(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024086188
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】樹脂組成物、膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、および赤外線センサ
(51)【国際特許分類】
G02B 5/22 20060101AFI20240620BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240620BHJP
H01L 27/146 20060101ALI20240620BHJP
G09F 9/00 20060101ALN20240620BHJP
【FI】
G02B5/22
G09F9/30 349Z
H01L27/146 D
G09F9/00 307Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022201197
(22)【出願日】2022-12-16
(71)【出願人】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】artience株式会社
(72)【発明者】
【氏名】千葉 優美香
(72)【発明者】
【氏名】折原 雄也
(72)【発明者】
【氏名】平佐 美幸
(72)【発明者】
【氏名】日水 秋生
【テーマコード(参考)】
2H148
4M118
5C094
5G435
【Fターム(参考)】
2H148CA04
2H148CA17
2H148CA19
4M118AB01
4M118CA02
4M118GB11
4M118GC08
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4M118GC17
4M118GD01
5C094AA43
5C094BA27
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5C094JA01
5G435AA17
5G435BB05
5G435BB12
5G435GG11
5G435HH01
5G435HH20
(57)【要約】
【課題】本発明は、分散安定性が良好で、温度変動時の粘度安定性が良好な樹脂組成物の提供を目的とする。
【解決手段】波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物の不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含む、樹脂組成物。なお、前記近赤外線吸収性化合物が、ピロロピロール、スクアリリウム、シアニン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、およびインディゴから選ばれる1種以上が好ましい。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物の不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含む、樹脂組成物。
【請求項2】
前記近赤外線吸収性化合物が、ピロロピロール、スクアリリウム、シアニン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、およびインディゴから選ばれる1種以上である、請求項1記載の樹脂組成物。
【請求項3】
前記樹脂組成物中の含水率が0.01~2質量%である、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項4】
有彩色有機色素を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項5】
顔料誘導体を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1~5いずれか1項に記載の樹脂組成物から形成されてなる、膜。
【請求項7】
請求項6に記載の膜を有する光学フィルタ。
【請求項8】
請求項6に記載の膜を有する固体撮像素子。
【請求項9】
請求項6に記載の膜を有する画像表示装置。
【請求項10】
請求項6に記載の膜を有する赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、近赤外線吸収可能な樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近赤外線吸収材料は、例えば、熱線を遮断する近赤外線吸収フィルム、近赤外線吸収板、太陽光の選択的な利用する農業用近赤外線吸収フィルム、近赤外線の吸収熱を利用する記録媒体、電子機器用近赤外線カットフィルタ、写真用近赤外線フィルタ、保護めがね、サングラス、熱線遮断フィルム、光学記録用色素、光学文字読み取り記録、機密文書複写防止用、電子写真感光体、レーザー融着等幅広い用途で使用されている。
【0003】
これらの中でも、デジタルカメラ、スマートフォン等の固体撮像素子(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等)は、近赤外線に検出感度がある受光部に外光が入り込むことで、ノイズとして検出されることがあるため、特定の近赤外線を光学フィルタでカットし、感度補正を行うことがある。
【0004】
近赤外線カットフィルタは、例えば特許文献1に開示されているように近赤外線吸収化合物を含む組成物を用いて製造する。特許文献2には、近赤外線吸収化合物を含み、かつい樹脂組成物の全不揮発分に対してNa原子を0.01~50質量ppm含むことで異物が抑制できる樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第2017/130825号
【特許文献2】国際公開第2018/142804号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、従来の樹脂組成物は、近赤外線吸収性化合物の分散が難しく分散安定性が悪かった。さらに樹脂組成物の保管時に温度変動があると粘度安定性が悪化する問題があった。
【0007】
本発明は、分散安定性が良好で、温度変動時の粘度安定性が良好な樹脂組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、前記諸問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の全不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含む樹脂組成物を用いることで、課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【0009】
すなわち、本発明は、波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の全不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含む、樹脂組成物に関する。
【0010】
すなわち、本発明は、前記近赤外線吸収性化合物が、ピロロピロール、スクアリリウム、シアニン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、およびインディゴから選ばれる1種以上である、請求項1記載の樹脂組成物に関する。
【0011】
また、本発明は、前記樹脂組成物中の含水率が0.01~2質量%である、請求項1に記載の樹脂組成物に関する。
【0012】
また、本発明は、有彩色有機色素を含む、前記記載の樹脂組成物に関する。
【0013】
また、本発明は、顔料誘導体を含む、前記記載の樹脂組成物に関する。
【0014】
また、本発明は、前記記載の樹脂組成物から形成されてなる、膜に関する。
【0015】
また、本発明は、前記記載の膜を有する光学フィルタに関する。
【0016】
また、本発明は、前記記載の膜を有する固体撮像素子に関する。
【0017】
また、本発明は、前記記載の膜を有する画像表示装置に関する。
【0018】
また、本発明は、前記記載の膜を有する赤外線センサに関する。
【発明の効果】
【0019】
上記本発明によれば、分散安定性が良好で、温度変動時の粘度安定性が良好な樹脂組成物を提供できる。また、本発明は、樹脂組成物を用いた膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、および赤外線センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】
図1は、赤外線センサの一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本願明細書の用語を定義する。本明細書では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。着色剤は、顔料および染料を含む。
【0022】
<樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を含む樹脂組成物であって、前記樹脂組成物の全不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含む。本発明の樹脂組成物は、近赤外線をカットしたい用途、例えば、膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、および赤外線センサ等に使用することが好ましい。
【0023】
本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物中に塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含有させることで、これらのイオンが近赤外線吸収性化合物中のカチオン部位と親和することで近赤外線吸収性化合物の凝集を抑制する。そのため、樹脂組成物の分散安定性を高めることができ、温度変動下でも安定した分散状態を保持できるため、温度変動時の粘度安定性が優れたと推測する。一方、樹脂組成物中においてこれらイオンの含有量が多すぎると、樹脂組成物中のNa原子やK原子等が存在する場合、塩を形成して分散性の低下や、赤外線吸収色素の吸収能は低下する場合があった。しかし、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上が20000ppm以下であれば、前記問題は生じない。
【0024】
本発明の樹脂組成物における塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上の含有量は、樹脂組成物の全不揮発分に対して0.01~20000ppmであり、0.01~15000ppmがより好ましい。この態様によれば、温度変動時の粘度安定性が優れる樹脂組成物が得られやすい。樹脂組成物における塩化物イオンおよびヨウ化物イオンの含有量を上記の範囲に調整する方法としては、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンを含有する近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤またはその他材料を用いて樹脂組成物を調製する方法、前記樹脂組成物をイオン交換法により、該樹脂組成物中の塩化物イオンとヨウ化物イオンの全部または一部を除去する方法等が挙げられる。イオン交換法は、1-3級アミノ基および/または4級アンモニウム基の陰イオン交換基をもつ陰イオン交換樹脂、陰イオン交換膜、陰イオン交換繊維や無機の陰イオン交換体、例えば、含水酸化ビスマス、水酸化燐酸鉛などを用いることにより、近赤外線吸収性化合物と樹脂と有機溶剤を含有する樹脂組成物から、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンを吸着またはイオン交換し、その量を調整できる。イオン交換樹脂によるイオン交換法の一例を示すと、樹脂組成物と粒状のイオン交換樹脂を混合、撹拌し、その後、濾過などによりイオン交換樹脂を取り除き、塩化物イオン量およびヨウ化物イオン量を調整できる。また、粒状のイオン交換樹脂をカラムに充填し、そのカラムに樹脂組成物を流し、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンを吸着またはイオン交換し、その量を調整するという方法も挙げられる。
【0025】
本発明において、樹脂組成物における塩化物イオンおよびヨウ化物イオンの含有量は、燃焼法による抽出方法を用い、イオンクロマトグラフィーでの絶対検量線法にて定量して測定した値である。
【0026】
本発明において、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンと同様の機構で、フッ化物イオンや臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンが含まれることも好ましい。
【0027】
以下、本発明の樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
【0028】
<近赤外線吸収性化合物>
本発明の樹脂組成物は、波長700~1000nmに吸収極大波長を有する近赤外線吸収性化合物を含有する。近赤外線吸収性化合物の種類は、特に限定されない。
【0029】
近赤外線吸収性化合物は、単環または縮合環の芳香族環を含むπ共役平面を有する色素化合物であることが好ましい。前述の色素化合物が有するπ共役平面を構成する水素以外の原子数は、14個以上が好ましく、20個以上がより好ましく、25個以上が更に好ましく、30個以上が特に好ましい。上限は、例えば、80個以下が好ましく、50個以下がより好ましい。また、前述の色素化合物が有するπ共役平面は、単環または縮合環の芳香族環を2個以上含むことが好ましく、前述の芳香族環を3個以上含むことがより好ましく、前述の芳香族環を4個以上含むことが更に好ましく、前述の芳香族環を5個以上含むことが特に好ましい。上限は、100個以下が好ましく、50個以下がより好ましく、30個以下が更に好ましい。前記芳香族環は、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インダセン環、ペリレン環、ペンタセン環、クアテリレン環、アセナフテン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾリン環、ピラジン環、キノキサリン環、ピリミジン環、キナゾリン環、ピリダジン環、トリアジン環、ピロール環、インドール環、イソインドール環、カルバゾール環、および、これらの環を有する縮合環が挙げられる。
【0030】
近赤外線吸収性有機顔料は、例えば、スクアリリウム化合物、ナフタロシアニン化合物、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ペリレン化合物、ジチオール金属錯体化合物、ナフトキノン化合物、イミニウム化合物、インディゴ化合物、およびアゾ化合物などが挙げられ、スクアリリウム化合物、ナフタロシアニン化合物、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ジチオール金属錯体化合物、インディゴ化合物が好ましい。これらは、構造中にカチオン部位もしくは金属などのプラスに偏った電荷部位を持つため、樹脂組成物中に含まれる塩化物イオンやヨウ化物イオンの陰イオンと親和しやすく、色素の凝集を抑制できる。そのため、樹脂組成物の分散安定性を高めることができ、温度変動下でも安定した分散性を保持できる。
【0031】
ピロロピロール化合物は、近赤外線吸収性および不可視性に優れるので、近赤外線遮蔽性および可視透明性に優れた近赤外線カットフィルタ等が得られ易い。フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、イミニウム化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物及びクロコニウム化合物は、特開2010-111750号公報の段落番号0010~0081に開示の化合物を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。
【0032】
本発明において、近赤外線吸収性化合物として、2種類以上の近赤外線吸収性化合物を併用できる。この場合、各近赤外線吸収性化合物の極大吸収波長は同一であってもよく、異なっていてもよい。極大吸収波長の異なる2種類以上の近赤外線吸収性化合物を用いた場合においては、膜の吸収スペクトルの波形が、1種類の近赤外線吸収性化合物を使用した場合に比べて広がり、幅広い波長範囲の近赤外線を遮蔽することができる。
【0033】
(スクアリリウム化合物)
スクアリリウム化合物は、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。カチオン部位である窒素に塩化物イオンやヨウ化物イオンが引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
一般式(1)
【化1】
【0034】
(一般式(1)中、R1~R4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、-OR10、-COR11、-COOR12、-OCOR13、-NR14R15、-NHCOR16、-CONR17R18、-NHCONR19R20、-NHCOOR21、-SR22、-SO2R23、-SO2OR24、-NHSO2R25、-SO2NR26R27、-B(OR28)2、および-NHBR29R30を表す。R10~R30は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基を表す。なお、-COOR12のR12が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR24のR24が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。また、R1とR2、R3とR4はお互いに結合して環を形成しても良い。)
