(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】樹脂組成物およびその用途
(51)【国際特許分類】
C08F 2/44 20060101AFI20241126BHJP
C08F 20/26 20060101ALI20241126BHJP
G02B 5/22 20060101ALI20241126BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20241126BHJP
H01L 27/146 20060101ALI20241126BHJP
【FI】
C08F2/44 B
C08F20/26
G02B5/22
G01J1/02 C
H01L27/146 D
C08F2/44 C
(21)【出願番号】P 2020209786
(22)【出願日】2020-12-18
【審査請求日】2023-08-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】artience株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】718000495
【氏名又は名称】東洋ビジュアルソリューションズ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】和久 寿男
(72)【発明者】
【氏名】水嶋 克彦
【審査官】佐藤 貴浩
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2016/190162(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/054281(WO,A1)
【文献】国際公開第2014/129295(WO,A1)
【文献】特開2014-041318(JP,A)
【文献】特開2018-009059(JP,A)
【文献】特開2020-177091(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08F 2/00 - 2/60
C08F 6/00 -246/00
G02B 5/22
G01J 1/02
H01L27/146
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長400~1000nmの範囲における最大吸収波長を700~900nmの間に有する近赤外線吸収性化合物(A)、アルカリ可溶性樹脂(C)、重合性化合物(D)および光重合開始剤(E)を含む樹脂組成物であって、
前記近赤外線吸収性化合物(A)が、ピロール化合物、シアニン化合物、およびスクアリリウム化合物からなる群より選択される1種以上であり
前記アルカリ可溶性樹脂(C)が、重量平均分子量が
15,000~30,000のテトラヒドロピラン構造含有樹脂を含み、
前記重量平均分子量が15,000~30,000のテトラヒドロピラン構造含有樹脂の含有量が、アルカリ可溶性樹脂(C)の全量100質量%に対して、11~100質量%であることを特徴とする、樹脂組成物。
【請求項2】
前記テトラヒドロピラン構造含有樹脂が、下記一般式(1)で示す化合物を含む単量体混合物の重合体である、請求項1記載の樹脂組成物。
一般式(1)
【化1】
(一般式(1)中、R
1およびR
2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。)
【請求項3】
さらに可視光を遮光する色材を含む、請求項1または2記載の樹脂組成物。
【請求項4】
請求項1~3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5】
請求項4記載の膜を備える、光学フィルタ。
【請求項6】
前記光学フィルタが近赤外線カットフィルタまたは赤外線透過フィルタである、請求項5に記載の光学フィルタ。
【請求項7】
請求項4記載の膜を備える、固体撮像素子。
【請求項8】
請求項4記載の膜を備える、画像表示装置。
【請求項9】
請求項4記載の膜を備える、赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、近赤外線吸収性化合物を含む樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタルカメラ、車載カメラ等には固体撮像素子が光センサとして使用されている。固体撮像素子には赤外線透過膜が使用されており、距離計測や3次元計測の用途で活用されている。また、赤外線は、人間などの目に見えないので防犯用途にも使用されている。この赤外線透過膜の形成には、近赤外線吸収性化合物を含む樹脂組成物が使用されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、近赤外線吸収性化合物のピロール化合物やシアニン化合物、および重量平均分子量11,000のテトラヒドロピラン構造含有樹脂等を含む樹脂組成物組成物が開示されている。
また、特許文献2には、近赤外線吸収性化合物のピロール化合物、および重量平均分子量12,000のテトラヒドロピラン構造含有樹脂等を含む樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2018-45011号公報
【文献】WO2015/166779号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近赤外線吸収性化合物を含む樹脂組成物から形成する膜は、微細なパターンを形成する場合が多い。しかし、従来の樹脂組成物から形成された膜は、耐熱性や透明性は良好であったが、パターンの断面形状がテーパー状やアンダーカット状であり、垂直に近いテーパー状の断面形状が形成できない問題があった。
【0006】
本発明は、近赤外線吸収性があり、垂直に近いテーパー状の断面形状のパターンを形成できる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】
【0007】
本発明の樹脂組成物は、波長400~1000nmの範囲における最大吸収波長を700~900nmの間に有する近赤外線吸収性化合物(A)、アルカリ可溶性樹脂(C)、重合性化合物(D)および光重合開始剤(E)を含み、
近赤外線吸収性化合物(A)が、ピロール化合物、シアニン化合物、およびスクアリリウム化合物からなる群より選択される1種以上であり、
アルカリ可溶性樹脂(C)が、重量平均分子量が12,000を超え50,000以下のテトラヒドロピラン構造含有樹脂である、樹脂組成物である。
【発明の効果】
【0008】
上記の本発明によれば、近赤外線吸収性があり、垂直に近い断面形状のパターンを形成できる樹脂組成物、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。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の着色組成物の各構成成分について説明する。
本明細書で「(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。「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)である。重合性不飽和基は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アリル基等のエチレン性不飽和基である。
【0010】
<近赤外線吸収性化合物(A)>
本発明の赤外線吸収性組成物は、波長700~1000nmの範囲における最大吸収波長を700~900nmの間に有するピロール化合物、シアニン化合物、およびスクアリリウム化合物からなる群より選択される1種以上である近赤外線吸収性化合物(A)を含有する。最大吸収波長が700~900nmであることで、ノイズとして検出される近赤外領域の光を長波長側まで幅広くカットすることができる。なお、近赤外線吸収性化合物(A)の最大吸収波長の値は後述する実施例に記載の方法で測定した値である。
【0011】
近赤外線吸収性化合物(A)の含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%中、0.01~50質量%が好ましく、0.1~30質量%がより好ましい。適量含有することで適度な赤外線吸収性が得られる。
【0012】
近赤外線吸収性化合物(A)は、400~1000nmの範囲における最大吸収波長における吸光度を(I1)、650nmにおける吸光度を(I2)としたときに、(I2)/(I1)が0.5以下となることが好ましい。
【0013】
ピロール化合物、シアニン化合物、およびスクアリリウム化合物は、例えば、WO2016/190162号の段落番号0015~0091に記載された化合物が挙げられる。
【0014】
<可視光を遮光する色材>
本発明の樹脂組成物は、さらに可視光を遮光する色材を含有できる。
本発明の樹脂組成物から形成する膜は、赤外領域の光の少なくとも一部を透過し、かつ、可視領域の光の一部またはほとんどを遮光するために可視光を遮光する色材(顔料や染料)を含有することが好ましい。これにより前記膜は、700~900nmの近赤外領域の透過抑制に加え、可視領域の光の透過も抑制できるため、例えば、赤外線透過フィルタとして使用できる。 可視光を遮光する色材は、顔料および染料を適宜選択して膜を黒色(または疑似黒色)に着色できるように種類および配合量を適宜調整することができる。
以下、顔料および染料の具体例を、カラーインデックス番号等で示す。
【0015】
