオール化合物（例えば、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等）が挙げられる。反応条件は公知の条件を用いることができる。
前記重合性基の導入方法としては、色素多量体が有するカルボン酸と不飽和結合含有エポキシ化合物とを反応させる方法が最も好ましい。
（Ａ）色素多量体が有する重合性基の量としては、（Ａ）色素多量体１ｇに対し０．１〜２．０ｍｍｏｌであることが好ましく、０．２〜１．５ｍｍｏｌであることがさらに好ましく、０．３〜１．０ｍｍｏｌであることが最も好ましい。
前記重合性基を有する構成単位としては、以下のような具体例が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜（Ａ）色素多量体が有するその他の官能基＞
本発明の（Ａ）色素多量体は、その他の官能基を有してもよい。その他の官能基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びフェノール性水酸基等のアルカリ可溶性基を有することが好ましい。アルカリ可溶性基としては、カルボン酸基が最も好ましい。
色素多量体へのアルカリ可溶性基の導入方法としては、色素モノマーにあらかじめアルカリ可溶性基を導入しておく方法、及びアルカリ可溶性基を有する色素モノマー以外のモノマー（（メタ）アクリル酸、アクリル酸のカプロラクトン変性物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルの無水こはく酸変性物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルの無水フタル酸変性物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルの１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物変性物、スチレンカルボン酸、イタコン酸、マレイン酸、ノルボルネンカルボン酸等のカルボン酸含有モノマー、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、ビニルホスホン酸等のリン酸含有モノマー、ビニルスルホン酸、２−アクリルアミドー２−メチルスルホン酸等のスルホン酸含有モノマー）を共重合する方法が挙げられるが、双方の方法を用いることが最も好ましい。
（Ａ）色素多量体が有するアルカリ可溶性基の量としては、（Ａ）色素多量体１ｇに対し０．３〜２．０ｍｍｏｌであることが好ましく、０．４〜１．５ｍｍｏｌであることがさらに好ましく、０．５〜１．０ｍｍｏｌであることが最も好ましい。
（Ａ）色素多量体が有するその他の官能基として、ラクトン、酸無水物、アミド、−ＣＯＣＨ２ＣＯ−、シアノ基等の現像促進基、長鎖及び環状アルキル基、アラルキル基、アリール基、ポリアルキレンオキシド基、ヒドロキシル基、マレイミド基、アミノ基等の親疏水性調整基等が挙げられ、適宜導入することができる。導入方法として、色素モノマーにあらかじめ導入しておく方法、及び上記官能基を有するモノマーを共重合する方法が挙げられる。
（Ａ）色素多量体が有するその他の官能基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
前記（Ａ）色素多量体の重量平均分子量は、２，０００〜２０，０００であることが好ましく、３，０００〜１５，０００であることがさらに好ましく、４，０００〜１０，０００であることが最も好ましい。
また、（Ａ）色素多量体の重量平均分子量／数平均分子量の比は１．０〜３．０であることが好ましく、１．６〜２．５であることがさらに好ましく、１．６〜２．０であることが最も好ましい。
以上、（Ａ）色素骨格を有する重合体（＝色素多量体）について説明した。本発明のカラーフィルタ用着色組成物における（Ａ）色素骨格を有する重合体の含有量としては、着色組成物の総量に対して、５質量％〜７０質量％含むことが好ましく、１０質量％〜６０質量％含むことがより好ましく、２０質量％〜５０質量％含むことが最も好ましい。この範囲とすることで、本発明の着色組成物によって得られた着色層は、薄層であっても色純度が高い着色層が得られ、基板密着性が良好である。
＜（Ｂ）有機溶剤＞
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、（Ｂ）有機溶剤を含む。
（Ｂ）有機溶剤を含むことによって、（Ａ）色素多量体や、後述するその他の成分を溶解し、均一な着色組成物とすることができる。これによって、本発明の着色組成物の塗布性が良好となり、得られた着色組成物層は膜厚が均一で、しかも薄層でも形成可能となる。
（Ｂ）有機溶剤としては、着色組成物に含まれる各成分の溶解性や着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特に紫外線吸収剤、バインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
また、本発明における着色組成物を調製する際には、少なくとも２種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル（例：オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル（例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等））、３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類（例：３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチル等（例えば、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル等））、２−オキシプロピオン酸アルキルエステル類（例：２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル等（例えば、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル））、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル及び２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル（例えば、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル等）、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
これらの有機溶剤は、塗布面状の改良などの観点から、２種以上を混合することも好ましい。この場合、上記の３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される２種以上で構成される混合溶液であることが好ましい。
有機溶剤の着色組成物中における含有量は、塗布性の観点から、着色組成物の全固形分濃度が５〜８０質量％になる量とすることが好ましく、５〜６０質量％が更に好ましく、１０〜５０質量％が特に好ましい。
本発明の着色組成物は、（Ｃ）重合性化合物、および（Ｄ）重合開始剤を含有することにより、着色組成物に放射線に対する硬化性を付与して、着色感放射線性組成物とすることが好ましい。着色感放射線性組成物とすることにより、紫外線等の放射線をパターン様に照射することによって、着色組成物層をパターン形成することができる。
以下に、（Ｃ）重合性化合物、（Ｄ）重合開始剤等の本発明の着色組成物に使用できる各成分を説明し、さらに、着色感放射線性組成物について説明する。
なお、以下においては、着色組成物、および着色感放射線性組成物を総称して、適宜「着色組成物」と称する。
＜（Ｃ）重合性化合物＞
（Ｃ）重合性化合物としては、具体的には、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも１個、好ましくは２個以上有する化合物から選ばれる。中でも、４官能以上の多官能重合性化合物が好ましく、５官能以上がさらに好ましい。
このような化合物群は当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち２量体、３量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。本発明における重合性化合物は一種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
より具体的には、モノマー及びそのプレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など）やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
これらの具体的な化合物としては、特開２００９−２８８７０５号公報の段落番号〔００９５〕〜〔０１０８〕に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
また、前記重合性化合物としては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で１００℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号各公報に記載されているようなウレタン（メタ）アクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。
多官能カルボン酸にグリシジル（メタ）アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能（メタ）アクリレートなども挙げることができる。
また、好ましい重合性化合物として、特開2010-160418号、特開2010-129825号各公報、特許4364216号明細書等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和基を２官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
また、常圧下で１００℃以上の沸点を有し、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開２００８−２９２９７０号公報の段落番号［０２５４］〜［０２５７］に記載の化合物も好適である。
上記の他に、下記一般式（ＭＯ−１）〜（ＭＯ−５）で表される、ラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。なお、式中、Ｔがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がＲに結合する。
前記一般式において、ｎは０〜１４であり、ｍは１〜８である。一分子内に複数存在するＲ、Ｔ、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。
前記一般式（ＭＯ−１）〜（ＭＯ−５）で表される重合性化合物の各々において、複数存在するＲの少なくとも１つは、−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、又は、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２で表される基を表す。
前記一般式（ＭＯ−１）〜（ＭＯ−５）で表される重合性化合物の具体例としては、特開２００７−２６９７７９号公報の段落番号０２４８〜段落番号０２５１に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
また、特開平１０−６２９８６号公報において一般式（１）及び（２）としてその具体例と共に記載の前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に（メタ）アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。
中でも、重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート（市販品としてはKAYARAD D-330；日本化薬株式会社製）、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート（市販品としてはKAYARAD D-320；日本化薬株式会社製）ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート（市販品としてはKAYARAD D-310；日本化薬株式会社製）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート（市販品としてはKAYARAD DPHA；日本化薬株式会社製）、及びこれらの（メタ）アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。以下に好ましい重合性化合物の態様を示す。
重合性化合物としては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入してもよい。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
本発明において、酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、 特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及び／又はジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、Ｍ−５１０、Ｍ−５２０などが挙げられる。
本発明における着色感放射線性組成物には、これらの重合性化合物は１種を単独で用いてもよいが、重合性化合物の製造上、単一の化合物を得ることは難しいことから、２種以上を混合して用いてもよい。