【0035】
「置換基」としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、
-OR31、-COR32、-COOR33、-OCOR34、-NR35R36、-NHCOR37、-CONR38R39、-NHCONR40R41、-NHCOOR42、-SR43、-SO2R44、-SO2OR45、-NHSO2R46または-SO2NR47R48が挙げられる。
R31~R48は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、またはアラルキル基を表す。なお、-COOR33のR33が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR45のR45が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。
【0036】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~12がさらに好ましく、1~8が特に好ましい。アルキル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アルケニル基の炭素数は、2~20が好ましく、2~12がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。アルケニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アルキニル基の炭素数は、2~20が好ましく、2~12がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。アルキニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アリール基の炭素数は、6~25が好ましく、6~15がさらに好ましく、6~10が特に好ましい。
アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7~40が好ましく、7~30がさらに好ましく、7~25が特に好ましい。
ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環がさらに好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環が特に好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子が好ましい。ヘテロアリール基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は3~30が好ましく、3~18がさらに好ましく、3~12が特に好ましい。
アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基は置換基を有していても良く、無置換であっても良い。置換基としては上述した「置換基」が挙げられる。
【0037】
スクアリリウム化合物は、耐光性、耐熱性の観点から、下記一般式(2)で表される化合物がより好ましい。
一般式(2)
【化2】
【0038】
(一般式(2)中、R5~R8はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、-OR50、-COR51、-COOR52、-OCOR53、-NR54R55、-NHCOR56、-CONR57R58、-NHCONR59R60、-NHCOOR61、-SR62、-SO2R63、-SO2OR64、-NHSO2R65または-SO2NR66R67、-B(OR68)2、および-NHBR69R70を表す。R50~R70は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基を表す。なお、-COOR52のR52が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR64のR64が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。また、R5とR6、R7とR8はお互いに結合して環を形成しても良い。)
【0039】
「置換基」は、上述の「置換基」と同様の意義である。
【0040】
以下、スクアリリウム化合物の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。
【0041】
【0042】
【0043】
(ナフタロシアニン化合物)
ナフタロシアニン化合物は、下記一般式(3)で表される化合物が好ましい。分子内の金属原子に塩化物イオンやヨウ化物イオンが引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
【0044】
【0045】
(一般式(3)中、R
101~R
124は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、カルボキシル基、スルホン基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、一般式(4)で示す単量体単位を含む重合体部位、または一般式(5)で表すリン化合物部位であり、*は、Alとの結合手である。)
一般式(4)
【化6】
【0046】
(一般式(4)中、Xは、-CONH-R125-、-COO-R126-、-CONH-R127-O-、-COO-R128-O-、R125~R128は、炭素原子と炭素原子の間が、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、または-NHCO-で連結されていても良いアルキレン基もしくはアリーレン基を表す。R131は水素または、メチル基を表す)
【0047】
【0048】
(一般式(5)中、R129およびR130は、それぞれ独立に、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R129とR130は、互いに結合して環を形成しても良い。)
【0049】
以下、ナフタロシアニン化合物の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。
【化8】
【0050】
(ピロロピロール化合物)
ピロロピロール化合物は、下記一般式(6)で表される化合物が好ましく、ピロロピロールホウ素化合物であることが好ましい。原子半径の小さいホウ素部位に塩化物イオンやヨウ化物イオンが強く引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
【0051】
【0052】
(一般式(6)中、R201x及びR201yは、各々独立に、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R202及びR203は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、R202及びR203は、互いに結合して環を形成してもよく、R204は、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR204xR204y又は金属原子を表し、R204は、R201x、R201y及びR203からなる群から選ばれる少なくとも1つと共有結合又は配位結合してもよく、R204xR204yは各々独立に、置換基を表す。一般式(6)は、特開2009-263614号公報、特開2011-68731号公報、国際公開第2015/166873号に記載されている。
【0053】
R201x及びR201yは、各々独立に、アリール基又はヘテロアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。また、R201x及びR201yが表すアルキル基、アリール基が及びヘテロアリール基は、置換基を有してもよく、無置換であってもよい。置換基としては、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OCOR205、-SOR206、-SO2R207等が挙げられる。R205~R207は、各々独立に、炭化水素基又はヘテロアリール基を表す。また、置換基としては、特開2009-263614号公報の段落0020~0022に記載の置換基が挙げられる。なかでも、置換基としては、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OCOR205、-SOR206、-SO2R207が好ましい。R201x及びR201yで表される基としては、分岐アルキル基を有するアルコキシ基、又は-OCOR205で表される基を置換基として有するアリール基が好ましい。分岐アルキル基の炭素数は、3~30が好ましく、3~20がより好ましい。
【0054】
R202及びR203の少なくとも一方は電子吸引性基が好ましく、R202は電子吸引性基を表し、R203はヘテロアリール基を表すことがより好ましい。ヘテロアリール基は、5員環又は6員環が好ましい。また、ヘテロアリール基は、単環又は縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2~8の縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2~4の縮合環がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数は、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロ原子は、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。ヘテロアリール基は、窒素原子を1個以上有することが好ましい。一般式(6)における2個のR202同士は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、一般式(6)における2個のR203同士は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0055】
R204は、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、又は-BR204xR204yで表される基が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、又は-BR204xR204yで表される基であることがより好ましく、-BR204xR204yで表される基であることが特に好ましい。R204xR204yが表す置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基、又はヘテロアリール基がより好ましく、アリール基が特に好ましい。これらの基は、更に置換基を有してもよい。一般式(6)における2個のR204同士は同一または異なっていてもよい。
【0056】
以下、ピロロピロール化合物の具体例を示す。以下の構造式中、Meはメチル基、Phはフェニル基を表す。また、ピロロピロール化合物としては、特開2009-263614号公報の段落0016~0058、特開2011-68731号公報の段落0037~0052、特開2014-130343号公報の段落0014~0027、国際公開第2015/166873号の段落0010~0033に記載の化合物が挙げられる。なお、本発明はこれらに限定されない。
【0057】
【0058】
(シアニン化合物)
シアニン化合物は、国際公開第2006/006573号、国際公開第2010/073857号、特開2013-241598号公報、特開2016-113501号公報、特開2016-113504号公報等に記載の化合物が挙げられる。例えば下記化合物が好ましい。分子内の一方の窒素がカチオン構造を有するアンモニウムであり、塩化物イオンやヨウ化物イオンが引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
【0059】
【0060】
フタロシアニン化合物は、特開平4-23868号公報、特開平06-192584号公報、特開2000-63691号公報、国際公開第2014/208514号等;ナフタロシアニン化合物は、特開平11-152414号公報、特開2000-86919号公報、特開2009-29955号公報、国際公開第2018/186490号等;インディゴ化合物は、特開2013-230412号公報等;インモニウム化合物は、特開2005-336150号公報、特開2007-197492号公報、特開2008-88426号公報等;アントラキノン化合物は、特開昭62-903号公報、特開平1-172458号公報等;ピロロピロール化合物は、特開2009-263614号公報、特開2010-90313号公報、特開2011-068731号公報;スクアリリウム化合物は、特開2011-132361号公報、特開2016-142891号公報、国際公開第2017/135359号、国際公開第2018/225837号、特開2019-001987号公報、国際公開第2020/054718号等;クロコニウム化合物は、国際公開第2019/021767号等に記載の化合物が挙げられる。
【0061】
(ジチオール金属錯体化合物)
ジチオール金属錯体化合物は、下記に示す化合物が好ましいが、その限りでない。錯体を形成している金属原子に塩化物イオンやヨウ化物イオンが引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
【0062】
【0063】
(インディゴ化合物)
インディゴ化合物は、下記一般式(7)または一般式(8)で表される化合物であることが好ましい。分子内の金属原子に塩化物イオンやヨウ化物イオンが引き寄せられ、色素の凝集を抑制できる。
【0064】
【0065】
一般式(7)(8)中、X1~X40はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシル基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、-SO3H;-COOH;およびこれら酸性基の1価~3価の金属塩;アルキルアンモニウム塩を表す。X1~X40で示される基のうち隣り合う2個の基は、連結してそれぞれが結合する炭素原子と共に5員環又は6員環を形成してもよい。Mは、金属原子を表す。
【0066】
以下、インディゴ化合物の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。
【0067】
【0068】
<樹脂>
本発明の樹脂組成物は、樹脂を含有する。樹脂は、例えば、近赤外線吸収性化合物を樹脂組成物中で分散させる用途やバインダの用途で配合する。なお、バインダとして用いられる樹脂をバインダ樹脂、主に色素を樹脂組成物中で分散させるために用いられる樹脂を樹脂型分散剤ともいう。なお、このような用途以外の目的でも樹脂を使用できる。
【0069】
<バインダ樹脂>
バインダ樹脂は、厚さ2μmの膜形成時に400~700nmの全波長領域において透過率が80%以上の樹脂である。なお、透過率は、95%以上が好ましい。バインダ樹脂は硬化性の面でいうと、例えば、熱可塑性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、活性エネルギー線硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に活性エネルギー線反応性官能基を付与した樹脂である。また、バインダ樹脂は、物性面でいうと、現像性の観点からアルカリ可溶性樹脂が好ましい。アルカリ可溶性は、光学フィルタ作製時にパターン形成が必要な場合、アルカリ現像工程で現像溶解性が必要になるため酸性基が必要である。
【0070】
バインダ樹脂は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0071】
バインダ樹脂の含有量は、近赤外線吸収性化合物100質量部に対して、20~400質量部が好ましく、50~250質量部がより好ましい。適量含有すると被膜を容易に形成できる上、良好な色特性が得やすい。
【0072】
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
アルカリ可溶性を有する熱可塑性樹脂は、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性基を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性を有する熱可塑性樹脂は、例えば、酸性基を有するアクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらの中でも現像性、耐熱性、透明性が向上する面で酸性基を有するアクリル樹脂、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体が好ましい。
【0073】
(活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂)
活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂は、エチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合は、例えば以下に示す(i)、(ii)の方法で導入できる。活性エネルギー線による効果で樹脂は、3次元架橋されることで架橋密度が上がり、薬品耐性が向上する。
[方法(i)]
方法(i)は、例えば、まず、エポキシ基含有単量体、およびその他単量体の重合体を合成する。次いで、前記重合体のエポキシ基に、カルボキシル基含有単量体を付加し、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させてアルカリ可溶性樹脂(C2)を得る方法が挙げられる。
【0074】
エポキシ基含有単量体は、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0075】