赤色顔料としては、例えばC.I.ピグメント レッド 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、97、122、123、146、149、150、168、169、176、177、178、180、184、185、187、192、200、202、208、209、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、268、270、272、273、274、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、または287等を用いることができる。橙色顔料としては、C.I.ピグメント オレンジ 36、38、43、51、55、59、61、71、または73等を用いることができる。黄色顔料としては、C.I.ピグメント イエロー 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、221、または231等を用いることができる。
【0016】
緑色顔料としては、例えばC.I.ピグメント グリーン7、10、36、37、58、62、63等を用いることができる。また、アルミフタロシアニン顔料を用いることも好ましく、特開2004-333817号公報、特許第4893859号公報等に記載のアルミニウムフタロシアニン顔料等を用いることもできる。
【0017】
青色顔料としては、例えばC.I.ピグメント ブルー 1、1:2、1:3、2、2:1、2:2、3、8、9、10、10:1、11、12、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、18、19、22、24、24:1、53、56、56:1、57、58、59、60、61、62、64等を用いることができる。また紫色顔料としては、C.I.ピグメント バイオレット 1、19、27、29、30、32、37、40、42、50等を併用することができる。また、アルミフタロシアニン顔料を用いることも好ましく、特開2004-333817号公報、特許第4893859号公報等に記載のアルミニウムフタロシアニン顔料等を用いることもできる。
【0018】
無機顔料は、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、合成鉄黒等が挙げられる。
【0019】
染料は、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などが挙げられる。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。
【0020】
以下、アニオン性染料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
【0021】
赤色系染料としては、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。
【0022】
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等も使用できる。
【0023】
黄色系染料としては、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。
【0024】
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等も使用できる。
【0025】
橙色系染料としては、C.I.アシッドオレンジ1、1:1、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、17、18、19、20、20:1、22、23、24、24:1、25、27、28、28:1、30、31、33、35、36、37、38、41、45、49、50、51、54、55、56、59、79、83、94、95、102、106、116、117、119、128、131、132、134、136、138等が挙げられる。
また、C.I.ダイレクトオレンジ1、2、3、4、5、6、7、8、10、13、17、19、20、21、24、25、26、29、29:1、30、31、32、33、43、49、51、56、59、69、72、73、74、75、76、79、80、83、84、85、87、88、90、91、92、95、96、97、98、101、102、102:1、104、108、112、114等も使用できる。
【0026】
青色染料としては、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。
【0027】
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等も使用できる。
【0028】
紫色染料としては、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。
【0029】
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等も使用できる。
【0030】
緑色染料としては、C.I.アシッドグリーン2、3、5、6、7、8、9、10、11、13、14、15、16、17、18、19、20、22、25、25:1、27、34、36、37、38、40、41、42、44、54、55、59、66、69、70、71、81、84、94、95等が挙げられる。
また、C.I.ダイレクトグリーン11、13、14、24、30、34、38、42、49、55、56、57、60、78、79、80等も使用できる。
【0031】
以下、カチオン性染料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
【0032】
トリフェニルメタン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック バイオレット1(メチルバイオレット)、同3(クリスタルバイオレット)、同14(Magenta)、C.I.ベーシック ブルー1(ベーシックシアニン6G)、同5(ベーシックシアニンEX)、同26(ビクトリアブルー B conc.)、C.I.ベーシック グリーン1(ブリリアントグリーンGX)、同4(マラカイトグリーン)等が挙げられる。
【0033】
キサンテン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック レッド1(ローダミン6G、6GCP)、同3、同8(ローダミンG)、等が挙げられる。中でもC.I.ベーシック レッド1、を用いることが好ましい。
【0034】
シアニン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック イエロー11、同21、同28、等が挙げられる。
【0035】
アントラキノン系カチオン染料としては、C.I.ベーシック ブルー72、フラビン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック イエロー1、オーラミン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック イエロー2、3、サフラニン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック レッド2、アクリジン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック イエロー5、オキサジン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック ブルー3、チアジン系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック ブルー24、メチレンブルー系カチオン性染料としては、C.I.ベーシック ブルー9(メチレンブルーFZ、メチレンブルーB)、同25(ベーシック ブルーGO)、同24(ニューメチレンブルーNX)等が挙げられる。中でもC.I.ベーシック イエロー1、同ブルー9、同24、同25を用いることが好ましい。
【0036】
本発明における可視光を遮光する色材の組合せは、全色材中に、C.I.ピグメントブルー15:6を45~60質量%、C.I.ビグメントイエロー139を10~30質量%、およびC.I.ピグメントバイオレット23を15~35質量%含むことが最も好ましい。
【0037】
可視光を遮光する色材の含有量は、要求される遮光の程度により決定されるが、樹脂組成物の不揮発分中、0.1~50質量%が好ましい。
【0038】
<色素誘導体>
本発明の赤外線吸収性組成物は、必要に応じて色素誘導体を使用できる。これにより近赤外線吸収性化合物(A)をより微細に分散できる。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。
【0039】
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、チアジンインジゴ系顔料、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、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。
【0040】