また、必要に応じて重合性化合物として酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、０．１〜４０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇであり、特に好ましくは５〜３０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる。従って、異なる酸基の多官能モノマーを２種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
また、重合性化合物として、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有することも好ましい態様である。
カプロラクトン構造を有する重合性化合物としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、（メタ）アクリル酸およびε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能（メタ）アクリレートを挙げることができる。なかでも下記一般式（Ｚ−１）で表されるカプロラクトン構造を有する多官能性単量体が好ましい。
一般式（Ｚ−１）中、６個のＲは全てが下記一般式（Ｚ−２）で表される基であるか、または６個のＲのうち１〜５個が下記一般式（Ｚ−２）で表される基であり、残余が下記一般式（Ｚ−３）で表される基である。
一般式（Ｚ−２）中、Ｒ1は水素原子またはメチル基を示し、ｍは１または２の数を示し、「＊」は結合手であることを示す。
一般式（Ｚ−３）中、Ｒ1は水素原子またはメチル基を示し、「＊」は結合手であることを示す。）
このようなカプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、例えば、日本化薬（株）からＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡシリーズとして市販されており、ＤＰＣＡ−２０（上記式（１）〜（３）においてｍ＝１、式（２）で表される基の数＝２、Ｒ1が全て水素原子である化合物）、ＤＰＣＡ−３０（同式、ｍ＝１、式（２）で表される基の数＝３、Ｒ1が全て水素原子である化合物）、ＤＰＣＡ−６０（同式、ｍ＝１、式（２）で表される基の数＝６、Ｒ1が全て水素原子である化合物）、ＤＰＣＡ−１２０（同式においてｍ＝２、式（２）で表される基の数＝６、Ｒ1が全て水素原子である化合物）等を挙げることができる。
本発明において、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明における重合性化合物としては、炭素数が２以上のアルキレンオキシ基（エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基等）を含有する重合性化合物が好ましい。
炭素数が２以上のアルキレンオキシ基を含有する重合性化合物の中でも、下記一般式（ｉ）又は（ｉｉ）で表される化合物の群から選択される少なくとも１種であることが特に好ましい。
一般式（ｉ）及び（ｉｉ）中、Ｅは、各々独立に、−（（ＣＨ２）ｙＣＨ２Ｏ）−、又は−（（ＣＨ２）ｙＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）−を表し、ｙは、各々独立に０〜１０の整数を表し、Ｘは、各々独立に、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、又はカルボキシル基を表す。
一般式（ｉ）中、Ｘで表されるアクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は３個又は４個であり、ｍは各々独立に０〜１０の整数を表し、各ｍの合計は０〜４０の整数である。但し、各ｍの合計が０の場合、Ｘのうちいずれか１つはカルボキシル基である。
一般式（ii）中、Ｘで表されるアクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は５個又は６個であり、ｎは各々独立に０〜１０の整数を表し、各ｎの合計は０〜６０の整数である。但し、各ｎの合計が０の場合、Ｘのうちいずれか１つはカルボキシル基である。
一般式（ｉ）中、ｍは、０〜６の整数が好ましく、０〜４の整数がより好ましい。また、各ｍの合計は、２〜４０の整数が好ましく、２〜１６の整数がより好ましく、４〜８の整数が特に好ましい。
一般式（ii）中、ｎは、０〜６の整数が好ましく、０〜４の整数がより好ましい。また、各ｎの合計は、３〜６０の整数が好ましく、３〜２４の整数がより好ましく、６〜１２の整数が特に好ましい。
また、一般式（ｉ）又は一般式（ii）中の−（（ＣＨ２）ｙＣＨ２Ｏ）−又は−（（ＣＨ２）ｙＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）−は、酸素原子側の末端がＸに結合する形態が好ましい。
一般式（ｉ）又は（ii）で表される化合物は１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。特に、一般式（ii）において、６個のＸ全てがアクリロイル基である形態が好ましい。
一般式（ｉ）又は（ii）で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト−ル又はジペンタエリスリト−ルにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端水酸基に、例えば（メタ）アクリロイルクロライドを反応させて（メタ）アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程はよく知られた工程であり、当業者は容易に一般式（ｉ）又は（ii）で表される化合物を合成することができる。
一般式（ｉ）、（ii）で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体及び／又はジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
具体的には、下記式（ａ）〜（ｆ）で表される化合物（以下、「例示化合物（ａ）〜（ｆ）」ともいう。）が挙げられ、中でも、例示化合物（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）が好ましい。
特に、重合性化合物としては、例示化合物（ｂ）が効果的であり、本発明の効果を格段に向上させることができる。
一般式（ｉ）、（ii）で表される重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を４個有する４官能アクリレートであるＳＲ−４９４、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を６個有する６官能アクリレートであるＤＰＣＡ−６０、イソブチレンオキシ鎖を３個有する３官能アクリレートであるＴＰＡ−３３０などが挙げられる。
更に、重合性化合物としては、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７（３００〜３０８頁）に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
着色組成物中における重合性化合物の含有量としては、該組成物の全固形分に対して、２〜５０質量％が好ましく、２〜３０質量％がより好ましく、更には２〜２５質量％がより好ましい。
＜（Ｄ）重合開始剤＞
本発明の着色組成物は、上記（Ｃ）重合性化合物と共に、（Ｄ）重合開始剤を含有することにより、着色感放射線性組成物とすることが好ましい。
本発明における重合開始剤としては、以下に述べる光重合開始剤として知られているものを用いることができる。
光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、光重合開始剤は、約３００ｎｍ〜８００ｎｍ（３３０ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。）の範囲内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも１種含有していることが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など）、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。これらの中でも、オキシム化合物が好ましい。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物、英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物、独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物、Ｆ．Ｃ．ＳｃｈａｅｆｅｒなどによるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物、特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物、特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物、特開平５−３４９２０号公報記載の化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載の化合物、などが挙げられる。
前記米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物（例えば、２−トリクロロメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール；２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−ｎ−ブトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリプロモメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾールなど）などが挙げられる。
また、上記以外の重合開始剤として、アクリジン誘導体（例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタンなど）、Ｎ−フェニルグリシンなど、ポリハロゲン化合物（例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトンなど）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフラノイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５，７−ジプロポキシクマリン、７−ベンゾトリアゾール−２−イルクマリン、また、特開平５−１９４７５号公報、特開平７−２７１０２８号公報、特開２００２−３６３２０６号公報、特開２００２−３６３２０７号公報、特開２００２−３６３２０８号公報、特開２００２−３６３２０９号公報などに記載のクマリン化合物など）、アシルホスフィンオキサイド類（例えば、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯなど）、メタロセン類（例えば、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフロロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、η５−シクロペンタジエニル−η６−クメニル−アイアン（１＋）−ヘキサフロロホスフェート（１−）など）、特開昭５３−１３３４２８号公報、特公昭５７−１８１９号公報、同５７−６０９６号公報、及び米国特許第３６１５４５５号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノン、２−エトキシカルボニルベンゾフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン類（例えば、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビスジシクロヘキシルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジヒドロキシエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、２−クロル−チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、２−ベンジル−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類（例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール）、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。
重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平１０−２９１９６９号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第４２２５８９８号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１８４、ＤＡＲＯＣＵＲ−１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−５００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−２９５９，ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１２７（商品名：いずれもＢＡＳＦ社製）を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３６９、及び、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９（商品名：いずれもＢＡＳＦ社製）を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、３６５ｎｍまたは４０５ｎｍ等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開２００９−１９１１７９号公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９やＤＡＲＯＣＵＲ−ＴＰＯ（商品名：いずれもＢＡＳＦ社製）を用いることができる。