モノカルボキシル基含有単量体は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o-、m-、p-ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられる。
【0076】
多塩基酸無水物は、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
【0077】
その他単量体は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、又はエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;
(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類スチレン、又はα-メチルスチレン等のスチレン類、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類;
【0078】
シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン1,6-ビスマレイミドヘキサン、3-マレイミドプロピオン酸、6,7-メチレンジオキシ-4-メチル-3-マレイミドクマリン、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンジマレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、N-(2,4,6-トリクロロフェニル)マレイミド、N-(4-アミノフェニル)マレイミド、N-(4-ニトロフェニル)マレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-ブロモメチル-2,3-ジクロロマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオナート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチラート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドヘキサノアート、N-[4-(2-ベンゾイミダゾリル)フェニル]マレイミド、9-マレイミドアクリジン等のN-置換マレイミド類、EO変性クレゾールアクリレート、n-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、フェノールのエチレンオキサイド(EO)変性(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのEO又はプロピレンオキサイド(PO)変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのEO変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのPO変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0079】
単量体および多塩基酸無水物は、それぞれ単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0080】
また、方法(i)に似た方法として、例えば、カルボキシル基含有単量体、およびそれ以外に単量体を合成し重合体を作製する。次いで、前記重合体のカルボキシル基の一部にエポキシ基含有単量体を付加し、アルカリ可溶性樹脂を得る方法が挙げられる。
【0081】
[方法(ii)]
方法(ii)は、例えば、水酸基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、およびそれ以外の単量体を合成し重合体を作製する。次いで、前記重合体の水酸基に、イソシアネート基含有単量体のイソシアネート基を反応させる方法が挙げられる。
【0082】
水酸基含有単量体は、既に例示した単量体が使用できる。その中でも被膜中に異物が生じ難い面で2-ヒドロキシエチルメタアクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレートが好ましい。また、光感度の面でグリセロールモノ(メタ)アクリレートが好ましい。
【0083】
イソシアネート基を有する単量体としては、2-(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、又は1,1-ビス〔メタアクリロイルオキシ〕エチルイソシアネート等が挙げられる。
【0084】
(非感光性アルカリ可溶性樹脂)
本発明の樹脂組成物は、被膜の硬化度を調整するために、エチレン性不飽和二重結合を有しない非感光性アルカリ可溶性樹脂を含有できる。
【0085】
バインダ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、4,000~100,000が好ましく、5,000~50,000がより好ましい。また、Mw/Mn(数平均分子量)の値は10以下が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の酸価は、アルカリ現像溶解性を付与するために50~200mgKOH/gが好ましく、20~300がより好ましく、90~170がさらに好ましい。適度な酸価を有するとアルカリ現像性および基板への密着性が向上する。
【0086】
バインダ樹脂の合成に使用する各原料は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0087】
(熱硬化性化合物)
本明細書では、バインダ樹脂とともに熱硬化性化合物を含有できる。これにより、現像後のポストベーク時に近赤外線吸収性化合物の凝集を抑制できることに加え膜の耐熱性が向上する。
【0088】
熱硬化性化合物は、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ベンゾグアナミン化合物、ロジン変性マレイン酸化合物、ロジン変性フマル酸化合物、メラミン化合物、尿素化合物、およびフェノール化合物が挙げられる。これらの中でもエポキシ化合物およびオキセタン化合物が好ましい。
【0089】
エポキシ化合物は、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0090】
熱硬化性化合物の含有量は、近赤外線吸収性化合物100質量部に対し、0.5~300質量部が好ましく、1.0~50質量部がより好ましい。適量使用すると適度な耐熱性が得られる。
【0091】
樹脂組成物は、熱硬化性化合物の硬化を補助するため、硬化剤、硬化促進剤を含有できる。硬化剤は、例えば、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物等が挙げられる。硬化促進剤は、例えば、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)等が挙げられる。
【0092】
硬化剤、硬化促進剤の含有量は、熱硬化性化合物100質量部に対し、それぞれ0.01~15質量部が好ましい。
【0093】
<樹脂型分散剤>
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて樹脂型分散剤を含むことができる。樹脂型分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料以外の成分と親和性が高く、分散粒子間を立体反発させる緩和部位とを有する。樹脂型分散剤は、グラフト型(櫛形)、ブロック型等、構造制御された樹脂が好ましく用いられる。
【0094】
樹脂型分散剤は、樹脂系でいうと、例えば、ポリウレタン等のウレタン系分散剤、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物;ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩;(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等;ポリエステル、変性ポリアクリレート、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が挙げられる。
【0095】
市販の樹脂型分散剤は、ビックケミー・ジャパン社製のDisperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、142、154、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2009、2010、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2163、2164またはAnti-Terra-U、203、204、またはBYK-P104、P104S、220S、6919、21116、21324またはLactimon、Lactimon-WSまたはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、56000、76500等、BASF社製のEFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503、等、味の素ファインテクノ社製のアジスパーPA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が挙げられる。
【0096】
本発明の樹脂組成物においては、顔料親和性部位として塩基性基を有する樹脂型分散剤(塩基性樹脂型分散剤)を含むことが好ましい。塩基性樹脂型分散剤としては、アミノ基を有し、前記アミノ基が、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリ―ル、およびハロゲン化アラルキルからなる群から選ばれる少なくとも1種と塩形成していることが好ましく、前記アミノ基中、20~90mol%のアミノ基が塩形成していることがより好ましく、40~80mol%のアミノ基が塩形成していることがさらに好ましい。この範囲であると、塩基性樹脂型分散剤が近赤外吸収性色素に効率的に吸着するため分散性が良化する。
【0097】
塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、3~70mgKOH/gが好ましく、5~50mgKOH/gがより好ましい。
【0098】
樹脂型分散剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0099】
樹脂型分散剤の含有量は、近赤外線吸収性化合物100質量部に対し、0.1~200質量部が好ましくは0.1~150質量部がより好ましい。適量使用すると良好な分散性が得られる。
【0100】
<溶剤>
本発明の樹脂組成物は、溶剤を含有できる。これにより組成物の粘度調整が容易になる。
溶剤は、例えば、乳酸エチル、乳酸ブチル、ベンジルアルコール、1,2,3-トリクロロプロパン、1,3-ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4-ジオキサン、2-ヘプタノン、2-メチル-1,3-プロパンジオール、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノン、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3-メトキシブチルアセテート、4-ヘプタノン、m-キシレン、m-ジエチルベンゼン、m-ジクロロベンゼン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、n-ブチルアルコール、n-ブチルベンゼン、n-プロピルアセテート、o-キシレン、o-クロロトルエン、o-ジエチルベンゼン、o-ジクロロベンゼン、p-クロロトルエン、p-ジエチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、γ-ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、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メチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、シクロペンタノン、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリ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ジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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メチルエーテルプロピオネート、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、N-メチルピロリドン、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n-アミル、酢酸n-ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
【0101】
上記の溶剤は、塗布性、乾燥性の点から、1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下である有機溶剤が好ましい。その中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3-エトキシプロピオン酸エチル、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、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等が好ましく、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メチルエーテル、乳酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチルがより好ましい。
【0102】
<重合性化合物>
本発明の樹脂組成物は、重合性化合物を含有できる。重合性化合物は、エチレン性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーである。重合性化合物のエチレン性不飽和基数は、1個以上であり、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。前記エチレン性不飽和基数は、20個以下が好ましい。重合性化合物(B)は、例えば、酸性基を有する重合性化合物、ウレタン結合を有する重合性化合物、その他重合性化合物等が挙げられる。
【0103】
(酸性基を有する重合性化合物)
酸性基を有する重合性化合物は、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との遊離水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート類と、ジカルボン酸類とのエステル化物;多価カルボン酸と、モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類とのエステル化物等が挙げられる。なお、酸性基を有する重合性化合物は、ウレタン結合を有しない化合物である。
【0104】
上記多価アルコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、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等が挙げられる。
【0105】
上記ジカルボン酸類は、例えば、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸、フタル酸イタコン酸等が挙げられる。
【0106】
上記多価カルボン酸は、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
【0107】
(ウレタン結合を有する重合性化合物)
ウレタン結合を有する重合性化合物は、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートや、多価アルコールに多官能イソシアネートを反応させ、さらに水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0108】
上記水酸基含有(メタ)アクリレートは、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジトリメチロールプロパントリ(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エチレンオキサイド(EO)変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド(PO)変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイルプロピルメタクリレート、エポキシ基含有化合物とカルボキシ(メタ)アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。
【0109】
上記多官能イソシアネートは、例えば、芳香族ジイソシアネートであるトリレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネートであるトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートであるイソホロンジイソシアネートや、これらのビュレット体、イソシアネートヌレート体、トリメチロールプロパンアダクト体等が挙げられる。
【0110】
(その他重合性化合物)