具体的には、ジケトピロロピロール系色素誘導体は、特開2001-220520号公報、WO2009/081930号パンフレット、WO2011/052617号パンフレット、WO2012/102399号パンフレット、特開2017-156397号公報、フタロシアニン系色素誘導体は、特開2007-226161号公報、WO2016/163351号パンフレット、特開2017-165820号公報、特許第5753266号公報、アントラキノン系色素誘導体は、特開昭63-264674号公報、特開平09-272812号公報、特開平10-245501号公報、特開平10-265697号公報、特開2007-079094号公報、WO2009/025325号パンフレット、キナクリドン系色素誘導体は、特開昭48-54128号公報、特開平03-9961号公報、特開2000-273383号公報、ジオキサジン系色素誘導体は、特開2011-162662号公報、チアジンインジゴ系色素誘導体は、特開2007-314785号公報、トリアジン系色素誘導体は、特開昭61-246261号公報、特開平11-199796号公報、特開2003-165922号公報、特開2003-168208号公報、特開2004-217842号公報、特開2007-314681号公報、ベンゾイソインドール系色素誘導体は、特開2009-57478号公報、キノフタロン系色素誘導体は、特開2003-167112号公報、特開2006-291194号公報、特開2008-31281号公報、特開2012-226110号公報、ナフトール系色素誘導体は、特開2012-208329号公報、特開2014-5439号公報、アゾ系色素誘導体は、特開2001-172520号公報、特開2012-172092号公報、酸性置換基は、特開2004-307854号公報、塩基性置換基は、特開2002-201377号公報、特開2003-171594号公報、特開2005-181383号公報、特開2005-213404号公報に記載された色素誘導体が挙げられる。なお、これらの文献には、色素誘導体を誘導体、顔料誘導体、分散剤、顔料分散剤若しくは単に化合物などと記載している場合があるが、前記した有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などの置換基を有する化合物は、色素誘導体と同義である。
【0041】
色素誘導体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0042】
色素誘導体の使用量は、近赤外線吸収性化合物(A)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。
【0043】
<樹脂型分散剤(B)>
樹脂型分散剤は、近赤外線吸収性化合物(A)に吸着する性質を有する親和性部位と、近赤外線吸収性化合物(A)以外の成分と親和性が高く、近赤外線吸収性化合物(A)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、分子構造制御した樹脂が好ましい。
【0044】
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ールボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカールボン酸、ポリカールボン酸(部分)アミン塩、ポリカールボン酸アンモニウム塩、ポリカー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、水酸基含有ポリカー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。
【0045】
また、樹脂型分散剤は、イオン性でいうと、酸性樹脂型分散剤、塩基性樹脂型分散剤等が挙げられる。
【0046】
本発明の樹脂組成物で使用する樹脂型分散剤(B)は、塩基性樹脂型分散剤が好ましい。塩基性樹脂型分散剤は、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基、または含窒素複素環等の塩基性基を含む樹脂である。前記塩基性基は、アミノ基、第4級アンモニウム塩基が好ましく、両者を含むことがより好ましい。また、塩基性樹脂型分散剤は、樹脂でいえば、例えば、窒素原子含有グラフト共重合体、窒素原子含有アクリル系ブロック共重合体、ウレタン系高分子分散剤等が挙げられる。
【0047】
塩基性樹脂型分散剤の好ましい態様は、3級アミノ基、および4級アンモニウム塩基を有するAブロックと、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体重合物であるBブロックとからなるブロック共重合体である。前記Aブロックは、近赤外線吸収性化合物(A)に対する吸着部位として機能するのに対して、前記Bブロックは、立体反発部位として機能する。塩基性樹脂型分散剤は、AブロックおよびBブロックを有することで近赤外線吸収性化合物(A)の分散安定性を大きく向上させる。具体的には、特開2019-211764号公報記載の塩基性樹脂型分散剤が好ましい。
【0048】
また、塩基性樹脂型分散剤に加えて、酸性樹脂型分散剤を併用できる。
【0049】
酸性樹脂型分散剤は、例えば、芳香族カルボン酸構造を有する樹脂型分散剤が挙げられる。この分散剤は、WO2008/007776号公報、特開2008-029901号公報、特開2009-155406号公報、特開2010-185934号公報、特開2011-157416号公報、特開2009-251481号公報、特開2007-23195号公報、特開1996-143651号公報等に記載された方法で合成できる。
【0050】
樹脂型分散剤の含有量は、近赤外線吸収性化合物(A)100質量部に対して、3~200質量%が好ましく、5~100質量がより好ましい。適量含有すると分散安定性が向上する。
【0051】
塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、45~150mgKOH/gが好ましい。また、4級アンモニウム塩価は、10~90mgKOH/gが好ましい。ここで、アミン価および4級アンモニウム塩価とは、分散剤1gを中和するのに必要なHClのmg数をKOHの当量に換算した値を表す。なお、アミン価は、50~100mgKOH/gがより好ましい。これにより分散安定性および保存安定性がより向上することに加え可視域(400nm~700nm)の光透過性が向上する。また、4級アンモニウム塩価は、15~50mgKOH/gが好ましい。これにより前記アミン価と同様の効果が得られる。なお、塩基性樹脂型分散剤(B)は、分散安定性および保存安定性の観点から酸価を有しないことが好ましい。
【0052】
樹脂型分散剤の分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」ということがある。)で4,000~40,000が好ましく、分散安定性の観点で、5,000~20,000がより好ましい。
【0053】
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、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。
【0054】
樹脂型分散剤(B)は、単独、または2種類以上を併用して使用できる。
【0055】
<アルカリ可溶性樹脂(C)>
本発明のアルカリ可溶性樹脂(C)は、重量平均分子量が12,000を超え50,000以下のテトラヒドロピラン構造含有樹脂を含む。アルカリ可溶性は、例えば、光学フィルタ作製時のアルカリ現像工程において現像溶解性を付与するためのものであり、酸性基が必要である。アルカリ可溶性樹脂(C)は、厚さ2μmの被膜を形成した際、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。
【0056】
テトラヒドロピラン構造含有樹脂は、下記一般式(1)で示す化合物を含む単量体混合物の重合体である。前記単量体混合物の重合反応では、一般式(1)で示す化合物の環化反応が同時に進行する。これによりテトラヒドロピラン構造が樹脂中の主鎖に形成される。なお、テトラヒドロピラン構造含有樹脂の合成法は、特開2004-300204号公報に記載されている。。
一般式(1)
【化2】
【0057】
(一般式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。)
【0058】
上記R1、R2は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、t-アミル基、ステアリル基、ラウリル基、シクロへキシル基、エチルへキシル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、ベンジル基等が挙げられる。これらの中でもメチル基、エチル基、シクロへキシル基、ベンジル基が好ましい。なお、R1、およびR2は、互いに同一または異なっていてもよい。
【0059】
一般式(1)で示す化合物は、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(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(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(イソブチル)-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート等が挙げられる。
【0060】
樹脂中のテトラヒドロピラン構造の一態様を以下に示す。なお、Meはメチル基である。
【化3】
【0061】
前記単量体混合物は、一般式(1)で示す化合物を含む単量体以外に酸基含有単量体、脂環式炭化水素基含有単量体、その他単量体単位を含有できる。