重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、特開２００１−２３３８４２号公報記載の化合物、特開２０００−８００６８号公報記載の化合物、特開２００６−３４２１６６号公報記載の化合物を用いることができる。
本発明で重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
オキシム化合物としては、Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎ ＩＩ（１９７９年）ｐｐ．１６５３−１６６０）、Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎ ＩＩ（１９７９年）ｐｐ.１５
６−１６２、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９５年）ｐｐ．２０２−２３２、特開２０００−６６３８５号公報記載の化合物、特開２０００−８００６８号公報、特表２００４−５３４７９７号公報、特開２００６−３４２１６６号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品では、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ−０１（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ−０２（ＢＡＳＦ社製）も好適に用いられる。
また、上記以外のオキシム化合物として、カルバゾールのＮ位にオキシムが連結した特表２００９−５１９９０４号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許７６２６９５７号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開２０１０−１５０２５号公報および米国特許公開２００９−２９２０３９号記載の化合物、国際公開特許２００９−１３１１８９号公報に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許７５５６９１０号公報に記載の化合物、４０５ｎｍに吸収極大を有しｇ線光源に対して良好な感度を有する特開２００９−２２１１１４号公報記載の化合物などを用いてもよい。
好ましくはさらに、特開２００７−２３１０００号公報、及び、特開２００７−３２２７４４号公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開２０１０−３２９８５号公報、特開２０１０−１８５０７２号公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開２００９−２４２４６９号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
最も好ましくは、特開２００７−２６９７７９号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開２００９−１９１０６１号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
具体的には、オキシム化合物としては、下記一般式（ＯＸ−１）で表される化合物が好ましい。なお、オキシムのＮ−Ｏ結合が（Ｅ）体のオキシム化合物であっても、（Ｚ）体のオキシム化合物であっても、（Ｅ）体と（Ｚ）体との混合物であってもよい。
一般式（ＯＸ−１）中、Ｒ及びＢは各々独立に一価の置換基を表し、Ａは二価の有機基を表し、Ａｒはアリール基を表す。
一般式（ＯＸ−１）中、Ｒで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
前記一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、１以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
置換基を有していてもよいアルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、２−エチルヘキシル基、フェナシル基、１−ナフトイルメチル基、２−ナフトイルメチル基、４−メチルスルファニルフェナシル基、４−フェニルスルファニルフェナシル基、４−ジメチルアミノフェナシル基、４−シアノフェナシル基、４−メチルフェナシル基、２−メチルフェナシル基、３−フルオロフェナシル基、３−トリフルオロメチルフェナシル基、及び、３−ニトロフェナシル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアリール基としては、炭素数６〜３０のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アンスリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、５−ナフタセニル基、１−インデニル基、２−アズレニル基、９−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、キシリル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基及びｐ−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、並びに、オバレニル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアシル基としては、炭素数２〜２０のアシル基が好ましく、具体的には、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタノイル基、ベンゾイル基、１−ナフトイル基、２−ナフトイル基、４−メチルスルファニルベンゾイル基、４−フェニルスルファニルベンゾイル基、４−ジメチルアミノベンゾイル基、４−ジエチルアミノベンゾイル基、２−クロロベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、２−メトキシベンゾイル基、２−ブトキシベンゾイル基、３−クロロベンゾイル基、３−トリフルオロメチルベンゾイル基、３−シアノベンゾイル基、３−ニトロベンゾイル基、４−フルオロベンゾイル基、４−シアノベンゾイル基、及び、４−メトキシベンゾイル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基としては、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基が好ましく、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、及び、トリフルオロメチルオキシカルボニル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基として具体的には、フェノキシカルボニル基、１−ナフチルオキシカルボニル基、２−ナフチルオキシカルボニル基、４−メチルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、４−フェニルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、４−ジメチルアミノフェニルオキシカルボニル基、４−ジエチルアミノフェニルオキシカルボニル基、２−クロロフェニルオキシカルボニル基、２−メチルフェニルオキシカルボニル基、２−メトキシフェニルオキシカルボニル基、２−ブトキシフェニルオキシカルボニル基、３−クロロフェニルオキシカルボニル基、３−トリフルオロメチルフェニルオキシカルボニル基、３−シアノフェニルオキシカルボニル基、３−ニトロフェニルオキシカルボニル基、４−フルオロフェニルオキシカルボニル基、４−シアノフェニルオキシカルボニル基、及び、４−メトキシフェニルオキシカルボニル基が例示できる。
置換基を有していてもよい複素環基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子若しくはリン原子を含む、芳香族又は脂肪族の複素環が好ましい。
具体的には、チエニル基、ベンゾ［ｂ］チエニル基、ナフト［２，３−ｂ］チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、２Ｈ−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、３Ｈ−インドリル基、インドリル基、１Ｈ−インダゾリル基、プリニル基、４Ｈ−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、４ａＨ−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、及び、チオキサントリル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアルキルチオカルボニル基として具体的には、メチルチオカルボニル基、プロピルチオカルボニル基、ブチルチオカルボニル基、ヘキシルチオカルボニル基、オクチルチオカルボニル基、デシルチオカルボニル基、オクタデシルチオカルボニル基、及び、トリフルオロメチルチオカルボニル基が例示できる。
置換基を有していてもよいアリールチオカルボニル基として具体的には、１−ナフチルチオカルボニル基、２−ナフチルチオカルボニル基、４−メチルスルファニルフェニルチオカルボニル基、４−フェニルスルファニルフェニルチオカルボニル基、４−ジメチルアミノフェニルチオカルボニル基、４−ジエチルアミノフェニルチオカルボニル基、２−クロロフェニルチオカルボニル基、２−メチルフェニルチオカルボニル基、２−メトキシフェニルチオカルボニル基、２−ブトキシフェニルチオカルボニル基、３−クロロフェニルチオカルボニル基、３−トリフルオロメチルフェニルチオカルボニル基、３−シアノフェニルチオカルボニル基、３−ニトロフェニルチオカルボニル基、４−フルオロフェニルチオカルボニル基、４−シアノフェニルチオカルボニル基、及び、４−メトキシフェニルチオカルボニル基が挙げられる。
前記一般式（ＯＸ−１）中、Ｂで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基を表す。また、これらの基は１以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
なかでも、特に好ましくは以下に示す構造である。
下記の構造中、Ｙ、Ｘ、及びｎは、後述する一般式（ＯＸ−２）におけるＹ、Ｘ、及びｎとそれぞれ同義であり、好ましい例も同様である。
一般式（ＯＸ−１）中、Ａで表される二価の有機基としては、炭素数１〜１２のアルキレン基、シクロアルキレン基、アルキニレン基が挙げられる。また、これらの基は１以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
中でも、式（ＯＸ−１）におけるＡとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ドデシル基）で置換されたアルキレン基、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基）で置換されたアルキレン基、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基）で置換されたアルキレン基が好ましい。
一般式（ＯＸ−１）中、Ａｒで表されるアリール基としては、炭素数６〜３０のアリール基が好ましく、また、置換基を有していてもよい。置換基としては、先に置換基を有していてもよいアリール基の具体例として挙げた置換アリール基に導入された置換基と同様のものが例示できる。
なかでも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
一般式（ＯＸ−１）においては、一般式（ＯＸ−１）中のＡｒとそれに隣接するＳとで形成される「ＳＡｒ」の構造が、以下に示す構造であることが感度の点で好ましい。なお、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。
オキシム化合物は、下記一般式（ＯＸ−２）で表される化合物であることが好ましい。
（一般式（ＯＸ−２）中、Ｒ及びＸは各々独立に一価の置換基を表し、Ａ及びＹは各々独立に二価の有機基を表し、Ａｒはアリール基を表し、ｎは０〜５の整数である。）
一般式（ＯＸ−２）におけるＲ、Ａ、及びＡｒは、前記一般式（ＯＸ−１）におけるＲ、Ａ、及びＡｒと同義であり、好ましい例も同様である。
一般式（ＯＸ−２）中、Ｘで表される一価の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。また、これらの基は１以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
これらの中でも、一般式（ＯＸ−２）におけるＸとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収効率向上の点から、アルキル基が好ましい。
また、一般式（ＯＸ−２）におけるｎは、０〜５の整数を表し、０〜２の整数が好ましい。
一般式（ＯＸ−２）中、Ｙで表される二価の有機基としては、以下に示す構造が挙げられる。なお、以下に示される基において、「＊」は、一般式（ＯＸ−２）において、Ｙと隣接する炭素原子との結合位置を示す。
重合開始剤としては、中でも、高感度化の観点から、下記に示す構造を有するものが好ましい。
さらに、オキシム化合物は、下記一般式（ＯＸ−３）で表される化合物であることが好ましい。
一般式（ＯＸ−３）中、Ｒ及びＸは各々独立に一価の置換基を表し、Ａは二価の有機基を表し、Ａｒはアリール基を表し、ｎは０〜５の整数である。）
一般式（ＯＸ−３）におけるＲ、Ｘ、Ａ、Ａｒ、及び、ｎは、一般式（ＯＸ−２）におけるＲ、Ｘ、Ａ、Ａｒ、及び、ｎとそれぞれ同義であり、好ましい例も同様である。