その他重合性化合物は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(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、1,6-ヘキサンジオ-ルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロ-ルプロパントリ(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。なお、EOはエチレンオキシ、POはプロピレンオキシの略称である。
【0111】
重合性化合物は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0112】
重合性化合物の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、1~50質量%が好ましく、2~40質量部がより好ましい。適量配合すると硬化性及び現像性が向上する。
【0113】
<光重合開始剤>
光重合開始剤は、例えば、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-1-[4-(4-モルホリノ)フェニル]-2-(フェニルメチル)-1-ブタノン、又は2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、又はベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、又は3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、又は2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、又は2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、又はエタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物;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、又はジフェニル-2,4,6-トリメチルベンゾイルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物;ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が挙げられる。これらの中でも、オキシムエステル系化合物が好ましい。
【0114】
光重合開始剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0115】
光重合開始剤(C)の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.5~20質量%が好ましく、1~10質量%がより好ましい。
【0116】
(オキシムエステル系化合物)
オキシムエステル系化合物は、紫外線を吸収することによってオキシムのN-O結合の解裂がおこり、イミニルラジカルとアルキロキシラジカルを生成する。これらのラジカルは更に分解することにより活性の高いラジカルを生成するため、少ない露光量でパターンを形成させることができる。樹脂組成物の色素濃度が高い場合、塗膜の紫外線透過率が低くなり塗膜の硬化度が低くなることがあるが、オキシムエステル系化合物は高い量子効率を持つため好適に使用される。
【0117】
オキシムエステル系化合物は、特開2007-210991号公報、特開2009-179619号公報、特開2010-037223号公報、特開2010-215575号公報、特開2011-020998号公報等に記載のオキシムエステル系光重合開始剤が挙げられる。
【0118】
<増感剤>
本発明の樹脂組成物には、増感剤を含有できる。
増感剤は、例えば、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、又はミヒラーケトン誘導体、α-アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’-ジエチルイソフタロフェノン、3,3’又は4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。
【0119】
これらの中でもチオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が好ましい。例えば、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)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(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン、N-エチルカルバゾール、3-ベンゾイル-N-エチルカルバゾール、3,6-ジベンゾイル-N-エチルカルバゾール等がより好ましい。
【0120】
増感剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0121】
増感剤の含有量は、光重合開始剤100質量部に対し、3~60質量部が好ましく、5~50質量部がより好ましい。適量含有すると硬化性、現像性がより向上する。
【0122】
<チオール系連鎖移動剤>
本発明の樹脂組成物は連鎖移動剤として、チオール系連鎖移動剤を含むことが好ましい。チオールを光重合開始剤とともに使用することにより、光照射後のラジカル重合過程において、連鎖移動剤として働き、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生するので、得られる樹脂組成物は高感度となる。
【0123】
チオール系連鎖移動剤は、チオール基が2個以上あるメチレン、エチレン基等の脂肪族基に結合した多官能脂肪族チオールが好ましく、チオール基が4個以上ある多官能脂肪族チオールがより好ましい。官能基数が増えることで、重合開始機能が向上し、パターンの表面から底部の基材付近まで硬化できる。
【0124】
多官能チオールは、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジン等が挙げられる。これらの中でもエチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートが好ましい。
【0125】
チオール系連鎖移動剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0126】
チオール系連鎖移動剤の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.1~20質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましい。適量含有すると光感度、テーパー形状が向上し、被膜表面にシワが発生し難くなる。
【0127】
<重合禁止剤>
本発明の樹脂組成物は、重合禁止剤を含有できる。これによりフォトリソグラフィ法の露光時にマスクの回折光による感光を抑制できるため、所望の形状のパターンが得やすくなる。
【0128】
重合禁止剤は、例えば、カテコール、レゾルシノール、1,4-ヒドロキノン、2-メチルカテコール、3-メチルカテコール、4-メチルカテコール、2-エチルカテコール、3-エチルカテコール、4-エチルカテコール、2-プロピルカテコール、3-プロピルカテコール、4-プロピルカテコール、2-n-ブチルカテコール、3-n-ブチルカテコール、4-n-ブチルカテコール、2-tert-ブチルカテコール、3-tert-ブチルカテコール、4-tert-ブチルカテコール、3,5-ジ-tert-ブチルカテコール等のアルキルカテコール系化合物、2-メチルレゾルシノール、4-メチルレゾルシノール、2-エチルレゾルシノール、4-エチルレゾルシノール、2-プロピルレゾルシノール、4-プロピルレゾルシノール、2-n-ブチルレゾルシノール、4-n-ブチルレゾルシノール、2-tert-ブチルレゾルシノール、4-tert-ブチルレゾルシノール等のアルキルレゾルシノール系化合物、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、tert-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン等のアルキルヒドロキノン系化合物、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン等のホスフィン化合物、トリオクチルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等のホスファイト化合物、ピロガロール、フロログルシンなどが挙げられる。
【0129】
重合禁止剤の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.01~0.4質量部が好ましい。この範囲において、重合禁止剤の効果が大きくなり、テーパーの直線性や塗膜のシワ、パターン解像性等が良好になる。
【0130】
<紫外線吸収剤>
発明の樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含んでも良い。本発明における紫外線吸収剤とは、紫外線吸収機能を有する有機化合物であり、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリチル酸エステル系化合物、シアノアクリレート系化合物、及びサリシレート系化合物などが挙げられる。
【0131】
紫外線吸収剤の含有量は、光重合開始剤と紫外線吸収剤との合計100質量%中、5~70質量%が好ましい。適量含有すると現像後の解像性がより向上する。
【0132】
また、光重合開始剤と紫外線吸収剤の合計含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、1~20質量%が好ましい。適量含有すると基板と被膜の密着性がより向上し、良好な解像性が得られる。
【0133】
ベンゾトリアゾール系化合物としては2-(5メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α, α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、5%の2-メトキシ-1-メチルエチルアセテートと95%のベンゼンプロパン酸,3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-9側鎖及び直鎖アルキルエステルの混合物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、メチル 3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-t-ブチル-4-メチルフェノール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、オクチル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネート、2-エチルヘキシル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネートが挙げられる。
【0134】
トリアジン系化合物としては、2,4-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-6-(2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2‐[4,6‐ビス(2,4‐ジメチルフェニル)‐1,3,5‐トリアジン‐2‐イル]‐5‐[3‐(ドデシルオキシ)‐2‐ヒドロキシプロポキシ]フェノール、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物、2,4-ビス「2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル」-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシルオキシ)フェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]フェノール、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシ-3-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。
【0135】
ベンゾフェノン系化合物としては、2,4-ジ-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2,2’-ジ-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクタデシロキシベンゾフェノン、2,2’ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【0136】
サリチル酸エステル系化合物としては、サリチル酸フェニル、サリチル酸p-オクチルフェニル、サリチル酸p-tertブチルフェニル等が挙げられる。
【0137】
<酸化防止剤>
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤を含有できる。酸化防止剤は、樹脂組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を向上できる。
【0138】
酸化防止剤は、例えば、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオウ系、及びヒドロキシルアミン系の化合物が挙げられる。なお、本発明で酸化防止剤は、ハロゲン原子を含有しない化合物が好ましい。
【0139】
ここれらの中でも、塗膜の透過率と感度の両立の観点から、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が好ましい。
【0140】
酸化防止剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0141】
酸化防止剤の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.5~5.0質量%が好ましい。適量含有すると透過率、分光特性、及び感度がより向上する。
【0142】
<アミン系化合物>
樹脂組成物は、アミン系化合物を含有できる。これにより組成物中の溶存酸素を還元できるため光硬化性が向上する。
アミン系化合物は、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、及びN,N-ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。
【0143】
<レベリング剤>
樹脂組成物は、レベリング剤を含有できる。レベリング剤は、例えば、主鎖にポリエーテル構造またはポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンは、例えば、東レ・ダウコーニング社製FZ-2122、ビックケミー社製BYK-333等が挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンは、例えば、ビックケミー社製BYK-310、BYK-370等が挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンは、併用できる。レベリング剤の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.003~0.5質量%が好ましい。
【0144】
レベリング剤は、例えば、分子内に疎水基と親水基を有するいわゆる界面活性剤の一種で、親水基を有しながらも水に対する溶解性が小さく、表面張力を下げることができる化合物である。レベリング剤は、ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンが好ましく使用できる。ポリアルキレンオキサイド単位は、例えば、ポリエチレンオキサイド単位、ポリプロピレンオキサイド単位があり、ジメチルポリシロキサンは、ポリエチレンオキサイド単位とポリプロピレンオキサイド単位とを共に有していてもよい。
【0145】
また、ポリアルキレンオキサイド単位のジメチルポリシロキサンとの結合形態は、ポリアルキレンオキサイド単位がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位中に結合したペンダント型、ジメチルポリシロキサンの末端に結合した末端変性型、ジメチルポリシロキサンと交互に繰り返し結合した直鎖状のブロックコポリマー型のいずれであってもよい。ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンは、東レ・ダウコーニング社から市販されており、例えば、FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207が挙げられる。
【0146】
レベリング剤には、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、または両性の界面活性剤を補助的に加えることも可能である。界面活性剤は、2種以上混合して使用しても構わない。
【0147】
前記アニオン性界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等が挙げられる。
【0148】
前記カオチン性界面活性剤は、例えば、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。レベリング剤に補助的に加えるノニオン性界面活性剤は、例えば、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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等の;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤等が挙げられる。