【0062】
前記単量体混合物1モル%中、一般式(1)で示す化合物を含む単量体は0.05~0.5モル%が好ましい。酸基含有単量体は0.05~0.3モル%が好ましい。脂環式炭化水素基含有単量体は0~0.25モル%が好ましい。その他単量体は、0~0.7モル%が好ましい。これにより耐熱性および現像速度が向上する。
【0063】
(酸基含有単量体)
酸基含有単量体を含有すると樹脂組成物は、硬化時に被膜の表面硬度が向上し、基材への密着性やアルカリ可溶性も向上する。さらに現像性も向上する。
【0064】
酸基含有単量体の酸基は、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基、リン酸基、スルホン酸基等の塩基と中和する官能基が挙げられる。これらの中でもカルボキシル基、カルボン酸無水物基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。
【0065】
酸基含有単量体は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和多価カルボン酸類;コハク酸モノ(2-アクリロイルオキシエチル)、コハク酸モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)等の不飽和基とカルボキシル基との間が鎖延長されている不飽和モノカルボン酸類;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和酸無水物類;ライトエステルP-1M(共栄社化学製)等のリン酸基含有不飽和化合物;等が挙げられる。これらの中でも、汎用性、入手性等の観点から、カルボン酸系単量体(不飽和モノカルボン酸類、不飽和多価カルボン酸類、不飽和酸無水物類)が好ましく、不飽和モノカルボン酸類がより好ましく、アクリル酸、メタクリル酸がさらに好ましい。
【0066】
(脂環式炭化水素基含有単量体)
脂環式炭化水素基含有単量体を含有すると赤外線吸収性組成物は、硬化後の被膜の耐熱性が向上する。
【0067】
脂環式炭化水素基含有単量体は、脂環式炭化水素基を有すればよく限定されないところ、炭素数3~12の脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数7~10の脂環式炭化水素基がより好ましい。脂環式炭化水素基は、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロドデシル、シクロへプチル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル等の単環式炭化水素基;ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、トリシクロデカニル、アダマンチル、イソボルニル等の多環式炭化水素基が挙げられる。これらの中でも、耐熱性がより向上する面で多環式炭化水素基が好ましく、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、イソボルニルより好ましく、ジシクロペンタニルがさらに好ましい。
【0068】
(その他単量体)
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、t-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、
あるいは、(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等が挙げられる。
【0069】
また、アルカリ可溶性樹脂(C)は、重合性不飽和基を有する感光性樹脂でもよい。
【0070】
アルカリ可溶性樹脂(C)の合成に使用する単量体等は、それぞれ単独また2種類以上を併用して使用できる。
【0071】
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂(C)の重量平均分子量(Mw)は、12,000を超え50,000以下であり、15,000~30,000が好ましい。また数平均分子量(Mn)は5,000~50,000が好ましい。Mw/Mnの値は10以下が好ましい。
【0072】
アルカリ可溶性樹脂(C)の酸価は、20~300mgKOH/gが好ましく、50~200mgKOH/gがより好ましい。適度な酸価を有すると現像液溶解性および微細なパターン形成を高度に両立できる。
【0073】
アルカリ可溶性樹脂(C)の含有量は、近赤外線吸収性化合物(A)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。
【0074】
(その他アルカリ可溶性樹脂)
本発明の樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(C)以外にその他アルカリ可溶性樹脂、熱可塑性樹脂(アルカリ可溶性を有しない樹脂)を併用できる。その他アルカリ可溶性樹脂は、例えば、アルカリ可溶性感光性樹脂等が挙げられる。なお、感光性樹脂は、重合性不飽和基を有する熱可塑性樹脂である。
【0075】
<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。
【0076】
<アルカリ可溶性感光性樹脂>
アルカリ可溶性感光性樹脂は、重合性不飽和基を有するため感光性を有する。アルカリ可溶性感光性樹脂は、アルカリ可溶性があり、感光性を有すれば良く、公知の樹脂を使用できるところ、以下の方法 (i) (ii)で合成した樹脂が好ましい。アルカリ可溶性感光性樹脂は、を使用すると光照射で3次元架橋して架橋密度が上がるため、被膜の薬品耐性が向上する。
【0077】
[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、モノ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感光性樹脂を得る方法が挙げられる。なお、モノカルボキシル基含有単量体は、カルボキシル基を1有する単量体である。
【0078】
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
【0079】
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。
【0080】
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。なお、多塩基酸無水物は、酸無水物を形成しないカルボキシル基を有しても良い。
【0081】
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、t-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、
あるいは、(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等が挙げられる。
【0082】
また、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。
【0083】
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てアルカリ可溶性感光性樹脂を合成する方法が挙げられる。
【0084】
水酸基含有単量体は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-若しくは4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキルメタアクリレート類が挙げられる。また、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/又はブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、ポリγ-バレロラクトン、ポリε-カプロラクトン、及び/又はポリ12-ヒドロキシステアリン酸等を付加したポリエステルモノ(メタ)アクリレートも挙げられる。これらの中でも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く、グリセロールモノ(メタ)アクリレートがより好ましい。
【0085】
イソシアネート基含有単量体は、例えば、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。
【0086】
上記単量体以外に使用できる単量体は、上記方法(i)で例示したその他単量体に加え、リン酸エステル基含有単量体等が挙げられる。
【0087】
リン酸エステル基含有単量体は、例えば、水酸基含有単量体の水酸基に、5酸化リンやポリリン酸等のリン酸エステル化剤を反応させた化合物である。
【0088】
<重合性化合物(D)>
本発明の樹脂組成物は、重合性化合物(D)、及び光重合開始剤(E)を含むことによって感光性が得られる。重合性化合物(D)は、重合性不飽和基を含有するモノマー(単量体)、オリゴマーである。重合性化合物(D)は、例えば、酸基含有単量体、ウレタン結合含有単量体、その他単量体が挙げられる。
【0089】
酸基含有単量体の酸基は、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基等が挙げられる。
【0090】