以下、好適に用いら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、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長領域に極大吸収波長を有するものであり、３６０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域に吸収波長を有するものであることが好ましく、３６５ｎｍ及び４５５ｎｍの吸光度が高いものが特に好ましい。
オキシム化合物は、３６５ｎｍ又は４０５ｎｍにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、１,０００〜３００，０００であることが好ましく、２,０００〜３００，０００であることがより好ましく、５,０００〜２００，０００であることが特に好ましい。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計（Ｖａｒｉａｎ社製Ｃａｒｒｙ−５ ｓｐｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）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。
本発明においては、重合開始剤は、必要に応じて２種以上を組み合わせて使用してもよい。
重合開始剤としては、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、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、３−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が最も好ましい。
特に、本発明のカラーフィルタの作製においては、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細パターンを形成するには、重合開始剤としては、オキシム化合物を用いるのが最も好ましい。
着色組成物に含有される（Ｄ）重合開始剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上２０質量％以下、更に好ましくは１質量％以上１５質量％以下である。この範囲で、良好な感度とパターン形成性が得られる。
さらに、本発明の着色組成物には、必要に応じて、増感剤、連鎖移動剤、アルカリ可溶性樹脂、重合禁止剤、基板密着剤、界面活性剤等のその他の成分を使用することができる。
＜増感剤＞
本発明の着色組成物は、重合開始剤の開始種の発生効率の向上や感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有してもよい。増感剤としては、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域に吸収波長を有する増感剤が挙げられる。
増感剤としては、例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、９，１０−ジアルコキシアントラセンのような多核芳香族類、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガルのようなキサンテン類、チオキサントン類、シアニン類、メロシアニン類、フタロシアニン類、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルーのようなチアジン類、アクリジン類、アントラキノン類、スクアリウム類、クマリン類、フェノチアジン類、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン化合物、Ｎ−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物などが挙げられる。
＜連鎖移動剤＞
本発明の着色組成物には、用いる光重合開始剤によっては、連鎖移動剤を加えると好ましい。連鎖移動剤としては、Ｎ，Ｎ-ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステルやチオール系化合物があげられ、チオール系化合物としては、２-メルカプトベンゾチアゾール、２-メルカプト-１-フェニルベンズイミダゾール、３-メルカプトプロピオン酸、などを単独又は２種以上混合して使用することができる。
＜アルカリ可溶性樹脂＞
本発明の着色組成物は、さらにアルカリ可溶性樹脂を含有することも好ましい。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、現像性・パターン形成性が向上する。
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であってもよく、分子（好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子）中に少なくとも１つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
アルカリ可溶性樹脂について説明する。
アルカリ可溶性樹脂としては、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性を促進する基（以下、酸基ともいう）としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、（メタ）アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の水酸基を有するモノマー、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー、２−イソシアナートエチル（メタ）アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。これら酸基を導入するための単量体は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。アルカリ可溶性バインダーに酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマーおよび／または重合後に酸基を付与しうるモノマー（以下「酸基を導入するための単量体」と称することもある。）を、単量体成分として重合するようにすればよい。なお、重合後に酸基を付与しうるモノマーを単量体成分として酸基を導入する場合には、重合後に例えば後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。
アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
アルカリ可溶性樹脂としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましく、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの挙げられる。特に、（メタ）アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。（メタ）アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル（メタ）アクリレート、アリール（メタ）アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。アルキル（メタ）アクリレート及びアリール（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、トリル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等、ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、Ｎ-ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等、特開平１０−３００９２２号公報に記載のＮ位置換マレイミドモノマーとして、Ｎ―フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。なお、これらの（メタ）アクリル酸と共重合可能な他の単量体は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
アルカリ可溶性フェノール樹脂としては、本発明の着色感光性組成物をポジ型の組成物とする場合に好適に用いることができる。アルカリ可溶性フェノール樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、又はビニル重合体等が挙げられる。
上記ノボラック樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを酸触媒の存在下に縮合させて得られるものが挙げられる。上記フェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、キシレノール、フェニルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、ナフトール、又はビスフェノールＡ等が挙げられる。
上記アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、又はベンズアルデヒド等が挙げられる。
上記フェノール類及びアルデヒド類は、単独若しくは２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記ノボラック樹脂の具体例としては、例えば、メタクレゾール、パラクレゾール又はこれらの混合物とホルマリンとの縮合生成物が挙げられる。
上記ノボラック樹脂は分別等の手段を用いて分子量分布を調節してもよい。また、ビスフェノールＣやビスフェノールＡ等のフェノール系水酸基を有する低分子量成分を上記ノボラック樹脂に混合してもよい。
また、本発明における着色組成物の架橋効率を向上させるために、重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂としては、アリル基、（メタ）アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有したアルカリ可溶性樹脂等が有用である。上述の重合性基を含有するポリマーの例としては、ダイヤナ-ルＮＲシリーズ（三菱レイヨン株式会社製）、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ６１７３（COOH含有 polyurethane acrylic oligomer.Diamond Shamrock Co.Ltd.,製）、ビスコートＲ−２６４、ＫＳレジスト１０６(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーＰシリーズ、プラクセル ＣＦ２００シリーズ（いずれもダイセル化学工業株式会社製）、Ｅｂｅｃｒｙｌ３８００（ダイセルユーシービー株式会社製）などが挙げられる。
これら重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂としては、予めイソシアネート基とＯＨ基を反応させ、未反応のイソシアネート基を１つ残し、かつ（メタ）アクリロイル基を含む化合物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との反応によって得られるウレタン変性した重合性二重結合含有アクリル樹脂、カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子内にエポキシ基及び重合性二重結合を共に有する化合物との反応によって得られる不飽和基含有アクリル樹脂、酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂、ＯＨ基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する２塩基酸無水物を反応させた重合性二重結合含有アクリル樹脂、ＯＨ基を含むアクリル樹脂とイソシアネートと重合性基を有する化合物を反応させた樹脂、特開２００２-２２９２０７号公報及び特開２００３-３３５８１４号公報に記載されるα位又はβ位にハロゲン原子或いはスルホネート基などの脱離基を有するエステル基を側鎖に有する樹脂を塩基性処理することで得られる樹脂などが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、特に、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体やベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーからなる多元共重合体が好適である。この他、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの、特開平７−１４０６５４号公報に記載の、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクレート／メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、下記一般式（ＥＤ）で表される化合物（以下、適宜「エーテルダイマーとも称する。）を必須とする単量体成分を重合してなるポリマー（ａ）を含有することが好ましい。
ポリマー（ａ）を用いることにより、本発明における着色組成物は、耐熱性と共に透明性にも極めて優れた硬化塗膜を形成しうる。
一般式（ＥＤ）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又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。