【0149】
<貯蔵安定剤>
本発明の樹脂組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有できる。貯蔵安定剤は、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t-ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤の含有量は、近赤外線吸収性化合物100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましい。
【0150】
<密着向上剤>
本発明の樹脂組成物は、基材との密着性を高めるために密着向上剤(シランカップリング剤)を含有できる。これにより細線の再現性が良好となり解像度が向上する。
【0151】
密着向上剤は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩等のアミノシラン類、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト類、p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリル類、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド類、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド類、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート類などのシランカップリング剤が挙げられる。
【0152】
密着向上剤の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量%中、0.05~5質量%が好ましい。
【0153】
<水分>
本発明の樹脂組成物は、水分を含有できる。樹脂組成物中の含水率は、0.01~2質量%が好ましい。樹脂組成物中に0.01%以上の水分を含有することで、塩化物イオンは、樹脂組成物中の移動が容易になるため近赤外線吸収性化合物のカチオン部位と接触しやすくなる。これにより温度変動時の粘度安定性がより向上し、膜の異物が生じにくくなる。一方、含水率は、2質量%以下であれば分散安定性が向上する。
【0154】
水分を含有させる方法は、例えば、樹脂組成物に水を追加させる方法等が挙げられる。水の含有量を制御する方法は、例えば、乾燥した不活性ガスを吹き込みながら、樹脂組成物を製造する方法、または、樹脂組成物にモレキュラーシーブスを投入し脱水する方法等が挙げられる。これらの方法の中でも前者の方法が好ましい。
【0155】
水の含有量は、カールフィッシャー法等の公知の方法で測定できる。
【0156】
<有彩色有機色素>
本発明の樹脂組成物は、有彩色有機色素を含有ができる。有彩色有機色素は、近赤外線吸収性化合物以外の400nm~700nmに極大吸収を持つ有機色素であり、例えば、青色色素、緑色色素、黄色色素、紫色色素、赤色色素等が挙げられる。
有機色素は、有機顔料を用いても良く、例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、又はポリアゾ等のアゾ系顔料、アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、又はビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインディゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、フタロシアニン顔料、スレン系顔料または金属錯体系顔料等が挙げられる。
また、有機色素として、染料を用いても良く、例えば、アントラキノン系染料、モノアゾ系染料、ジスアゾ系染料、オキサジン系染料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン系染料、トリフェニルメタン系染料等が挙げられる。染料を用いる際には。アニオン性染料、カチオン性染料の極性基を用いて樹脂中に取り込み有機溶剤への溶解性を付与する方法が有効となる。
【0157】
(青色色素)
青色顔料は、例えばC.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79等が挙げられる。
【0158】
青色染料は、例えば、C.I.アシッドブルー1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、13、14、15、17、19、21、22、23、24、25、26、27、29、34、35、37、40、41、41:1、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、62、62:1、63、64、65、68、69、70、73、75、78、79、80、81、83、8485、86、88、89、90、90:1、91、92、93、95、96、99、100、103、104、108、109、110、111、112、113、114、116、117、118、119、120、123、124、127、127:1、128、129、135、137、138、143、145、147、150、155、159、169、174、175、176、183、198、203、204、205、206、208、213、227、230、231、232、233、235、239、245、247、253、257、258、260、261、262、264、266、269、271、272、273、274、277、278、280等が挙げられる。
【0159】
また、C.I.ダイレクトブルー1、2、3、4、6、7、8、8:1、9、10、12、14、15、16、19、20、21、21:1、22、23、25、27、29、31、35、36、37、40、42、45、48、49、50、53、54、55、58、60、61、64、65、67、79、96、97、98:1、101、106、107、108、109、111、116、122、123、124、128、129130、130:1、132、136、138、140、145、146、149、152、153、154、156、158、158:1、164、165、166、167、168、169、170、174、177、181、184、185、188、190、192、193、206、207、209、213、215、225、226、229、230、231、242、243、244、253、254、260、263等も挙げられる。
【0160】
(緑色色素)
緑色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン59、C.I.ピグメントグリーン62、C.I.ピグメントグリーン63等が挙げられる。
【0161】
(黄色色素)
黄色顔料は、例えばC.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208、231、233、234等が挙げられる
【0162】
黄色染料は、例えば、C.I.アシッドイエロー2,3、4、5、6、7、8、9、9:1、10、11、11:1、12、13、14、15、16、17、17:1、18、20、21、22、23、25、26、27、29、30、31、33、34、36、38、39、40、40:1、41、42、42:1、43、44、46、48、51、53、55、56、60、63、65、66、67、68、69、72、76、82、83、84、86、87、90、94、105、115、117、122、127、131、132、136、141、142、143、144、145、146、149、153、159、166、168、169,172、174、175、178、180、183、187、188、189、190、191、192、199等が挙げられる。
【0163】
また、C.I.ダイレクトイエロー1、2、4、5、12、13、15、20、24、25、26、32、33、34、35、41、42、44、44:1、45、46、48、49、50、51、61、66、67、69、70、71、72、73、74、81、84、86、90、91、92、95、107、110、117、118、119、120、121、126、127、129、132、133、134等も挙げられる。
【0164】
(紫色色素)
紫色顔料は、例えばC.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50等が挙げられる。
【0165】
紫色染料は、例えば、C.I.アシッドバイオレット1、2、3、4、5、5:1、6、7、7:1、9、11、12、13、14、15、16、17、19、20、21、23、24、25、27、29、30、31、33、34、36、38、39、41、42、43、47、49、51、63、67、72、76、96、97、102、103、109等が挙げられる。
【0166】
また、C.I.ダイレクトバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17、18、21、22、25、26、27、28、29、30、31、32、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、45、51、52、54、57、58、61、62、63、64、71、72、77、78、79、80、81、82、83、85、86、87、88、93、97等も挙げられる。
【0167】
(赤色色素)
赤色顔料は、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、291、295、296等が挙げられる。
【0168】
オレンジ色顔料は、例えばC.I.ピグメントオレンジ36、38、43、51、55、59、61等が挙げられる。
【0169】
赤色染料は、例えば、C.I.アシッドレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、23、24、25、25:1、26、26:1、26:2、27、29、30、31、32、33、34、35、36、37、39、40、41、42、43、44、45、47、50、52、53、54、55、56、57、59、60、62、64、65、66、67、68、70、71、73、74、76、76:1、80、81、82、83、85、86、87、88、89、91、92、93、97、99、102、104、106、107、108、110、111、113、114、115、116、120、123、125、127、128、131、132、133、134、135、137、138、141、142、143、144、148、150、151、152、154、155、157、158、160、161、163、164、167、170、171、172、173、175、176、177、181、229、231、237、239、240、241、242、249、252、253、255、257、260、263、264、266、267、274、276、280、286、289、299、306、309、311、323、333、324、325、326、334、335、336、337、340、343、344、347、348、350、351、353、354、356、388等が挙げられる。
【0170】
また、C.I.ダイレクトレッド1、2、2:1、4、5、6、7、8、10、10:1、13、14、15、16、17、18、21、22、23、24、26、26:1、28、29、31、33、33:1、34、35、36、37、39、42、43、43:1、44、46、49、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、67、67:1、68、72、72:1、73、74、75、77、78、79、81、81:1、85、86、88、89、90、97、100、101、101:1、107、108、110、114、116、117、120、121、122、122:1、124、125、127、127:1、127:2、128、129、130、132、134、135、136、137、138、140、141、148、149、150、152、153、154、155、156、169、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、186、189、204、211、213、214、217、222、224、225、226、227、228、232、236、237、238等も挙げられる。
【0171】
また、C.I.ソルベントレッド52、135、146、149、168、179、207等も挙げられる。
【0172】
上記の染料は、良好な分光特性を有し、発色性に優れるものの、耐光性、耐熱性に問題がある。そのため、塩基性染料は、有機酸や過塩素酸を用いて造塩化合物に変性して使用することが好ましい。有機酸は、例えば、有機スルホン酸、有機カルボン酸が好ましい。これらの中でもトビアス酸等のナフタレンスルホン酸、過塩素酸を使用すると耐光性、耐熱性がより向上する。
また、塩基性染料は、アニオン基を有する樹脂との反応により造塩化合物に変性することが好ましい。また、ベタイン構造を有する樹脂と有機酸とともに造塩化合物に変性することも好ましい。
また、酸性染料、直接染料を含むアニオン性染料は、カチオン性基を有する化合物やカチオン性基を有する樹脂との反応により造塩化合物に変性することが好ましい。これにより耐熱性、耐光性、耐溶剤性が向上する。
また、アニオン性染料は、カチオン基を有する樹脂との反応により造塩化合物に変性することが好ましく、側鎖にカチオン基を有する樹脂と有機酸との反応により造塩化合物に変性することがより好ましい。
また、アニオン性染料はスルホンアミド化してスルホン酸アミド化合物として用いることで耐光性、耐熱性が向上する。
【0173】
<色素誘導体>
本発明の樹脂組成物は、色素誘導体を含有できる。近赤外線吸収性化合物に、色素誘導体を添加し、アシッドペースティング、アシッドスラリー、ドライミリング、ソルトミリング、ソルベントソルトミリング等の微細化処理を行うと、近赤外線吸収性化合物の表面に色素誘導体が吸着し、色素誘導体を添加しない場合と比較して近赤外線吸収性化合物の一次粒子をより微細化できる。
【0174】
色素誘導体は、有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などを有する化合物である。色素誘導体は、例えば、スルホ基、カルボキシ基、またはリン酸基などの酸性置換基を有する化合物、ならびにこれらのアミン塩、スルホンアミド基、または末端に3級アミノ基などの塩基性置換基を有する化合物、フェニル基やフタルイミドアルキル基などの中性置換基を有する化合物が挙げられる。
有機色素は、例えばジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チアジンインディゴ系顔料、トリアジン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ベンゾイソインドール等のインドール系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ナフトール系顔料、スレン系顔料、フタロシアニン系顔料、金属錯体系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料等が挙げられる。これらの中でも、フタロシアニン系顔料、およびキノフタロン系顔料の置換基を有する色素誘導体が好ましい。
【0175】
色素誘導体は、単独又は2種類以上を併用して使用できる。
【0176】
色素誘導体の含有量は、近外線吸収性化合物100質量部に対し、1~100質量部が好ましく、3~70質量部がより好ましく、5~50質量部がさらに好ましい。
【0177】
樹脂組成物は、近赤外線吸収性化合物、樹脂、および溶剤を攪拌・混合することで作製できる。次いで重合性化合物、光重合開始剤等の任意成分を配合して攪拌・混合することで感光性の樹脂組成物を作製できる。なお、各成分を配合するタイミングは、任意である。また、分散処理を複数回行うこともできる。
【0178】
分散処理を行う分散機は、例えば、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等が挙げられる。
【0179】
前記樹脂組成物の不揮発分中、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppmに調製する方法は、例えば、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンを含有する原料を用いる方法、樹脂組成物の調製後にアニオン交換フィルタで塩化物イオンおよびヨウ化物イオンの含有量を調整する方法、ならびにこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。
【0180】
<樹脂組成物中の特定金属原子>
本発明の樹脂組成物は、近赤外線吸収性化合物、色素誘導体、およびその他有機化合物の構成成分以外に少量のLi、Na、K、Cs、Mg、Ca、FeおよびZr(以下、特定金属原子ともいう)を含む金属成分が存在する場合がある。これら特定金属原子を含む金属成分が多く存在すると、保存安定性が阻害される場合、耐熱性が低下する場合、感光性樹脂組成物の形態で調製した際の感度低下を引き起こす場合がある。しかし、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含むことでこれらのデメリットを抑制できる。
また、前記特定金属原子を含む金属成分が多く存在する樹脂組成物を用いて作成した光学フィルタは、異物が発生し透過率が低下しやすいが、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンから選ばれる1種以上を0.01~20000ppm含むことでこれらのデメリットを抑制できる。