酸基含有単量体は、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。具体例は、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート等のモノヒドロキシオリゴアクリレート又はモノヒドロキシオリゴメタクリレート類と、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、フタル酸等のジカルボン酸類との遊離カルボキシル基含有モノエステル化物;プロパン-1,2,3-トリカルボン酸(トリカルバリル酸)、ブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,2,3-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,5-トリカルボン酸等のトリカルボン酸類と、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート等のモノヒドロキシモノアクリレート又はモノヒドロキシモノメタクリレート類との遊離カルボキシル基含有オリゴエステル化物等が挙げられる。
【0091】
(ウレタン結合含有単量体)
ウレタン結合含有単量体は、例えば、水酸基を有する(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多官能ウレタンアクリレート、アルコールに多官能イソシアネートを反応させ、さらに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート等が挙げられる。
【0092】
水酸基を有する(メタ)アクリレートは、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。
【0093】
多官能イソシアネートは、トリ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、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ポリイソシアネート等が挙げられる。
【0094】
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、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-ヘキサンジオールジ(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、トリメチロールプロパントリ(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、(メタ)アクリル酸、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。
【0095】
重合性化合物(D)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0096】
重合性化合物(D)の配合量は、赤外線吸収性組成物の不揮発分100質量%中、1~50質量%が好ましく、2~40質量%がより好ましい。適量配合すると硬化性及び現像性がより向上する。
【0097】
<光重合開始剤(E)>
光重合開始剤(E)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。
【0098】
(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。樹脂組成物中の近赤外線吸収性化合物(A)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。
【0099】
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。
【0100】
光重合開始剤(E)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0101】
光重合開始剤(E)の含有量は、近赤外線吸収性化合物(A)100質量部に対し、2~50質量部が好ましく、2~30質量部がより好ましい。適量含有すると光硬化性及び現像性がより向上する。
【0102】
<増感剤>
本発明の樹脂組成物は、さらに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。
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。具体的には、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。
【0103】
増感剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0104】
増感剤の含有量は、光重合開始剤(E)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。
【0105】
<熱硬化性化合物>
本発明の樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有できる。これにより耐熱性をさらに向上できる。熱硬化性化合物は、低分子化合物でもよく、樹脂のような高分子量化合物でもよい。
【0106】
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、オキセタン化合物が好ましい
【0107】
<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有できる。チオールは、光重合開始剤と併用すると光照射後のラジカル重合の際、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し、樹脂組成物の感度が向上する。
【0108】
チオール系連鎖移動剤は、チオール基(SH基)2以上有するある多官能チオールが好ましい。なお、チオール系連鎖移動剤は、SH基を4以上有することがより好ましい。官能基数が増えると被膜の表面から最深部まで光硬化し易くなる。
【0109】
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-トリアジンなどが挙げられ、好ましくは、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挙げられる。
【0110】
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。
【0111】
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、0.1~10質量%が好ましく、0.1~3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。
【0112】
<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。
【0113】
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。
【0114】
重合禁止剤の含有量は、赤外線吸収性組成物の不揮発分100質量%中、0.01~0.4質量%が好ましい。適量含有するとパターンの直線性やパターンの解像性が向上し、や被膜表面にシワを抑制できる。
【0115】
<紫外線吸収剤>
本発明の樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有できる。紫外線吸収剤は、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等が挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、オリゴマーやポリマーであってもよい。
【0116】
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。
【0117】
また、光重合開始剤と紫外線吸収剤の合計含有量は、赤外線吸収性組成物の不揮発分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。
【0118】
ベンゾトリアゾール系化合物は、例えば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。
【0119】
トリアジン系化合物は、例えば、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。
【0120】
ベンゾフェノン系化合物は、例えば、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。
【0121】
サリチル酸エステル系化合物は、例えば、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。
【0122】
<酸化防止剤>
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤できる。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。特に近赤外線吸収性化合物(A)の濃度が高い場合、塗膜架橋成分量が少なくなるため高感度の架橋成分の使用や、光重合開始剤の増量といった対応を取るため熱工程の黄変が強くなる現象が見られる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
【0123】