一般式（ＥＤ）中、Ｒ１及びＲ２で表される置換基を有していてもよい炭素数１〜２５の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ステアリル、ラウリル、２−エチルヘキシル等の直鎖状又は分岐状のアルキル基；フェニル等のアリール基；シクロヘキシル、ｔ−ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、２−メチル−２−アダマンチル等の脂環式基；１−メトキシエチル、１−エトキシエチル等のアルコキシで置換されたアルキル基；ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基；等が挙げられる。これらの中でも特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい１級又は２級炭素の置換基が耐熱性の点で好ましい。
エーテルダイマーの具体例としては、例えば、ジメチル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジエチル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ｎ−プロピル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（イソプロピル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ｎ−ブチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（イソブチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ｔ−ブチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ｔ−アミル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ステアリル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ラウリル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（２−エチルヘキシル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（１−メトキシエチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（１−エトキシエチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジベンジル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジフェニル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジシクロヘキシル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ｔ−ブチルシクロヘキシル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（ジシクロペンタジエニル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（トリシクロデカニル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（イソボルニル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジアダマンチル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジ（２−メチル−２−アダマンチル）−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート等が挙げられる。これらの中でも特に、ジメチル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジエチル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジシクロヘキシル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエート、ジベンジル−２，２’−［オキシビス（メチレン）］ビス−２−プロペノエートが好ましい。これら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。
ポリマー（ａ）を得るための単量体中におけるエーテルダイマーの割合は、特に制限されないが、着色組成物により形成される塗膜の透明性及び耐熱性の観点からは、全単量体成分中、２〜６０質量％が好ましく、より好ましくは５〜５５質量％、さらに好ましくは５〜５０質量％である。
ポリマー（ａ）は、エーテルダイマーと共に、その他の単量体を共重合させた共重合体であってもよい。
エーテルダイマーと共に共重合しうるその他の単量体としては、例えば、酸基を導入するための単量体、ラジカル重合性二重結合を導入するための単量体、エポキシ基を導入するための単量体、及び、これら以外の他の共重合可能な単量体が挙げられる。このような単量体は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
酸基を導入するための単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、Ｎ−ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基を有するモノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマー等が挙げられる。これらの中でも特に、（メタ）アクリル酸が好ましい。
また、酸基を導入するための単量体は、重合後に酸基を付与しうる単量体であってもよく、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する単量体、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有する単量体、２−イソシアナートエチル（メタ）アクリレート等のイソシアネート基を有する単量体等が挙げられる。ラジカル重合性二重結合を導入するための単量体を用いる場合、重合後に酸基を付与しうる単量体を用いる場合、重合後に酸基を付与する処理を行う必要がある。重合後に酸基を付与する処理は、単量体の種類によって異なり、例えば、次の処理が挙げられる。水酸基を有する単量体を用いる場合であれば、例えば、コハク酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、マレイン酸無水物等の酸無水物を付加させる処理が挙げられる。エポキシ基を有する単量体を用いる場合であれば、例えば、Ｎ−メチルアミノ安息香酸、Ｎ−メチルアミノフェノール等のアミノ基と酸基を有する化合物を付加させか、又は、例えば（メタ）アクリル酸のような酸を付加させた後に生じた水酸基に、例えば、コハク酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、マレイン酸無水物等の酸無水物を付加させる処理が挙げられる。イソシアネート基を有する単量体を用いる場合であれば、例えば、２−ヒドロキシ酪酸等の水酸基と酸基を有する化合物を付加させる処理が挙げられる。
ポリマー（ａ）を得るための単量体が、酸基を導入するための単量体を含む場合、その含有割合は、特に制限されないが、全単量体成分中、５〜７０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜６０質量％である。
ラジカル重合性二重結合を導入するための単量体としては、例えば、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマー；グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｏ−（またはｍ−、またはｐ−）ビニルベンジルグリシジルエーテル等のエポキシ基を有するモノマー；等が挙げられる。ラジカル重合性二重結合を導入するための単量体を用いる場合、重合後にラジカル重合性二重結合を付与するための処理を行う必要がある。重合後にラジカル重合性二重結合を付与するための処理は、用いるラジカル重合性二重結合を付与しうるモノマーの種類によって異なり、例えば、次の処理が挙げられる。（メタ）アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマーを用いる場合であれば、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｏ−（またはｍ−、またはｐ−）ビニルベンジルグリシジルエーテル等のエポキシ基とラジカル重合性二重結合とを有する化合物を付加させる処理が挙げられる。無水マレイン酸や無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマーを用いる場合であれば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の水酸基とラジカル重合性二重結合とを有する化合物を付加させる処理が挙げられる。グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｏ−（またはｍ−、またはｐ−）ビニルベンジルグリシジルエーテル等のエポキシ基を有するモノマーを用いる場合であれば、（メタ）アクリル酸等の酸基とラジカル重合性二重結合とを有する化合物を付加させる処理が挙げられる。
ポリマー（ａ）を得るための単量体が、ラジカル重合性二重結合を導入するための単量体を含む場合、その含有割合は、特に制限されないが、全単量体成分中、５〜７０質量量％が好ましく、より好ましくは１０〜６０質量％である。
エポキシ基を導入するための単量体としては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｏ−（またはｍ−、またはｐ−）ビニルベンジルグリシジルエーテル等が挙げられる。
ポリマー（ａ）を得るための単量体が、エポキシ基を導入するための単量体を含む場合、その含有割合は、特に制限されないが、全単量体成分中、５〜７０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜６０質量％である。
他の共重合可能な単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸メチル２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド類；ブタジエン、イソプレン等のブタジエンまたは置換ブタジエン化合物；エチレン、プロピレン、塩化ビニル、アクリロニトリル等のエチレンまたは置換エチレン化合物；酢酸ビニル等のビニルエステル類；等が挙げられる。これらの中でも、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレンが、透明性が良好で、耐熱性を損ないにくい点で好ましい。
ポリマー（ａ）を得るための単量体が、他の共重合可能な単量体を含む場合、その含有割合は特に制限されないが、９５質量％以下が好ましく、８５質量％以下であるのがより好ましい。
ポリマー（ａ）の重量平均分子量は、特に制限されないが、着色組成物の粘度、及び該組成物により形成される塗膜の耐熱性の観点から、好ましくは２０００〜２０００００、より好ましくは５０００〜１０００００であり、更に好ましくは５０００〜２００００である。
また、ポリマー（ａ）が酸基を有する場合には、酸価が、好ましくは３０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであるのがよい。
ポリマー（ａ）は、少なくとも、エーテルダイマーを必須とする前記の単量体を重合することにより、容易に得ることができる。このとき、重合と同時にエーテルダイマーの環化反応が進行してテトラヒドロピラン環構造が形成される。
ポリマー（ａ）の合成に適用される重合方法としては、特に制限はなく、従来公知の各種重合方法を採用することができるが、特に、溶液重合法によることが好ましい。詳細には、例えば、特開２０４−３００２０４号公報に記載されるポリマー（ａ）の合成方法に準じて、ポリマー（ａ）を合成することができる。
以下、ポリマー（ａ）の例示化合物を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記に示す例示化合物の組成比はモル％である。
これらのアルカリ可溶性樹脂の中で好適なものとしては、特に、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体やベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他ノモノマーからなる多元共重合体が含まれる。この他、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの、特開平７−１４０６５４号公報に記載の、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクレート／メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
また、本発明における着色組成物の架橋効率を向上させるために、重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。