【0181】
本発明の樹脂組成物に含まれる特定金属原子の合計量は、樹脂組成物全体に対し、300質量ppm以下がより好ましく、200質量ppm以下が特に好ましい。また、特定金属原子の合計量の下限は、特に限定されないが、樹脂組成物全体に対し、1質量ppm以上が好ましく、5質量ppm以上がより好ましい。上記範囲内であれば、コストも抑制でき、保存安定性に優れ、かつ異物の発生、透過率低下が少ない光学フィルタを形成できる樹脂組成物を得ることができる。
【0182】
なお、上記特定金属原子の含有量は、樹脂組成物全体に対し、各々100質量ppm以下が好ましく、各々50質量ppm以下がより好ましい。なお、特定金属原子の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP)によって、測定できる。
【0183】
樹脂組成物に含まれる各種原料あるいは製造過程において装置から混入した金属原子を除去する方法は、例えば、特開2010-83997号公報、特開2018-36521号公報、特開平7-198928号公報、特開平8-333521号公報、特開2009-7432号公報等による水洗による方法、特開2011-48736号公報に記載のマグネットによる磁性異物の除去等の方法が挙げられる。これらの方法は、単独または複数の方法を適宜使用する。
【0184】
<樹脂組成物中のトルエン量>
本発明の樹脂組成物は、トルエンの含有量を樹脂組成物中、0.1~10質量ppmを含有できる。なお、トルエンの含有量は、9質量ppm以下が好ましく、8質量ppm以下がより好ましく、7質量ppm以下が更に好ましい。同じく下限は、0.2質量ppm以上が好ましく、0.3質量ppm以上がより好ましく、0.4質量ppm以上が更に好ましい。
【0185】
<膜>
本発明の膜は、樹脂組成物から形成されてなる。
本発明の膜は、近赤外線カットフィルタ、赤外線透過フィルタ等に使用することが好ましい。膜を、赤外線透過フィルタとして用いる場合は、膜は、可視光を遮光する色材を含むことが好ましい。なお、本発明において、近赤外線カットフィルタとは、可視領域の波長の光(可視光)を透過させ、近赤外領域の波長の光(近赤外線)の少なくとも一部を遮光するフィルタを意味する。近赤外線カットフィルタは、可視領域の波長の光をすべて透過するものであってもよく、可視領域の波長の光のうち、特定の波長領域の光を透過させ、特定の波長領域の光を遮光するものであってもよい。また、本発明において、赤外線透過フィルタとは、可視領域の波長の光を遮光し、近赤外領域の波長の光(近赤外線)の少なくとも一部を透過させるフィルタを意味する。
可視光を遮光する色材は、例えば、黒色有機色素を使用する方法、複数の有彩色有機色素を組み合わせて黒色になるように組み合わせる方法等が挙げられる。
【0186】
本発明の膜は、パターンを有していてもよく、パターンを有さない膜(平坦膜)であってもよい。また、本発明の膜は、支持体(基材ともいう)上に積層して用いてもよく、本発明の膜を支持体から剥離して用いてもよい。
【0187】
本発明の膜の膜厚は、目的に応じて適宜調整できる。膜厚は、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましい。膜厚の下限は、0.05μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上が更に好ましい。
【0188】
本発明の膜は、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や、赤外線センサ、画像表示装置などの各種装置に用いることができる。
【0189】
<膜の製造方法>
膜の作製は、まず、樹脂組成物を基材上に塗工する。次いで乾燥工程で溶剤を揮発させる。基材上には、必要に応じて、上部との層との密着改良、物質の拡散防止、基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。また、膜をカラーフィルタ用途に使用する場合、基材には、ブラックマトリクスが形成されている。
【0190】
基材は、例えば、ガラス、樹脂、シリコン等の基板が挙げられる。基材上には有機発光層、CCD、CMOS等の撮像素子が形成されていてもよい。
基材の厚みは、0.1μm~5000μmが好ましい
【0191】
塗工方法は、公知の方法を使用できる。例えば、滴下法、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、流延塗布法、インクジェット法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等が挙げられる。
乾燥工程は、熱風オーブン、赤外線ヒーター等が挙げられる。
【0192】
膜の厚さは、0.05~20.0μmが好ましく、0.3~10.0μmがより好ましい。
【0193】
膜は、次いでパターン形成できる。パターン形成方法は、フォトリソグラフィ法やドライエッチング法が挙げられる。これらの中でも、フォトリソグラフィ法が好ましい。なお、平坦膜として使用する場合は、パターンを形成する工程を行わなくてよく、塗工後、必要に応じて乾燥や全面を露光する。以下、フォトリソグラフィ法を説明する。
【0194】
(フォトリソグラフィ法)
フォトリソグラフィ法は、前記膜に対しパターン状に露光する工程(露光工程)、および未露光部の膜を現像除去してパターンを形成する工程(現像工程)を含む。必要に応じて、得られたパターンを加熱する工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、各工程について説明する。
【0195】
<<露光工程>>
露光工程は、例えば、得られた膜に対し、例えば、ステッパー等の露光装置を用い、マスクを介して特定のパターンを露光する。これにより、露光部分を硬化することができる。露光に用いる活性エネルギー線は、例えば、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、i線(波長365nm)等の紫外線が挙げられる。また、波長300nm以下の光を用いることもできる。波長300nm以下の光としては、KrF線(波長248nm)、ArF線(波長193nm)等が挙げられる。KrF線やArF線を使用するとi線よりも微細なパターンを形成できる。
また、露光は、光の連続照射、または短時間(例えば、ミリ秒レベル以下)のサイクルで光の照射と休止を繰り返して露光(パルス露光)等が挙げられる。
【0196】
<<現像工程>>
次に、アルカリ現像液で処理を行う。未露光部分の層がアルカリ現像液に溶出し、硬化部分のみが残りパターン状の膜が得られる。
アルカリ現像液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-〔5.4.0〕-7-ウンデセン等のアルカリ性化合物が挙げられる。
アルカリ現像液の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。アルカリ現像液のpHは、11~13が好ましく、11.5~12.5がより好ましい。適度なpHで使用するとパターンの荒れや剥離を抑制し、現像後の残膜率が向上する。
現像方法は、例えば、ディップ法、スプレー法、パドル法等が挙げられる。現像温度は15~40℃が好ましい。なお、アルカリ現像後は、純水で洗浄することが好ましい。
【0197】
<<ポストベーク工程>>
現像後、加熱処理を行うことができる。これにより、膜の耐性が向上する。
加熱温度は、例えば50~240℃が好ましい。膜の用途が有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子、有機素材で構成された光電変換膜に積層する用途等の場合、熱劣化を防ぐため、加熱は150℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、100℃以下がさらに好ましい。
また、加熱時間は、2分間~1時間程度が好ましい。
【0198】
<光学フィルタ>
本発明の光学フィルタは、前記膜を有する。本発明の光学フィルタは、近赤外線を遮蔽する用途であれば制限無く使用できるところ、カラーフィルタ、近赤外線カットフィルタm赤外線透過フィルタに使用することが好ましい。
【0199】
光学フィルタを近赤外線カットフィルタとして用いる場合、更に、銅を含有する層、誘電体多層膜、紫外線吸収層等を有していてもよい。これにより視野角が広く、赤外線遮蔽性に優れた近赤外線カットフィルタが得られる。また、近赤外線カットフィルタが、更に、紫外線吸収層を有することで、紫外線遮蔽性に優れた近赤外線カットフィルタが得られる。紫外線吸収層は、例えば、国際公開WO2015/099060号公報の段落番号0040~0070、0119~0145に記載の吸収層である。誘電体多層膜は、例えば、特開2014-41318号公報の段落番号0255~0259に記載の層である。銅を含有する層は、例えば、銅を含有するガラスで構成されたガラス基板(銅含有ガラス基板)や、銅錯体を含む層(銅錯体含有層)を使用できる。銅含有ガラス基板としては、銅を含有する燐酸塩ガラス、銅を含有する弗燐酸塩ガラスなどが挙げられる。銅含有ガラスの市販品としては、NF-50(AGCテクノグラス社製)、BG-60、BG-61(以上、ショット社製)、CD5000(HOYA社製)等が挙げられる。銅錯体としては、国際公開WO2016/068037号公報の段落番号0009~0049に記載された化合物等が挙げられる。
【0200】
<固体撮像素子>
本発明の固体撮像素子は、光学フィルタを含む。固体撮像素子の構成は、例えば、以下の構成が挙げられる。
【0201】
固体撮像素子は、支持体上に、固体撮像素子の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、本発明の光学フィルタを有する構成である。さらに、デバイス保護膜上、かつ光学フィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成、光学フィルタ上に集光手段を有する構成等が挙げられる。また、光学フィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各画素を形成する膜が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各画素よりも低屈折率であることが好ましい。固体撮像素子は、例えば、特開2012-227478号公報、特開2014-179577号公報に記載されている。
【0202】
<画像表示装置>
本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルタを有する。画像表示装置は、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木昭夫著、(株)工業調査会1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田龍男編集、(株)工業調査会1994年発行)」に記載されている。 液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。画像表示装置は、白色有機EL素子を有するものであってもよい。白色有機EL素子としては、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003-45676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線-高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集-」、技術情報協会、326-328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430nm-485nm)、緑色領域(530nm-580nm)及び黄色領域(580nm-620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650nm-700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。
【0203】
<赤外線センサ>
本発明の赤外線センサは、本発明の光学フィルタを含む。赤外線センサの構成としては、赤外線センサとして機能する構成であれば特に限定はない。以下、本発明の赤外線センサの一実施形態について、図面を用いて説明する。
【0204】
図1において、固体撮像素子110上に設けられている撮像領域は、近赤外線カットフィルタ111と、赤外線透過フィルタ114とを有する。また、近赤外線カットフィルタ111上には、カラーフィルタ112が積層している。カラーフィルタ112および赤外線透過フィルタ114の入射光hν側には、マイクロレンズ115が配置されている。マイクロレンズ115を覆うように平坦化層116が形成されている。
【0205】
近赤外線カットフィルタ111は本発明の樹脂組成物を用いて形成できる。近赤外線カットフィルタ111の分光特性は、使用する赤外発光ダイオード(赤外LED)の発光波長に応じて選択される。
【0206】
カラーフィルタ112は、可視領域における特定波長の光を透過及び吸収する画素が形成されたカラーフィルタであって、特に限定はなく、従来公知の画素形成用のカラーフィルタを用いることができる。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の画素が形成されたカラーフィルタなどが用いられる。例えば、特開2014-043556号公報の段落番号0214~0263の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、カラーフィルタ112は、本発明の樹脂組成物を用いて形成できる。
【0207】
赤外線透過フィルタ114は、使用する赤外LEDの発光波長に応じてその特性が選択される。例えば、赤外LEDの発光波長が850nmである場合、赤外線透過フィルタ114は、膜の厚み方向における光透過率の、波長400~650nmの範囲における最大値が30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましく、0.1%以下であることが特に好ましい。この透過率は、波長400~650nmの範囲の全域で上記の条件を満たすことが好ましい。赤外線透過フィルタ114は、本発明の樹脂組成物を用いて形成できる。
【0208】
赤外線透過フィルタ114は、膜の厚み方向における光透過率が波長800nm以上(好ましくは800~1300nm)の範囲における最小値が70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。上記の透過率は、波長800nm以上の範囲の一部で上記の条件を満たすことが好ましく、赤外LEDの発光波長に対応する波長で上記の条件を満たすことが好ましい。
【0209】
赤外線透過フィルタ114の膜厚は、100μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましく、1μm以下が特に好ましい。下限値は、0.1μmが好ましい。膜厚が上記範囲であれば、上述した分光特性を満たす膜にできる。
赤外線透過フィルタ114の分光特性、膜厚等の測定方法を以下に示す。
膜厚は、膜を有する乾燥後の基板を、触針式表面形状測定器(ULVAC社製DEKTAK150)を用いて測定した。
膜の分光特性は、紫外可視近赤外分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U-4100)を用いて、波長300~1300nmの範囲において透過率を測定した値である。
【0210】
また、例えば、赤外LEDの発光波長が940nmである場合、赤外線透過フィルタ114は、膜の厚み方向における光の透過率の、波長450~650nmの範囲における最大値が20%以下であり、膜の厚み方向における、波長835nmの光の透過率が20%以下であり、膜の厚み方向における光の透過率の、波長1000~1300nmの範囲における最小値が70%以上であることが好ましい。
【0211】
図1に示す赤外線センサにおいて、平坦化層116上には、近赤外線カットフィルタ111とは別の近赤外線カットフィルタ(他の近赤外線カットフィルタ)がさらに配置されていてもよい。他の近赤外線カットフィルタとしては、銅を含有する層および/または誘電体多層膜を有するものなどが挙げられる。これらの詳細については、上述したものが挙げられる。また、他の近赤外線カットフィルタとしては、デュアルバンドパスフィルタを用いてもよい。
また、
図1に示す赤外線センサにおいて、近赤外線カットフィルタ111とカラーフィルタ112の位置が入れ替わっても良い。また、固体撮像素子110と近赤外線カットフィルタ111との間、および/または、固体撮像素子110と赤外線透過フィルタ114との間に他の層が配置されていてもよい。他の層としては、重合性化合物、樹脂および光重合開始剤とを含む組成物を用いて形成された有機物層などが挙げられる。また、カラーフィルタ112上に平坦化層が形成されていてもよい。
【実施例0212】
以下、本発明を実施例で詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。なお、部」は「質量部」を意味する。また、「PGMAC」と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を意味する。
【0213】
(塩化物イオン、ヨウ化物イオンの含有量の測定)
各材料または膜における塩化物イオン、ヨウ化物イオンの含有量は、各材料または膜を精製水で煮沸抽出し、イオンクロマトグラフ測定装置(DIONEX社製2010i)、カラム(DIONEX社製IonPacAS4A)を用いて試料中の塩化物イオンとヨウ化物イオン含有量を測定した。
【0214】
(樹脂型分散剤およびバインダ樹脂の酸価)
樹脂型分散剤およびバインダ樹脂の酸価は、0.1Nの水酸化カリウム・エタノール溶液を用い、電位差滴定法によって求めた。樹脂型分散剤およびバインダ樹脂の酸価は、不揮発分の酸価を示す。