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。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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。これにより透過率、分光特性、及び感度がより向上する。
【0127】
<レベリング剤>
本発明の樹脂組成物は、レベリング剤を含有できる。これにより被膜の基材に対する濡れ性および被膜の乾燥性がより向上する。レベリング剤は、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤等が挙げられる
【0128】
レベリング剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
【0129】
レベリング剤の含有量は、赤外線吸収性組成物の不揮発分中、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。適量含有することで、塗工性、密着性、および透過率のバランスがより向上する。
【0130】
<貯蔵安定剤>
本発明の樹脂組成物は、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。
【0131】
貯蔵安定剤の含有量は、近赤外線吸収性化合物(A)100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましい。
【0132】
<密着向上剤>
本発明の樹脂組成物は、密着向上剤を含有できる。これにより被膜と基材の密着性が向上する。また、フォトリソグラフィ法で幅が狭いパターンを形成し易くなる。密着向上剤は、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。
【0133】
シランカップリング剤は、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が挙げられる。
【0134】
密着向上剤の含有量は、近赤外線吸収性化合物(A)100質量部に対し、0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。適量含有すると光感度が向上し、被膜の密着性およびパターンの解像性が向上する。
【0135】
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物は、例えば、近赤外線吸収性化合物(A)、樹脂型分散剤(B)および溶剤等を使用して分散処理を行い分散体を作製する。なお、分散処理の際、色素誘導体を併用すると近赤外線吸収性化合物(A)をより微細に分散できる、
次いで、前記分散体に、アルカリ可溶性樹脂(C)、重合性化合物(D)および光重合開始剤(E)を配合し、混合することで樹脂組成物が得られる。なお、各材料を配合するタイミングが任意であることはいうまでもない。
【0136】
前記分散処理は、例えば、ニーダー、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の分散装置を使用できる。
【0137】
<溶剤>
本発明の樹脂組成物は、溶剤を含有できる。これにより樹脂組成物の粘度調整が容易になるため、表面が平滑な被膜を形成し易い。溶剤は、使用目的に応じて適宜選択し、適量を含有すれば良い。
【0138】
溶剤は、例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
【0139】
これらの中でも塗布性、乾燥性の面で1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下の溶剤が好ましい。例えば、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より好ましく、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等がさらに好ましい。
【0140】
<粗大粒子の除去>
本発明の樹脂組成物は、重力加速度3000~25000Gの遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
【0141】
本発明の膜は、樹脂組成物から形成されることが好ましい。さらに光学フィルタは、前記膜を備えることが好ましい。以下、光学フィルタの用途を説明する。
【0142】
<近赤外線カットフィルタ>
本発明の近赤外線カットフィルタは、基材、上記の樹脂組成物から形成されてなる膜を備える。
近赤外線カットフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィ法で作製できる。本明細書では、最も好ましいフォトリソグラフィ法を説明する。
【0143】
フォトリソグラフィ法によりパターンを形成する場合は、樹脂組成物を、基材上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2~5μm程度となるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成できる。重合性化合物の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。
【0144】
基材は、シート状、フィルム状又は板状の透明基材が好ましい。透明基材の材質は、透明性が高い素材、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)。メチルメタクリレート系共重合物等のアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ガラス板等が挙げられる。
【0145】
現像は、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【0146】
本発明の近赤外線カットフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などによっても製造できる。
【0147】
<赤外線透過フィルタ>
本発明の赤外線透過フィルタは、可視光を遮光する色材を含む樹脂組成物から形成されてなる膜を備えることが好ましい。赤外線透過フィルタは、可視光領域から近赤外領域の透過を抑制し、赤外線を透過する。これにより、例えば、赤外線センサ等の用途に使用することができる。
【0148】
<用途>
本発明の樹脂組成物から形成されてなる膜を備える用途は、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ等が好ましい。
前記膜を備える固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサの具体的用途は、例えば、生体認証(指紋認証や静脈認証)用のセンサ、あるいはそのセンサが組み込まれたタッチセンサ、タッチパネルに使用できる。
例えば、スマートフォン、タブレットパソコン等、他には銀行ATM、マルチメディア端末等にはセキュリティ保護のため指紋認証、手指静脈認証等の生体認証機能が搭載されている。特にスマートフォン、タブレットパソコンに用いる指紋認証技術の発展は目まぐるしく、認証範囲が画面サイズに増大(フルスクリーン化)するのに伴い、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ等にディスプレイ内蔵型指紋認証センサが開発されている。
しかし、ディスプレイ内蔵型指紋センサはディスプレイ内に設置された各種光源を指紋に照射して、その反射光をセンシングするという光学方式が多いため、外部の不正な光(太陽光やLED照明のような広範囲の波長を持ち、且つ、強い光)がセンサに入射されると、撮像時のノイズになる問題があり、屋外での使用には精度面でやや不安が残る。本発明の樹脂組成物は、外部の不正な光のセンサへの入射を吸収、防ぎこれらの課題に対し効果がある。
また、本発明の樹脂組成物は耐熱性に優れているため、センサ、あるいはそのセンサが組み込まれたタッチセンサ、タッチパネルを製造する上での工程面においても好ましく使用できる。
また、生体認証用途でノイズとなる外光は、生体を透過する650nm~1000nmの光であり、特に650nm~800nmの光は生活空間に溢れているため、この波長領域の光をカットすることが生体認証の精度をより高める。
【実施例】
【0149】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、「部」は「重量部」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。
【0150】
(樹脂型分散剤およびアルカリ可溶性樹脂の酸価)
樹脂型分散剤およびアルカリ可溶性樹脂の酸価は、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。樹脂および樹脂型分散剤の酸価は、不揮発分の酸価を示す。
【0151】
(樹脂型分散剤およびアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw))
樹脂型分散剤およびアルカリ可溶性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である。
【0152】
(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。
【0153】
(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。