重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂としては、アリル基、（メタ）アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有したアルカリ可溶性樹脂等が有用である。これら重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂としては、予めイソシアネート基とＯＨ基を反応させ、未反応のイソシアネート基を１つ残し、かつ（メタ）アクリロイル基を含む化合物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との反応によって得られるウレタン変性した重合性二重結合含有アクリル樹脂、カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子内にエポキシ基及び重合性二重結合を共に有する化合物との反応によって得られる不飽和基含有アクリル樹脂、酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂、ＯＨ基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する２塩基酸無水物を反応させた重合性二重結合含有アクリル樹脂、ＯＨ基を含むアクリル樹脂とイソシアネートと重合性基を有する化合物を反応させた樹脂、特開２００２-２２９２０７号公報及び特開２００３-３３５８１４号公報に記載されるα位又はβ位にハロゲン原子或いはスルホネート基などの脱離基を有するエステル基を側鎖に有する樹脂を塩基性処理を行うことで得られる樹脂などが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の酸価としては好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、７０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが最も好ましい。
また、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、２，０００〜５０，０００が好ましく、５，０００〜３０，０００がさらに好ましく、７，０００〜２０，０００が最も好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の着色組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは、２〜１２質量％であり、特に好ましくは、３〜１０質量％である。
＜重合禁止剤＞
本発明における着色組成物においては、該着色組成物の製造中又は保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミン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。
重合禁止剤の添加量は、着色組成物の質量に対して、約０．０１質量％〜約５質量％が好ましい。
＜基板密着剤＞
さらに、本発明においては、基板密着性を向上させうる基板密着剤を、着色組成物に加えてもよい。
基板密着剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤を用いることが好ましい。シラン系カップリング剤としては、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、等が挙げられる。中でも、基板密着剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
基板密着剤の含有量は、着色組成物を露光、現像した際に、未露光部に残渣が残らないようにする観点から、本発明の着色組成物の全固形分に対して、０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。
＜界面活性剤＞
着色組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
特に、着色組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性（特に、流動性）がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μｍ程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、３質量％〜４０質量％が好適であり、より好ましくは５質量％〜３０質量％であり、特に好ましくは７質量％〜２５質量％である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、着色組成物中における溶解性も良好である。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックＦ１７１、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１７６、同Ｆ１７７、同Ｆ１４１、同Ｆ１４２、同Ｆ１４３、同Ｆ１４４、同Ｒ３０、同Ｆ４３７、同Ｆ４７５、同Ｆ４７９、同Ｆ４８２、同Ｆ５５４、同Ｆ７８０、同Ｆ７８１（以上、ＤＩＣ（株）製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１、同ＦＣ１７１（以上、住友スリーエム（株）製）、サーフロンＳ−３８２、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０３、同ＳＣ−１０４、同ＳＣ−１０５、同ＳＣ１０６８、同ＳＣ−３８１、同ＳＣ−３８３、同Ｓ３９３、同ＫＨ−４０（以上、旭硝子（株）製）等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート（例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等）、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル（ＢＡＳＦ社製のプルロニックＬ１０、Ｌ３１、Ｌ６１、Ｌ６２、１０Ｒ５、１７Ｒ２、２５Ｒ２、テトロニック３０４、７０１、７０４、９０１、９０４、１５０Ｒ１、ソルスパース２００００（日本ルーブリゾール（株）製）等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体（商品名：ＥＦＫＡ−７４５、森下産業（株）製）、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（共栄社化学（株）製）、Ｗ００１（裕商（株）製）等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤として具体的には、Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株）社製）等が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ７ＰＡ、トーレシリコーンＤＣ１１ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ２１ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ２８ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ２９ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ３０ＰＡ、トーレシリコーンＳＨ８４００（以上、東レ・ダウコーニング（株）製）、ＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、ＴＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４６０、ＴＳＦ−４４５２（以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）、ＫＰ３４１、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２（以上、信越シリコーン株式会社製）、ＢＹＫ３０７、ＢＹＫ３２３、ＢＹＫ３３０（以上、ビックケミー社製）等が挙げられる。
界面活性剤は、１種のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の添加量は、着色組成物の全質量に対して、０．００１質量％〜２．０質量％が好ましく、より好ましくは０．００５質量％〜１．０質量％である。
＜その他＞
本発明の着色組成物には、必要に応じてさらに、Ｎ，Ｎ-ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステルや２-メルカプトベンゾチアゾールなどの連鎖移動剤、アゾ系化合物や過酸化物系化合物などの熱重合開始剤、熱重合成分、膜の強度、感度を高める目的で多官能チオールやエポキシ化合物、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、ジオクチルフタレートなどの可塑剤、低分子量有機カルボン酸などの現像性向上剤、その他充填剤、上記のアルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、酸化防止剤、凝集防止剤などの各種添加物を含有することができる。
また、現像後に後加熱で膜の硬化度を上げるために熱硬化剤を添加することができる。熱硬化剤としては、アゾ化合物、過酸化物等の熱重合開始剤、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、エポキシ化合物、スチレン化合物等があげられる。
本発明の着色組成物は、上記した色素多量体、有機溶剤、重合性化合物、重合開始剤、および必要によってアルカリ可溶性樹脂、界面活性剤等の各成分と共に、攪拌混合し、必要によって、下記のようなろ過を施して、赤色、緑色、および青色の着色組成物を調製することができる。
本発明の着色組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタで濾過することが好ましい。従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６，６等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂（高密度、超高分子量を含む）等によるフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン（高密度ポリプロピレンを含む）が好ましい。
フィルタの孔径は、０．０１〜７．０μｍ程度が適しており、好ましくは０．０１〜２．５μｍ程度、さらに好ましくは０．０１〜２．０μｍ程度である。この範囲とすることにより、後工程において均一及び平滑な着色組成物の調製を阻害する、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第１のフィルタでのフィルタリングは、１回のみでもよいし、２回以上行ってもよい。
また、上述した範囲内で異なる孔径の第１のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社（旧日本マイクロリス株式会社）又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
第２のフィルタは、上述した第１のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
例えば、第１のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第２のフィルタリングを行ってもよい。
〔着色感放射線性組成物によるカラーフィルタの製造〕
次に、本発明のカラーフィルタ及びその製造方法について、本発明の着色感放射線性組成物を用いて説明する。
本発明のカラーフィルタは、基板上に、上述した着色感放射線性組成物を用いてなる着色領域（着色パターン）を有することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法（本発明のカラーフィルタの製造方法）を通じて詳述する。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上述した着色感放射線性組成物を基板上に付与して着色感放射線性組成物層（着色層）を形成する工程（着色層形成工程）と、前記感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程（露光工程）と、露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程（現像工程）とを含むことを特徴とする。
また、本発明のパターン形成方法は、上述した着色感放射線性組成物を基板上に付与して着色感放射線性組成物層（着色層）を形成する工程（着色層形成工程）と、前記感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程（露光工程）と、露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像する工程（現像工程）とを含むことを特徴とする。
＜着色層形成工程＞
着色層形成工程では、基板体上に、着色感放射線性組成物を塗布して該着色感放射線性組成物からなる着色層（着色感放射線性組成物層）を形成する。
本工程に用いうる基板としては、例えば、固体撮像素子に用いられるＣＣＤ、ＣＭＯＳ有機ＣＭＯＳにおける光電変換素子基板、シリコン基板等や、液晶表示装置等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたもの等が挙げられる。これらの基板は、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されている場合もある。
また、これらの基板上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
基板上への本発明の着色感放射線性組成物の塗布方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。
基板上に塗布された着色層（着色感放射線性組成物層）の乾燥（プリベーク）は、ホットプレート、オーブン等で５０℃〜１４０℃の温度で１０秒〜３００秒で行うことができる。
着色層のポストベーク後の膜厚としては、色濃度確保の観点、斜め方向の光が受光部に到達せず、又、デバイスの端と中央とで集光率の差が顕著になる等の不具合を低減する観点から、０．０５μｍ以上１．０μｍ未満が好ましく、０．１μｍ以上０．９μｍ以下がより好ましく、０．２μｍ以上０．９μｍ以下が特に好ましい。
＜露光工程＞
露光工程では、前記着色層形成工程において形成された着色層（着色感放射線性組成物層）を、パターン状に露光する。