【0215】
(酸性樹脂型分散剤およびバインダ樹脂の重量平均分子量(Mw))
酸性樹脂型分散剤およびバインダ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC-8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
【0216】
(塩基性樹脂型分散剤の重量平均分子量(Mw))
塩基性樹脂型分散剤の重量平均分子量(Mw)は、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC-8120GPC)で、展開溶媒に3mMトリエチルアミン及び10mMLiBrのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
【0217】
(樹脂型分散剤のアミン価)
樹脂型分散剤のアミン価は、0.1Nの塩酸水溶液を用い、電位差滴定法によって求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した。樹脂型分散剤のアミン価は、不揮発分のアミン価を示す。
【0218】
(樹脂型分散剤の4級アンモニウム塩価)
樹脂型分散剤の4級アンモニウム塩価は、5%クロム酸カリウム水溶液を指示薬として、0.1Nの硝酸銀水溶液で滴定して求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した。下記樹脂型分散剤の4級アンモニウム塩価は、不揮発分の4級アンモニウム塩価を示す。
【0219】
[実施例1-1]
(樹脂組成物1-1)
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで3時間分散した。
【0220】
近赤外線吸収性化合物(A-1) :10.0部
樹脂型分散剤11溶液 : 7.5部
PGMAc :20.0部
【0221】
次いで、下記を追加して均一に攪拌混合した。
【0222】
バインダ樹脂溶液 :35.0部
PGMAc :27.5部
【0223】
次いで、0.5μmのフィルタで濾過後、陰イオン交換樹脂“アンバーリスト”A-21を1部添加して3時間攪拌後、濾過によりイオン交換樹脂を除去した。不揮発分20%の樹脂組成物1-1を得た。
なお、塩化物イオンおよびヨウ化物イオンの量は、近赤外線吸収性化合物、色素誘導体、樹脂型分散剤、バインダ樹脂、および水中に含まれる塩化物イオンおよびヨウ化物イオンによって添加され、陰イオン交換樹脂の量、攪拌時間、処理回数を変えることで調整した。また、実施例で使用した近赤外線吸収性化合物は、波長700~1000nmに極大吸収を有する化合物である。樹脂組成物1-1のイオン交換条件、塩化物イオン量、ヨウ化物イオン量、水分量を表1-2に示す。
【0224】
[実施例1-2~2-50、比較例1-1~1-6]
(樹脂組成物1-2~1-50、比較樹脂組成物1-1~1-6)
表1に示す組成・配合量・イオン交換条件に変更した以外は、実施例1-1と同様にして、樹脂組成物1-2~1-50、比較樹脂組成物1-1~1-6を作製した。樹脂組成物1-2~1-50、比較樹脂組成物1-1~1-6の塩化物イオン量、ヨウ化物イオン量、水分量を表1に示す。なお、表中、塩化物イオンは、樹脂組成物の不揮発分中の塩化物イオン合計量[ppm]、ヨウ化物イオンは、樹脂組成物の不揮発分中のヨウ化物イオン合計量[ppm]である。
【0225】
【0226】
【0227】
表1-1および表1-2に記載の原料は以下の通りである。
【0228】
(近赤外線吸収性化合物1)
(A-1)スクアリリウム化合物 特開2022-68962号公報の製造例に準じて、下記スクアリリウム化合物A-1_2を作製した。
【化16】
【0229】
(A-2)スクアリリウム化合物 特開2022-68962号公報の製造例に準じて、下記化合物P-1_2を作製した。
【化17】
【0230】
(A-3)スクアリリウム化合物 特開2022-68962号公報の製造例に準じて、下記化合物P-2_2を作製した。
【化18】
【0231】
(A-4)ナフタロシアニン化合物 WO2022-172980 A1の実施例1-202に準じて、下記近赤外線吸収性色素AA-2を作製した。
【化19】
【0232】
(A-5)ナフタロシアニン化合物 WO2022-172980の実施例1-249に準じて、下記近赤外線吸収性色素AA-49を作製した。
【化20】
【0233】
【0234】
【0235】
(A-9)シアニン化合物 山本化成社製YKR-2900を用いた。
【化23】
【0236】
【0237】
(A-12)インディゴ化合物 特願2022-32157の実施例1に準じて、下記化合物(a)を作製し用いた。
【化25】
【0238】
(A-13)インディゴ化合物
前記(A-12)300部、塩化ナトリウム1500部、ジエチレングリコール400部を3L双腕型ニーダーに仕込み、ドウを形成後、材料温度100℃で6時間混練した。得られたドウを取出し、ドウの約10重量倍量の水にリスラリーして70℃で1.5時間攪拌後、濾過した。さらに再びリスラリーし、濾過水洗してペースト顔料を得、加熱オーブンにて80℃で乾燥させ、微細化した近赤外線吸収性化合物(A-13)を得た。
【0239】
(近赤外線吸収性化合物2)
【0240】
【0241】
(色素誘導体)
(B-1)solsperse5000(ルーブリゾール製)
【化27】
【化28】
【化29】
【0242】
(バインダ樹脂)
<バインダ樹脂溶液の製造方法>
(バインダ樹脂溶液の調整):
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン370部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、ジシクロペンタニルメタクリレート18部、ベンジルメタクリレート10部、グリシジルメタクリレート18.2部、メタクリル酸メチル25部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル2.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下後、更に100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、更に100℃で1時間反応を続けた。次に、容器内を空気置換に替え、アクリル酸9.3部(グリシジル基の100%)にトリスジメチルアミノフェノール0.5部及びハイドロキノン0.1部を上記容器内に投入し、120℃で6時間反応を続け不揮発分酸価0.5となったところで反応を終了し、アクリル樹脂の溶液を得た。更に、引き続きテトラヒドロ無水フタル酸19.5部(生成した水酸基の100%)、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で3.5時間反応させアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加してバインダ樹脂溶液を調製した。重量平均分子量(Mw)は19000であった。
【0243】
<樹脂型分散剤の製造方法>
【0244】
(樹脂型分散剤3溶液):
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート60部、nーブチルメタクリレート20部、テトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、ヨードイソ酪酸エチル11.5部、塩化第一銅5.6部、PGMAc133部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロックの重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。
次に、この反応装置に、PGMAc61部、第二ブロックモノマーとしてメタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液25.6部(三菱レイヨン社製「アクリエステルDMC78」)を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロックの重合転化率が98%以上であることを確認し、反応溶液を室温まで冷却して重合を停止した。
先に合成したブロック共重合体溶液に不揮発分が40質量%になるようにPGMAcを添加した。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が29.4mgKOH/g、重量平均分子量9800(Mw)、不揮発分が40質量%のポリ(メタ)アクリレート骨格であり、4級アンモニウム塩基を有する、塩基性の樹脂型分散剤3溶液を得た。
【0245】
(樹脂型分散剤4溶液):
[モノマー(b-3)の合成]
攪拌機、温度計を備えた反応容器に、4-ジメチルアミノ-1,2-エポキシブタン55部、テトラヒドロフラン(THF)120部を仕込み、70℃で加熱撹拌し、メタクリル酸35部を60分かけて滴下した。滴下完了後、70℃でさらに2時間加熱撹拌し1H-NMRで反応が完結していることを確認したのち、室温に放冷した。反応溶液を、イオン交換水300部、飽和炭酸水素ナトリウム200部、飽和食塩水200部で順次洗浄後、有機層に硫酸マグネシウム20gを加え、撹拌後、ろ過を行った。得られた溶液の溶媒をロータリーエバポレーターで留去し、淡黄色透明の液体として、下記の構造含有モノマー(b-3)を31部得た(収率42%)。得られた化合物の同定は、1H-NMRで実施した。
【0246】
【0247】
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応槽に、メチルメタクリレート17.6部、n-ブチルメタクリレート52.8部、テトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、ブロモイソ酪酸エチル2.6部、塩化第一銅5.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロックの重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。
次に、この反応槽に、PGMAc25部、第二ブロックモノマーとして、エチレン性不飽和単量体(b-3)25.1部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。エチレン性不飽和単量体(b-3)投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロックの重合転化率が98%以上であることを確認した。
さらに、この反応装置に、ベンジルクロライド4.5部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま3時間撹拌し、その後冷却した。
先に合成したブロック共重合体溶液に不揮発分が40質量%になるようにPGMAcを添加した。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が50mgKOH/g、4級アンモニウム塩価が20mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)9,800、不揮発分が40質量%である、塩基性の樹脂型分散剤4溶液を得た。
【0248】
(樹脂型分散剤5溶液)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メチルメタクリレート50部、n-ブチルメタクリレート50部、PGMAc45.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を70℃に加熱して、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール6部を添加して、さらにAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)0.12部を加え、12時間反応した。不揮発分測定により95%が反応したことを確認した。次に、ピロメリット酸無水物9.7部、PGMAc70.3部、触媒としてDBU(1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン)0.20部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了した。PGMAcを加えて不揮発分40%に調整した。このようにして、酸価43、重量平均分子量9000、ポリ(メタ)アクリレート骨格であり、芳香族カルボキシル基を有する、酸性の樹脂型分散剤5溶液を得た。
【0249】
(樹脂型分散剤11溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート31部、nーブチルメタクリレート62部、テトラメチルエチレンジアミン6.5部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、ブロモイソ酪酸エチル9.3部、塩化第一銅5.6部、PGMAc133部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロックの重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。
次に、この反応装置に、PGMAc61部、第二ブロックモノマーとしてジメチルアミノエチルメタクリレート7.0部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。ジメチルアミノエチルメタクリレート投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロックの重合転化率が98%以上であることを確認した。
さらに、この反応装置に、ベンジルクロライド3.3部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま3時間撹拌し、その後冷却した。
先に合成したブロック共重合体溶液に不揮発分が40質量%になるようにPGMAcを添加した。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が10.1mgKOH/g、4級アンモニウム塩価が14.2mgKOH/g、重量平均分子量20000、不揮発分が40質量%のポリ(メタ)アクリレート骨格である、塩基性の樹脂型分散剤11溶液を得た。
【0250】
(樹脂型分散剤12溶液)
樹脂型分散剤11溶液の、nーブチルメタクリレート62部、DM7.0部、およびベンジルクロライド3.3部の添加量を、それぞれ53部、15部、および6.9部に変更した以外は、樹脂型分散剤11溶液と同様にして、
不揮発分当たりのアミン価が20.4mgKOH/g、4級アンモニウム塩価が28.5mgKOH/g、重量平均分子量19800、不揮発分が40質量%のポリ(メタ)アクリレート骨格であり、3級アミノ基を有する、塩基性の樹脂型分散剤12溶液を得た。
【0251】
(樹脂型分散剤13溶液)
樹脂型分散剤12溶液の、DM15部、ベンジルクロライド6.9部の代わりに、N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド15部、ベンジルクロライド6.5部を使用した以外は、樹脂型分散剤12溶液と同様にして、不揮発分当たりのアミン価が20.6mgKOH/g、4級アンモニウム塩価が27.2mgKOH/g、重量平均分子量19700、不揮発分が40質量%のポリ(メタ)アクリレート骨格であり、3級アミノ基を有する、塩基性の樹脂型分散剤13溶液を得た。
【0252】
(樹脂型分散剤14溶液)
樹脂型分散剤13溶液の、N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド15部、ベンジルクロライド6.5部の添加量を、それぞれ18部、2.6部に変更した以外は、樹脂型分散剤13溶と同様にして、不揮発分当たりのアミン価が50.1mgKOH/g、4級アンモニウム塩価が11.3mgKOH/g、重量平均分子量19800、不揮発分が40質量%のポリ(メタ)アクリレート骨格であり、3級アミノ基を有する、塩基性の樹脂型分散剤14溶液を得た。
【0253】
(溶剤)
PGMAc : プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【0254】
<樹脂組成物1の評価>
実施例1で得られた樹脂組成物1-1~1-50、比較樹脂組成物1-1~1-6について、分散性、分散安定性、温度変動時の分散安定性、分光特性に関する試験を下記の方法で行った。なお、◎は非常に良好なレベル、○は良好なレベル、△は実用レベル、×は実用には適さないレベルである。結果を表4に示す。
【0255】
(分散性:濾過性の評価)
得られた樹脂組成物の分散性を、濾過性によって評価した。得られた樹脂組成物10gを窒素圧(0.3MPa)にて、フィルタ(φ0.2μm、ADVANTEC社製、型番;39115221)に通し、フィルタを通して得られた量を測定し、下記基準で評価した。
◎:濾過量が7.0g以上
〇:濾過量が5.0g以上7.0g未満
△:濾過量が3.0g以上5.0g未満
×:濾過量が3.0g以下
【0256】
(分散安定性の評価)
得られた樹脂組成物の粘度を測定し、初期粘度とした。さらに、40℃で7日間の促進試験を行い、経時促進粘度を測定した。粘度は、東機産業社製VISCOMETER 型式TV-E25Lを用いて、標準コーンロータによる適正回転数で測定した。
経時促進による変化率として、促進経時粘度/初期粘度を算出し、下記基準で評価した。
◎ :1.05未満
○ :1.05以上、1.10未満
△ :1.10以上、1.30未満
× :1.30以上
【0257】
(温度変動時の分散安定性の評価)
得られた樹脂組成物の粘度を測定し、初期粘度とした。さらに、50℃で7日間、3℃で7日間、50℃で7日間を1サイクルとした促進試験を行い、経時促進粘度を測定した。