【0154】
<近赤外線吸収性化合物(A)>
A-1:ピロロピロール顔料1
特開2009-263614号公報に記載された方法で合成した下記式(2)で示す化合物。
【0155】
【0156】
A-2:ピロロピロール顔料2
特開2009-263614号公報に記載された方法で合成した下記式(3)で示す化合物。
【0157】
【0158】
A-3:シアニン顔料1:下記式(4)で示す化合物
【0159】
【0160】
A-4:スクアリリウム顔料1:下記式(5)で示す化合物。
【0161】
【0162】
A-5:スクアリリウム顔料2:下記式(6)で示す化合物
【0163】
【0164】
A-6:スクアリリウム顔料3:下記式(7)で示す化合物
【0165】
【0166】
<樹脂型分散剤(B)の製造方法>
(樹脂型分散剤(B-1~B-4)溶液)
特開2019-211764号公報の実施例で使用された塩基性樹脂型分散剤の中から下記の表1の分散剤を使用した。
【0167】
【0168】
【0169】
<アルカリ可溶性樹脂(C)溶液の製造>
(アルカリ可溶性樹脂(C-1)溶液の製造:主鎖に一般式(1)の環状構造を有する)
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、他方、モノマー滴下槽として、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40部、メタクリル酸32部、メタクリル酸メチル128部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート3部、PGMAC40部をよく攪拌混合したものを準備し、連鎖移動剤滴下槽として、n-ドデカンチオール6部、PGMAC24部をよく攪拌混合したものを準備した。反応槽に、PGMAC403部を仕込み、窒素置換した後、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー滴下槽および連鎖移動剤滴下槽から滴下を開始した。滴下は、温度を90℃に保ちながら、それぞれ135分間かけて行った。滴下が終了してから60分後に昇温を開始して反応槽を110℃にした。3時間110℃を維持した後、室温まで冷却し、重合体溶液を得た。反応終了後、不揮発分が20重量%になるようにPGMACを添加して調整しアルカリ可溶性樹脂(C-1)溶液を得た。重合体の重量平均分子量は17000、酸価は104mgKOH/gであった。
【0170】
(アルカリ可溶性樹脂(C-2)溶液の製造:主鎖に一般式(1)の環状構造を有する)
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、該反応槽に、PGMAC467部、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40部、メタクリル酸グリシジル80部、メタクリル酸32部、スチレン30部、メタクリル酸メチル18部、ジメチル2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業製「V-65」)20部を仕込み、窒素置換した後、よく攪拌混合し、その後、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を70 ℃まで昇温した。この温度を3時間保持した後、室温まで冷却し、濃度が30%の重合体溶液を得た。重合体の重量平均分子量は21000 、酸価は104mgKOH /gであった。
【0171】
(アルカリ可溶性樹脂(C-3)溶液の製造:主鎖に一般式(1)の環状構造を有する)
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、他方、モノマー滴下槽として、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40部、メタクリル酸40部、メタクリル酸メチル120部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本油脂製「パーブチルO」)4部、PGMAC40部をよく攪拌混合したものを準備し、連鎖移動剤滴下槽として、n-ドデカンチオール8部、PGMAC32部をよく攪拌混合したものを準備した。ついで、反応槽にPGMAC395部を仕込み、窒素置換した後、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー滴下槽および連鎖移動剤滴下槽から滴下を開始した。滴下は、温度を90℃に保ちながら、それぞれ135分間かけて行った。滴下が終了してから60分後に昇温を開始して反応槽を110℃にした。3時間110℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=5/95混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、メタクリル酸グリシジル70部、2,2’-メチレンビス(4-メチルー6-t-ブチルフェノール)0.4部、トリエチルアミン0.8部を仕込み、そのまま110℃で12時間反応させた。その後、PGMAC150部を加えて室温まで冷却し、濃度が30%の重合体溶液を得た。重合体の重量平均分子量は18000、酸価は2mgKOH/gであった。
【0172】
(アルカリ可溶性樹脂(C-4)溶液の製造:主鎖に環状構造を有するが分子量小さい)
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、他方、モノマー滴下槽として、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40部、メタクリル酸40部、メタクリル酸メチル120部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本油脂製「パーブチルO」)4部、PGMAC40部をよく攪拌混合したものを準備し、連鎖移動剤滴下槽として、n-ドデカンチオール12部、PGMAC32部をよく攪拌混合したものを準備した。ついで、反応槽にPGMAC395部を仕込み、窒素置換した後、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー滴下槽および連鎖移動剤滴下槽から滴下を開始した。滴下は、温度を90℃に保ちながら、それぞれ135分間かけて行った。滴下が終了してから60分後に昇温を開始して反応槽を110℃にした。3時間110℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=5/95混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、メタクリル酸グリシジル70部、2,2'-メチレンビス(4-メチルー6-t-ブチルフェノール)0.4部、トリエチルアミン0.8部を仕込み、そのまま110℃で12時間反応させた。その後、PGMAC150部を加えて室温まで冷却し、濃度が30%の重合体溶液を得た。重合体の重量平均分子量は11000、酸価は2mgKOH/gであった。
【0173】
(アルカリ可溶性樹脂(C-5)溶液の製造:主鎖に環状構造を有さない)
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコに、PGMAC160gを導入し、フラスコ内雰囲気を空気から窒素にした後、100℃に昇温後、ベンジルメタクリレート96.0g(0.55モル)、メタクリル酸17.6g(0.21モル)、トリシクロデカン骨格含有メタクリレート(日立化成社製FA-513M)22.0g(0.10モル)およびPGMAC140gからなる混合物にアゾビスイソブチロニトリル3.6gを添加した溶液を滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに100℃で5時間撹拌し、酸価85mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)8,000の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重量%になるようにPGMACを添加してアルカリ可溶性樹脂(C-5)溶液を得た。
【0174】
<樹脂組成物材料の製造>
(樹脂組成物材料(IRP-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時間分散した後、0.5μmのフィルタで濾過し、樹脂組成物材料(IRP-1)を作製した。
近赤外線吸収性化合物(A-1) :10.0部
樹脂型分散剤(B-1)溶液(不揮発分40%):15.0部
アルカリ可溶性樹脂(C-1)溶液 :35.0部
溶剤(N) :40.0部
【0175】
(樹脂組成物(IRP-2~14))
近赤外線吸収性化合物、樹脂型分散剤溶液、アルカリ可溶性樹脂溶液、溶剤を表2に示す組成、量に変更した以外は樹脂組成物(IRP-1)と同様にして、樹脂組成物(IRP-2~14)を調整した。
【0176】
【0177】
<感光性樹脂組成物(IRR-1)の製造>
[実施例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て、感光性樹脂組成物(IRR-1) を得た。
樹脂組成物(IRP-1:不揮発分20%) :75.0部
アルカリ可溶性樹脂(C-1:不揮発分20%)溶液 :5.0部
熱硬化性化合物(CE-1) :0.5部
熱硬化性化合物(CE-2) :0.5部
重合性化合物(D) :2.0部
光重合開始剤(E) :1.8部