本工程における露光においては、着色層の露光は、所定のマスクパターンを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させることによりことにより行うことが好ましい。露光に際して用いることができる放射線としては、特に、ｇ線、ｈ線、ｉ線等の放射線が好ましく用いられ、特にｉ線が好ましい。照射量は３０ｍＪ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、５０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましく、８０ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２が最も好ましい。
＜現像工程＞
露光工程に次いで、アルカリ現像処理（現像工程）を行うことにより、露光後の未硬化部を現像液に溶出させ、光硬化した部分を残存させる。この現像工程により、各色の画素からなるパターン状皮膜を形成することができる。
現像方式は、デイップ方式、シャワー方式、スプレー方式、パドル方式などいずれでもよく、これらにスウィング方式、スピン方式、超音波方式などを組み合わせてもよい。
現像液に触れる前に、被現像面を予め水等で湿しておいて、現像むらを防ぐこともできる。
現像液としては、下地の回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては、通常２０℃〜３０℃であり、現像時間は２０〜９０秒である。
現像液が含むアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、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、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機化合物等が挙げられる。
現像液としては、これらのアルカリ剤を濃度が０．００１質量％〜１０質量％、好ましくは０．０１質量％〜１質量％となるように、純水で希釈したアルカリ性水溶液が好ましく使用される。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後、純水で洗浄（リンス）して余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥を施す。
なお、本発明の製造方法においては、上述した、着色層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成された着色パターンを後加熱（ポストベーク）や後露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常１００℃〜２７０℃の熱硬化処理を行う。
光を用いる場合には、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＫｒＦやＡｒＦなどのエキシマレーザ、電子線、Ｘ線等により行うことができるが、既存の高圧水銀灯で２０〜５０℃程度の低温で行うことが好ましく、照射時間としては、１０秒〜１８０秒、好ましくは３０秒〜６０秒である。後露光と後加熱との併用の場合、後露光を先に実施することが好ましい。
以上説明した、着色層形成工程、露光工程、及び現像工程（更に、必要により硬化工程）を所望の色相数だけ繰り返すことにより、所望の色相よりなるカラーフィルタが作製される。
本発明のカラーフィルタは、露光部における硬化した組成物は、基板との密着性及び耐現像性に優れ、形成された着色パターンと基板との密着性は高く、また、かつ、所望の断面形状を与えるパターンは微細な着色画素を有する。
本発明の着色感放射線性組成物は、例えば、塗布装置吐出部のノズル、塗布装置の配管部、塗布装置内等に付着した場合でも、公知の洗浄液を用いて容易に洗浄除去することができる。この場合、より効率の良い洗浄除去を行うためには、着色組成物に含まれる有機溶剤として前掲した有機溶剤を洗浄液として用いることが好ましい。
また、特開平７−１２８８６７号公報、特開平７−１４６５６２号公報、特開平８−２７８６３７号公報、特開２０００−２７３３７０号公報、特開２００６−８５１４０号公報、特開２００６−２９１１９１号公報、特開２００７−２１０１号公報、特開２００７−２１０２号公報、特開２００７−２８１５２３号公報などに記載の洗浄液も、本発明の着色感放射線性組成物の洗浄除去用の洗浄液として好適に用いることができる。
洗浄液としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、又はアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることが好ましい。
洗浄液として用いうるこれら有機溶剤は、単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。
有機溶剤２種以上を混合する場合、水酸基を有する有機溶剤と水酸基を有しない有機溶剤とを混合してなる混合溶剤が好ましい。水酸基を有する有機溶剤と水酸基を有しない有機溶剤との質量比は、１／９９〜９９／１、好ましくは１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８０／２０である。混合溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）とプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）の混合溶剤で、その比率が６０／４０であることが特に好ましい。
なお、着色感放射線性組成物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には、着色感放射線性組成物が含有しうる界面活性剤として前掲した界面活性剤を添加してもよい。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法によって製造された本発明のカラーフィルタは、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ、有機ＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子に好適に用いることができ、また電子ペーパーや有機ＥＬ等の画像表示デバイス、液晶表示装置などにも好適に用いることができる。特に１００万画素を超えるような高解像度のＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ、有機ＣＭＯＳセンサの固体撮像素子に好適である。本発明のカラーフィルタは、例えば、ＣＣＤ素子を構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間に配置されるカラーフィルタとしても用いることができる。
［固体撮像素子］
本発明の固体撮像素子は、本発明のカラーフィルタを備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明の固体撮像素子用のカラーフィルタが備えられた構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
基板上に、固体撮像素子（ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ、有機ＣＭＯＳ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及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオード及び前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面及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、前記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
更に、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下（基板に近い側）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。
なお、有機ＣＭＯＳセンサは、光電変換層として薄膜のパンクロ感光性有機光電変換膜とＣＭＯＳ信号読み出し基板を含んで構成され、光を捕捉しそれを電気信号に変換する役割を有機材料が担い、電気信号を外部に取り出す役割を無機材料が担う２層構成のハイブリッド構造であり、原理的には入射光に対して開口率を１００％にすることができる。有機光電変換膜は構造フリーの連続膜でＣＭＯＳ信号読みだし基板上に敷設できるので、高価な微細加工プロセスを必要とせず、画素微細化に適している。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「％」は、質量基準である。
（１）重合体（Ｉ）の合成
化合物Ａ（下記構造）は、Liebigs Annalen der Chemie,1990,No.8 p.741〜744を参考にして合成した。
化合物Ａ（30.6ｇ）、グリシジルメタクリレート（14.2ｇ）、ｐ-メトキシフェノール（1.24ｇ）、及びテトラブチルアンモニウムブロミド（3.22ｇ）をＮ-メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと称する。）２００gに加えて、１００℃で５時間加熱攪拌した。次に、酢酸エチル１Ｌ、及び１Ｎの塩酸水溶液１Ｌを添加して攪拌後、有機層を分離し、その後、濃縮して中間体Ｂ（下記構造）３５ｇを得た。
中間体Ｂ １０ｇ、メタクリル酸 １．５３ｇ、１−ドデカンチオール ２．００ｇ、及び２，２−アゾビス（２−メチルプロピオン酸）ジメチル（和光純薬（株）製の「Ｖ−６０１」）０．９２ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（以下、ＰＧＭＥＡと称する。）１６．９ｇに溶解させ、窒素雰囲気下で、８５℃のＰＧＭＥＡ １０ｇに３時間かけて滴下した。その後、８５℃でさらに２時間攪拌を続けた。その後、反応溶液を、表１に記載の再沈殿温度に加温したメタノール２００ｍｌ、水１０ｍｌに攪拌しながら滴下した。その後、室温で２時間攪拌を行った。析出した粉黛をろ過し、得られた粉黛を減圧乾燥したところ、アゾ系の色素多量体であるポリマーＩ（下記構造：Ｍｗ：４０００、組成比はメタクリル酸成分が１３質量％）を収率７０％で得た。
＜色素多量体であるポリマーIIの合成＞
Ｍ−５３（下記構造）１０．０ｇ、メタクリル酸 ０．７４ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ３４．６ｇ（２５質量％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、アセトニトリル ７１６ｍｌを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーII（下記構造：Ｍｗ：６０００、組成比はメタクリル酸成分が７質量％）を収率８０％で得た。
＜色素多量体であるポリマーIIIの合成＞
得られたポリマーII ５．０ｇ、グリシジルメタクリレート ０．５８ｇ、ｐ-メトキシフェノール ５．６ｍｇ、およびテトラブチルアンモニウムブロミド ０．１０ｇを、ＰＧＭＥＡ ３１．６ｇに溶解させた溶液を１０５℃で１０時間に加熱攪拌した。次に、アセトニトリル ３５０ｍｌを３０℃で加熱攪拌しているところに、この反応液を２時間に渡って滴下した。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーIII（下記構造）を５．０ｇ得た。用いたポリマーIIのメチルメタクリル酸由来の構成成分の含有量は１３．３質量％であった。
＜色素多量体であるポリマーIVの合成＞
モノマーIV（下記構造） １０．０ｇ、メタクリル酸 １．４８ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ２１．３ｇ（３５ｗｔ％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、メタノール ６５０ｍｌ、水 ２０ｍＬを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーIV（下記構造：Ｍｗ：４６００、組成比はメタクリル酸が１３質量％）を収率７０％で得た。
＜色素多量体であるポリマーＶの合成＞
モノマーＶ（下記構造） １０．０ｇ、メタクリル酸 １．４８ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ２１．３ｇ（３５ｗｔ％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、メタノール ６５０ｍｌ、水 ２０ｍＬを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーＶ（下記構造：Ｍｗ：５２００、組成比はメタクリル酸が１３質量％）を収率７３％で得た。
＜色素多量体であるポリマーVIの合成＞
モノマーVI（下記構造） １０．０ｇ、メタクリル酸 １．４８ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ２１．３ｇ（３５ｗｔ％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、メタノール ６５０ｍｌ、水 ２０ｍＬを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーVI（下記構造：Ｍｗ：５０００、組成比はメタクリル酸が１３質量％）を収率７５％で得た。
＜色素多量体であるポリマーVIIの合成＞
モノマーVII（下記構造） １０．０ｇ、メタクリル酸 １．４８ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ２１．３ｇ（３５ｗｔ％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、メタノール ６５０ｍｌ、水 ２０ｍＬを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーVII（下記構造：Ｍｗ：６２００、組成比はメタクリル酸が１３質量％）を収率８０％で得た。