促進による変化率として、促進経時粘度/初期粘度を算出し、下記基準で評価した。
◎ :1.05未満
○ :1.05以上、1.10未満
△ :1.10以上、1.30未満
× :1.30以上
【0258】
(分光特性1の評価)
得られた樹脂組成物を1.1mm厚のガラス基板上にスピンコーターを用いて、乾燥膜厚が1.0μmになるようにスピンコートし、60℃で5分乾燥した後、230℃で5分加熱し、膜付基板を作製した。得られた膜付基板の分光を分光光度計(U-4100 日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて300~1200nmの波長範囲の吸収スペクトルを測定した。得られた基板について、700~800nmにおける吸光度の最大値(W)と、480~650nmにおける吸光度の最小値(X)の比率(W/X)を求め、以下の基準で評価した。なお、この比率(W/X)が大きいほど、近赤外線における吸収に対し、比視感度の高い領域(480nm~650nm)で最も吸収の低い波長における吸収が少なく、透過性が最大となる波長における透過性が高いと言える。
◎ :20以上
○ :10以上、20未満
△ :5以上、10未満
× :5未満
【0259】
(分光特性2の評価)
温度変動時の分散安定性の評価に用いた促進試験後の樹脂組成物を用いて、分光特性1と同様に評価を実施した。
◎ :20以上
○ :10以上、20未満
△ :5以上、10未満
× :5未満
【0260】
(異物1の評価)
分光特性1の評価に用いた膜付基板について、走査型電子顕微鏡で1万倍の倍率で樹脂膜表面を撮影して異物の有無を観測し、以下の基準で評価した。なお、針状の結晶を異物としてカウントした。
◎:異物が0個である。
○:異物の数が1~3個である。
△:異物の数が4~30個である。
×:異物の数が31個以上である。
【0261】
(異物2の評価)
分光特性2の評価に用いた膜付基板について、走査型電子顕微鏡で1万倍の倍率で樹脂膜表面を撮影して異物の有無を観測し、以下の基準で評価した。なお、針状の結晶を異物としてカウントした。
◎:異物が0個である。
○:異物の数が1~3個である。
△:異物の数が4~30個である。
×:異物の数が31個以上である。
【0262】
【0263】
表2に示す通り、本発明の樹脂組成物は、塩化物イオンとヨウ化物イオンの作用により温度変動時の分散安定性が優れる結果となった。または、本発明の膜は、塩化物イオンとヨウ化物イオンの作用および樹脂組成物中の水分の作用により、異物の少ない膜を形成することができた。
【0264】
[実施例2-1]
(感光性樹脂組成物2-1)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、不揮発分14%の感光性樹脂組成物2-1を得た。
感光性樹脂組成物の全不揮発分中の塩化物イオン量、ヨウ化物イオン量を表3に示す。
樹脂組成物1-1 :50.0部
バインダ樹脂溶液 : 7.5部
重合性化合物(東亞合成社製「アロニックスM-402」) : 2.0部
光重合開始剤(BASFジャパン社製「OXE-02」) : 1.5部
PGMAc :39.0部
【0265】
[実施例2-2~2-50、比較例2-1~2-6]
(感光性樹脂組成物2-2~2-50、比較樹脂組成物2-1~2-6)
表3に示す樹脂組成物種に変更した以外は、実施例2-1と同様にして、感光性樹脂組成物2-2~2-50、比較樹脂組成物2-1~2-6を作製した。
【0266】
【0267】
<感光性樹脂組成物の評価>
得られた感光性樹脂組成物2-1~2-50、比較樹脂組成物2-1~2-6について、分散性、分散安定性、温度変動時の分散安定性、分光特性に関する試験を下記の方法で行った。なお、◎は非常に良好なレベル、○は良好なレベル、△は実用レベル、×は実用には適さないレベルである。結果を表4に示す。
【0268】
(分散性:濾過性の評価)
得られた樹脂組成物の分散性を、濾過性によって評価した。
得られた樹脂組成物10gを窒素圧(0.3MPa)にて、フィルタ(φ0.2μm、ADVANTEC社製、型番;39115221)に通し、フィルタを通して得られた量を測定し、下記判定基準で評価した。
◎:濾過量が7.0g以上
〇:濾過量が5.0g以上7.0g未満
△:濾過量が3.0g以上5.0g未満
×:濾過量が3.0g以下
【0269】
(分散安定性の評価)
得られた樹脂組成物の粘度を測定し、初期粘度とした。さらに、40℃で7日間の促進試験を行い、経時促進粘度を測定した。粘度は、東機産業社製VISCOMETER 型式TV-E25Lを用いて、標準コーンロータによる適正回転数で測定した。
経時促進による変化率として、促進経時粘度/初期粘度を算出し、下記基準で評価した。
◎ :1.05未満
○ :1.05以上、1.10未満
△ :1.10以上、1.3未満
× :1.3以上
【0270】
(温度変動時の分散安定性の評価)
得られた樹脂組成物の粘度を測定し、初期粘度とした。さらに、50℃で7日間、3℃で7日間、50℃で7日間を1サイクルとした促進試験を行い、経時促進粘度を測定した。
促進による変化率として、促進経時粘度/初期粘度を算出し、下記基準で評価した。
◎ :1.05未満
○ :1.05以上、1.10未満
△ :1.10以上、1.3未満
× :1.3以上
【0271】
(分光特性1の評価)
得られた樹脂組成物を1.1mm厚のガラス基板上にスピンコーターを用いて、乾燥後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコートし、60℃で5分乾燥した後、230℃で5分加熱し、膜付基板を作製した。得られた基板の分光を分光光度計(U-4100 日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて300~1200nmの波長範囲の吸収スペクトルを測定した。得られた基板について、700~800nmにおける吸光度の最大値(W)と、480~650nmにおける吸光度の最小値(X)の比率(W/X)を求め、以下の基準で評価した。なお、この比率(W/X)が大きいほど、近赤外線における吸収に対し、比視感度の高い領域(480nm~650nm)で最も吸収の低い波長における吸収が少なく、透過性が最大となる波長における透過性が高いと言える。
◎ :20以上
○ :10以上、20未満
△ :5以上、10未満
× :5未満
【0272】
(分光特性2の評価)
温度変動時の分散安定性の評価に用いた促進試験後の樹脂組成物を用いて、分光特性1と同様の評価を実施した。
◎ :20以上
○ :10以上、20未満
△ :5以上、10未満
× :5未満
【0273】
(異物1の評価)
分光特性1の評価に用いた樹脂膜の基板について、走査型電子顕微鏡で1万倍の倍率で樹脂膜表面を撮影して異物の有無を観測し、以下の基準で評価した。なお、針状の結晶を異物としてカウントした。
◎:異物が0個である。
○:異物の数が1~3個である。
△:異物の数が4~30個である。
×:異物の数が31個以上である。
【0274】
(異物2の評価)
分光特性2の評価に用いた樹脂膜の基板について、走査型電子顕微鏡で1万倍の倍率で樹脂膜表面を撮影して異物の有無を観測し、以下の基準で評価した。なお、針状の結晶を異物としてカウントした。
◎:異物が0個である。
○:異物の数が1~3個である。
△:異物の数が4~30個である。
×:異物の数が31個以上である。
【0275】
【0276】
表4に示す通り、本発明の感光性樹脂組成物は、塩化物イオンとヨウ化物イオンの作用により温度変動時の分散安定性が優れる結果となった。または、本発明の膜は、塩化物イオンとヨウ化物イオンの作用および樹脂組成物中の水分の作用により、異物の少ない膜を形成することができた。
【0277】
<近赤外線カットフィルタの製造>
[実施例3-1~3-12]
(近赤外吸収カットフィルタ3-1~3-12)
感光性樹脂組成物2-14を1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターで塗布し、100℃のホットプレートで1分加熱処理した。
次いで、超高圧水銀灯USH-200DP(ウシオ電機社製)を使用して、400μm四方の近赤外吸収カットフィルタを形成するためフォトマスクを通して露光量1000mJ/cm2にてパターン露光を行った。露光後の被膜を0.2質量%炭酸ナトリウム水溶液を現像液として用い、現像液圧0.1mPaでシャワー現像法にて被膜の未硬化部分を除去して400μm×400μmのパターンを形成させた。。その後、100℃で120分ポストベークした。熱処理後の近赤外吸収カットフィルタ3-1の膜厚は1.0μmであった。
以下、感光性樹脂組成物2-14を表5に示す樹脂組成物の種類に変更した以外は近赤外吸収カットフィルタ3-1と同様にして近赤外線カットフィルタ3-2~3-12を得た。
【0278】
<近赤外線カットフィルタの評価>
近赤外線カットフィルタ3-1~3-12について、分光特性に関する試験を樹脂組成物評価と同様な方法で行った。結果を表5に示す。
【0279】
【0280】
表5の結果から実施例3-1~3-12は、分光特性が優れており、近赤外線カットフィルタに好適である。
【0281】
<固体撮像素子の評価>
実施例2の感光性樹脂組成物2-1~2-50を、成膜後の膜厚が1.0μmになるように、シリコンウェハ上にスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用いて、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を用い、1000mJ/cm2の露光量にて、2μm四方のBayerパターンを有するマスクを介して露光した。
次いで、水酸化テトメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した。次いで、ホットプレートを用いて、200℃で5分間加熱することで2μm四方のBayerパターンを有する膜(近赤外線カットフィルタ)を形成した。
次に、近赤外線カットフィルタのBayerパターン上に、赤色感光性組成物を成膜後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用い、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を用い、1000mJ/cm2の露光量にて、2μm四方のBayerパターンを有するマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した。次いで、ホットプレートを用い、200℃で5分間加熱することで、近赤外線カットフィルタのBayerパターン上に赤色感光性組成物をパターニングした。同様に緑色感光性組成物、青色感光性組成物を順次パターニングし、赤、緑および青の着色パターンの膜を形成した。
次に、上記パターン形成した膜上に、赤外線透過フィルタ形成用組成物を、成膜後の膜厚が2.0μmになるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を用い、1000mJ/cm2の露光量にて、2μm四方のBayerパターンを有するマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した。次いで、ホットプレートを用いて、200℃で5分間加熱することで、近赤外線カットフィルタのBayerパターンの抜け部分に、赤外線透過フィルタのパターニングを行い、光学フィルタを製造した。この光学フィルタを公知の方法に従い固体撮像素子に組み込んだ。
得られた固体撮像素子について、低照度の環境下(0.001Lux)で赤外発光ダイオード(赤外LED)光源を照射し、画像の取り込みを行い、画像性能を評価した。画像上で被写体をはっきりと認識できた。また、入射角依存性が良好であった。
【0282】
使用した赤色感光性組成物、緑色感光性組成物、青色感光性組成物および赤外線透過フィルタ形成用組成物は以下の通りである。
【0283】
(赤色感光性組成物)
下記成分を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール社製)でろ過して、赤色感光性組成物を調製した。
赤色顔料分散液・・51.7質量部
樹脂1・・・0.6質量部
重合性化合物2・・・0.6質量部
光重合開始剤1・・・0.4質量部
界面活性剤1・・・4.2質量部
紫外線吸収剤(UV-503、大東化学社製)・・・0.3質量部
PGMAc・・・42.6質量部
【0284】
(緑色感光性組成物)
下記成分を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール社製)でろ過して、緑色感光性組成物を調製した。
緑色顔料分散液・・・73.7質量部
樹脂1・・・0.3質量部
重合性化合物1・・・1.2質量部
光重合開始剤1・・・0.6質量部
界面活性剤1・・・4.2質量部
紫外線吸収剤(UV-503、大東化学社製)・・・0.5質量部
PGMAc・・・19.5質量部
【0285】
(青色感光性組成物)
下記成分を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール社製)でろ過して、青色感光性組成物を調製した。
青色顔料分散液44.9質量部
樹脂1・・・2.1質量部
重合性化合物1・・・1.5質量部
重合性化合物2・・・0.7質量部
光重合開始剤1・・・0.8質量部
界面活性剤1・・・4.2質量部
紫外線吸収剤(UV-503、大東化学社製)・・・0.3質量部
PGMAc・・・45.8質量部
【0286】
(赤外線透過フィルタ形成用組成物)
下記組成における成分を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール社製)でろ過して、赤外線透過フィルタ形成用組成物を調製した。
顔料分散液1-1・・・46.5質量部
顔料分散液1-2・・・37.1質量部
重合性化合物3・・・1.8質量部
樹脂1・・・1.1質量部
光重合開始剤2・・・0.9質量部
界面活性剤1・・・4.2質量部
重合禁止剤(p-メトキシフェノール)・・・0.001質量部
シランカップリング剤・・・0.6質量部
PGMAc・・・7.8質量部
【0287】
赤色感光性組成物、緑色感光性組成物、青色感光性組成物および赤外線透過フィルタ形成用組成物に使用した原料は以下の通りである。
【0288】
・赤色顔料分散液
C.I.Pigment Red 254を9.6質量部、C.I.Pigment Yellow 139を4.3質量部、分散剤(Disperbyk-161、BYKChemie社製)を6.8質量部、PGMAcを79.3質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー社製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、赤色顔料分散液を得た。
【0289】
・緑色顔料分散液
C.I.Pigment Green 36を6.4質量部、C.I.Pigment Yellow 150を5.3質量部、分散剤(Disperbyk-161、BYKChemie社製)を5.2質量部、PGMAcを83.1質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー社製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、緑色顔料分散液を得た。
【0290】
・青色顔料分散液
C.I.Pigment Blue 15:6を9.7質量部、C.I.Pigmen Violet 23を2.4質量部、分散剤(Disperbyk-161、BYKChemie社製)を5.5質量部、PGMAcを82.4質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー社製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、青色顔料分散液を得た。
【0291】
・顔料分散液1-1
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー社製))で、3時間、混合、分散して、顔料分散液1-1を調製した。
・赤色顔料(C.I.Pigment Red 254)及び黄色顔料(C.I.Pigment Yellow 139)からなる混合顔料 : 11.8質量部
・樹脂(Disperbyk-111、BYKChemie社製) : 9.1質量部
・PGMAc : 79.1質量部
【0292】
・顔料分散液1-2
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー社製))で、3時間、混合、分散して、顔料分散液1-2を調製した。
・青色顔料(C.I.Pigment Blue 15:6)及び紫色顔料(C.I.Pigment Violet 23)からなる混合顔料 : 12.6質量部
・樹脂(Disperbyk-111、BYKChemie社製) : 2.0質量部
・樹脂A : 3.3質量部
・シクロヘキサノン : 31.2質量部
・PGMAc : 50.9質量部
分散樹脂A:下記構造の樹脂(Mw=14,000、繰り返し単位における数値はモル比である)
【化31】
【0293】
・重合性化合物1:KAYARAD DPHA(日本化薬社製)
・重合性化合物2:下記構造の化合物
【化32】
・重合性化合物3:下記構造の化合物(左側化合物と右側化合物とのモル比が7:3の混合物)
【化33】
【0294】
・アルカリ可溶性樹脂1:下記構造の樹脂(酸価:70mgKOH/g、Mw=11000、繰り返し単位における数値はモル比である)
【化34】
【0295】
・光重合開始剤1:IRGACURE-OXE01(BASFジャパン社製)
・光重合開始剤2:下記構造の化合物
【化35】
【0296】
・界面活性剤1:下記混合物(Mw=14000)の1質量%PGMAc溶液。下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
【化36】
【0297】
・シランカップリング剤:下記構造の化合物。以下の構造式中、Etはエチル基を表す。
【化37】