＜色素多量体であるポリマーVIIIの合成＞
モノマーVIII（下記構造） １０．０ｇ、メタクリル酸 １．４８ｇ、及び１−ドデカンチオール ０．３６ｇをシクロヘキサノン ２１．３ｇ（３５ｗｔ％）で溶解させた。その溶液を半分ずつに分割し、一方をフラスコに仕込み、他方にジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）０．８２ｇを添加して溶解させ、８０℃に加熱したフラスコに、窒素雰囲気下にて、滴下する。滴下終了から３時間攪拌をする。反応溶液に、イソプロパノール ２．７５ｇを加え、表１に記載の再沈殿温度にて、メタノール ６５０ｍｌ、水 ２０ｍＬを攪拌しながら、反応液を滴下した。１時間攪拌し、その後、室温で２時間攪拌を行なった。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、色素多量体であるポリマーVIII（下記構造：Ｍｗ：７０００、組成比はメタクリル酸が１３質量％）を収率８２％で得た。
各ポリマーの重合濃度、ポリマー重合液の滴下時間、再沈殿の温度条件、および得られたポリマー中に残存するモノマー成分の含有量は表１に示す。
また、ポリマーＩＶ〜VIIIの構造、およびモノマー成分の構造を下記に示す。なお、ポリマー、モノマーの構造中、Ｍｅはメチル基を、Ｅｔはエチル基を、ＯＡｃはアセチル基をそれぞれ表す。
（４）着色感放射線性組成物の調製
まず、カラーフィルタ形成用として、着色感放射線性組成物を調製した例を挙げて説明する。
［参考例１〜６、実施例７〜１３、比較例１〜４］
下記の処方で、着色感放射線性組成物１を作製した。
（Ａ）色素多量体：色素多量体であるポリマー（Ｉ） １００部
（Ｂ）有機溶剤：シクロヘキサノン ３００部
（Ｃ）重合性化合物：ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート １００部
（Ｄ）重合開始剤：１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム ３５部
下記組成の成分を混合して溶解し、下塗り層用レジスト液を調製した。
＜下塗り層用レジスト液の組成＞
・有機溶剤：ＰＧＭＥＡ １９．２０部
・有機溶剤：乳酸エチル ３６．６７部
・樹脂：メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸／メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル共重合体（モル比＝７０／２２／８）の３０％ＰＧＭＥＡ溶液） ３０．５１部
・重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １２．２０部
・重合禁止剤：ｐ−メトキシフェノール ０．００６１部
・フッ素系界面活性剤（Ｆ−４７５、ＤＩＣ（株）製） １．０部
・重合開始剤（トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤） ０．５８６部
（ＴＡＺ−１０７、みどり化学社製）
〔下塗り層付シリコン基板の作製〕
６ｉｎｃｈのシリコンウエハをオーブン中で２００℃のもと３０分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に前記下塗り層用レジスト液を乾燥膜厚が１．５μｍになるように塗布し、更に２２０℃のオーブン中で１時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。
−固体撮像素子用着色パターンの形成−
前記で得られた下塗り層付シリコンウエハの下塗り層上に、着色層の乾燥膜厚が０．７μｍになるように、スピン塗布機能を持つコータ／デベロッパ（東京エレクトロン（株）製 Act-8を用いて下記条件で着色感放射線性組成物１を塗布した。
次いで、この着色層を設けた塗布基板を１００℃のホットプレートを用いて１２０秒間加熱処理（プリベーク）を行なった後、ｉ線ステッパー露光装置ＦＰＡ−３０００ｉ５＋（Ｃａｎｏｎ（株）製）を使用して３６５ｎｍの波長でパターンが１．５μｍ四方のＩｓｌａｎｄパターンマスクを通して５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光した。その後、露光後の着色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、ＣＤ−２０００（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）を用いて２３℃で６０秒間、パドル現像を行なった後、該シリコンウエハを真空チャック方式で前記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって該シリコンウエハを回転数５０ｒ．ｐ．ｍ．で回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後、スプレー乾燥して、着色画素の付いたウエハ基板を得た。
（５）感放射線性組成物の評価
（５−１）基板上の残渣（現像性）の評価
上記した露光工程で露光光が照射されなかった領域（未露光部）の残渣の有無をＳＥＭで観察し、基板上の残渣を評価した。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
◎：未露光部には、残渣がまったく確認されなかった
○：未露光部に、残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のないレベルであった
×：未露光部に、残渣が著しく確認された。
（５−２）緑色画素上の残渣（現像性）の評価
緑色用着色感放射線性組成物Ｇを用いて上記と同様にして、基板上に緑色の着色パターンを形成し、その後、さらに、その上から、着色感放射線性組成物１を塗布、現像を行い、緑色画素上の着色感放射線性組成物１による残渣の有無をＳＥＭで観察し、評価した。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
◎：緑色画素上には、残渣がまったく確認されなかった
○：緑色画素上に、残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のないレベルであった
×：緑色画素上に、残渣が著しく確認された。
前記緑色用感放射線性組成物Ｇは以下のようにして調製した。
顔料Pigment Green 36 ３２部、Pigment Yellow 150 ８部、分散剤としてＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１（ビックケミー（ＢＹＫ）社製、３０％溶液）５０部、および溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル１１０部からなる混合液を、ビーズミルにより１５時間混合・分散して、顔料分散液を調製した。
前記分散処理した顔料分散液を用いて下記組成比となるよう撹拌混合し、緑色用感放射線性組成物Ｇを調製した。
・着色剤（顔料分散液） ３５０部
・重合開始剤（オキシム系光重合開始剤、ＣＧＩ−１２４、ＢＡＳＦ社製） ３５部
・ＴＯ−１３８２（東亞合成（株）製） ２０部
（重合性化合物 東亜合成化学（株）製 カルボキシル基含有５官能アクリレート）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３０部
（KAYARAD DPHA；日本化薬株式会社製）
・溶剤（ＰＧＭＥＡ） ２００部
・基板密着剤（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン） １部
（５−３）耐熱性
着色感放射線性組成物をガラス基板に塗布した基板を、ホットプレートにより加熱した後、色度計（商品名：ＭＣＰＤ−１０００、大塚電子（株）製）にて、耐熱テスト前後の色差のΔＥ＊ａｂ値を測定して、下記基準に従って評価した。ΔＥ＊ａｂ値の小さい方が、耐熱性が良好であることを示す。
耐熱テストの条件は、２３０℃で、３分で行った。
＜判定基準＞
○： ΔＥ＊ａｂ値＜５以下
△： ５≦ΔＥ＊ａｂ値≦１０
×： １０＜ΔＥ＊ａｂ値
＜残存モノマーの定量方法＞
まず、高速液体クロマトグラフィー（ＷＡＴＥＲＳ社製 HPLC 型式：ＷＡＴＥＲＳ２６９５）において、モノマー成分と内部標準物質(安息香酸プロピル)との相対検量線を作成する。
その後、サンプル０．３ｇ、および内部標準物質(安息香酸プロピル)０．０２５ｇを、５０ｍｌのメスフラスコに測りとり、テトラヒドロフランにより、希釈する。その希釈溶液を前記高速液体クロマトグラフィーにおいて、測定し、モノマー成分の含有量を評価した。

＜カラーフィルタの作製＞
下記顔料４０部、分散剤としてＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１（ビックケミー（ＢＹＫ）社製、３０％溶液）５０部、および溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル１１０部からなる混合液を、ビーズミルにより１５時間混合・分散して、顔料分散液（Ｐ−２）を調製した。
Ｐ−２で用いた顔料：Pigment Red 254:Pigment Red 177=8:2（質量比）
前記分散処理した顔料分散液（Ｐ−２）を用いて下記組成比となるよう撹拌混合し、赤色の感放射線性組成物Ｒを調製した。
・着色剤（顔料分散液（Ｐ−２）） ３５０部
・重合開始剤（オキシム系光重合開始剤、ＣＧＩ−１２４、ＢＡＳＦ社製） ３５部
・ＴＯ−１３８２（東亞合成（株）製） ２０部
（重合性化合物 東亜合成化学（株）製 カルボキシル基含有５官能アクリレート）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３０部
（KAYARAD DPHA；日本化薬株式会社製）
・溶剤（ＰＧＭＥＡ） ２００部
・基板密着剤（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン） １部
ウエハ上に、前記赤色（Ｒ）用感放射線性組成物Ｒを用いて、１．６×１．６μｍの赤色（Ｒ）の着色パターンを形成した。さらに、同様にして緑色（Ｇ）用感放射線性組成物Ｇを用いて１．６×１．６μｍの緑色（Ｇ）、及び、参考例１で得た上記着色感放射線性組成物１を用いて青色（Ｂ）の有彩色着色パターンを順次形成して固体撮像素子用のカラーフィルタを作製した。
着色感放射線性組成物１の調製において、ポリマー種を表１に示すポリマーＩ〜VIIIに変更し、他は参考例１の着色感放射線性組成物の調製と同様にして、実施例７〜１３の各感放射線性組成物を得た。
また、ポリマーＩの合成における重合濃度、重合液の滴下時間、および再沈殿における温度を表１の記載のように変更して、各ポリマー中に残存するモノマー成分を制御したポリマーＩを基本骨格とする各ポリマーを得て、参考例１のポリマーＩの代わりに得られた各ポリマーを用いて、他は参考例１の着色感放射線性組成物の調製と同様にして、参考例２〜６、実施例７〜１３および比較例１〜４の各感放射線性組成物を得た。
得られた各感放射線性組成物を用いて、参考例１と同様にして評価した。評価結果を表２に示す。

表２から、本発明の着色組成物は、高い現像性を有し、耐熱性が良好で、基板上の残渣がなく、他色の画素上にも残渣がなく、高色純度のカラーフィルタを提供する着色感放射線性組成物を提供することができることがわかった。
また、フルカラーの参考例１〜６及び実施例７〜１３で得られたカラーフィルタを固体撮像素子に組み込んだところ、各固体撮像素子は、高解像度で、色分離性に優れることが確認された。

Claims (9)

  1. （Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体、および（Ｂ）有機溶剤を含み、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体を形成しうる未反応の色素骨格を有するモノマー成分が、前記（Ａ）色素骨格を有する重合体に対して、１質量％以下含有するカラーフィルタ用着色組成物。
  2. 請求項１に記載の着色組成物、（Ｃ）重合性化合物、および（Ｄ）重合開始剤を含むカラーフィルタ用着色感放射線性組成物。
  3. （Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体を、重合後に加熱再沈殿を行うことにより、製造する重合体の製造方法。
  4. 前記加熱再沈殿の温度を４０〜６０℃で行う請求項３に記載の重合体の製造方法。
  5. （Ａ）ジピロメテン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、シアニン色素、スクアリリウム色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素及びサブフタロシアニン色素から選択される少なくとも１種の色素骨格を有する重合体を、重合における重合濃度が３０質量％以上であることにより、製造する重合体の製造方法。
  6. 請求項２に記載の着色感放射線性組成物を基板上に付与して、着色感放射線性組成物層を形成する工程と、
    前記着色感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程と、
    露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像する工程と、
    を有するパターンの形成方法。
  7. 請求項２に記載の着色感放射線性組成物を用いてなる着色膜を具備するカラーフィルタ。
  8. 請求項２に記載の着色感放射線性組成物を基板上に付与して、着色感放射線性組成物層を形成する工程と、
    前記着色感放射線性組成物層をパターン状に露光する工程と、
    露光後の前記着色感放射線性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、
    を有するカラーフィルタの製造方法。
  9. 請求項７に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子。
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