増感剤(F) :0.2部
チオール系連鎖移動剤(G) :0.4部
重合禁止剤(H) :0.05部
紫外線吸収剤(I) :0.15部
酸化防止剤(J) :0.1部
レベリング剤(K:不揮発分3%) :1.0部
貯蔵安定剤(L) :0.1部
シランカップリング剤(M) :0.2部
溶剤(N) :13.0部
【0178】
[実施例2~22、比較例1~4]
以下、表3に示す組成と配合量に変更した以外は、感光性樹脂組成物(IRR-1)、と同様にして感光性樹脂組成物(IRR―2~26)を得た。
【0179】
【0180】
<熱硬化性化合物(CE)>
・エポキシ化合物(CE-1)
(CE-1-1)2,2‘-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-
エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物
[EHPE-3150(ダイセル社製)]、
(CE-1-2)ソルビトールのグリシジルエーテル化エポキシ化合物
[デナコールEX611(ナガセケムテックス社製)]、
(CE-1-3)イソシアヌル酸トリグリシジル
(CE-1-1)~(CE-1-3)をそれぞれ同量混合し、エポキシ化合物(CE-1)とした。
・オキセタン化合物(CE-2):
3-エチル-3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル]オキセタン
[アロンオキセタンOXT-221(東亞合成社製)]
【0181】
<重合性化合物(D)>
(D-1)トリメチロールプロパントリアクリレート
[アロニックスM309(東亞合成社製)];3官能
(D-2)ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート(E-2)
[アロニックスM402(東亞合成社製)];5,6官能
(D-3)多塩基酸性アクリルオリゴマー
[アロニックスM520(東亞合成社製)]
(D-4)カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
[KAYARAD DPCA-30(日本化薬社製)];6官能
【0182】
(D-5)下記による多官能ウレタンアクリレート
内容量が1リットル5つ口反応容器に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(432部、ヘキサメチレンジイソシアネート84部を仕込み、60℃で8時間反応させ、(メタ)アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレート(D-5)を含む生成物を得た。生成物中、多官能ウレタンアクリレート(D-5)の占める割合は、70質量%であり、残部を他の光重合性モノマーで占めている。なお、IR分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。
【0183】
(D-6)2官能のビスフェノールA型(メタ)アクリレート
[ABE-300(新中村化学社製)]
(D-7)エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート
[A-9300(新中村化学社製)]
以上、(D-1)~(D-7)をそれぞれ同量にて混合し、重合性化合物(D)とした。
【0184】
<光重合開始剤(E)>
(E-1)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
[イルガキュア907(BASFジャパン社製)]
(E-2)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
[イルガキュア379(BASFジャパン社製)]
(E-3)2,4,6-トリメチルベンゾイルージフェニルーホスフィンオキサイド
[ルシリンTPO(チバ・ジャパン社製)]
(E-4)2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,5,4’,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール
[ビイミダゾール(黒金化成社製)]
(E-5)p-ジメチルアミノアセトフェノン
[DMA(ダイキファイン社製)]
(E-6)エタン-1-オン,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)
[イルガキュアOXE02(BASFジャパン社製)]
(E-7)1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル] -2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン
[イルガキュア2959(BASFジャパン社製)]
(E-8)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
[イルガキュア819(BASFジャパン社製)]
以上、(E-1)~(E-8)をそれぞれ同量にて混合し、光重合開始剤(E)とした。
【0185】
<増感剤(F) >
(F-1)2,4-ジエチルチオキサントン
[カヤキュアDETX-S(日本化薬社製)]
(F-2)4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
[CHEMARK DEABP(Chemark Chemical社製)]
以上、(F-1)(F-2)をそれぞれ同量にて混合し、増感剤(F)とした。
【0186】
<チオール系連鎖移動剤(G)>
(G-1)トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)
[TEMB(昭和電工社製)]
(G-2)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)
[TPMB(昭和電工社製)]
(G-3)ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)
[PEMP(堺化学工業社製)]
(G-4)トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)
[TMMP(堺化学工業社製)]
(G-5)トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート
[TEMPIC(堺化学工業社製)]
以上、(G-1)~(G-5)をそれぞれ同量にて混合し、チオール系連鎖移動剤(G)とした。
【0187】
<重合禁止剤(H)>
(H-1)3-メチルカテコール
(H-2)メチルヒドロキノン
(H-3)t-ブチルヒドロキノン
以上、(H-1)~(H-3)をそれぞれ同量にて混合し、重合禁止剤(H)とした。
【0188】
<紫外線吸収剤(I)>
(I-1)2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-(ドデシルおよびトリデシル)オキシプロピル)オキシ]-2-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
[TINUVIN400(BASFジャパン社製)]
(I-2)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
[TINUVIN900(BASFジャパン社製)]
以上、(I-1)~(I-2)をそれぞれ同量にて混合し、紫外線吸収剤(I)とした。
【0189】
<酸化防止剤(J)>
(J-1)ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
(J-2)3,3'-チオジプロパン酸ジオクタデシル
(J-3)トリス[2,4-ジ-(t)-ブチルフェニル]ホスフィン
(J-4)ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
(J-5)サリチル酸p-オクチルフェニル
以上、(J-1)~(J-5)をそれぞれ同量にて混合し、酸化防止剤(J)とした。
【0190】
<レベリング剤(K)>
ビックケミー社製「BYK-330」 1部、
DIC社製「メガファックF-551」 1部、
花王社製「エマルゲン103」 1部
をPGMAc97部に溶解させた混合溶液。
【0191】
<貯蔵安定剤(L)>
(L-1)2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノール
(本州化学工業社製「BHT」)
(L-2)トリフェニルホスフィン
(北興化学工業社製「TPP」)
以上、(L-1)~(L-2)をそれぞれ同量にて混合し、貯蔵安定剤(L)とした。
【0192】
<密着向上剤(M)>
(M-1)3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-403(信越化学工業社製)]
(M-2)3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBE-503(信越化学工業社製)]
(M-3)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
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-603(信越化学工業社製)]
(M-4)3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-803(信越化学工業社製)]
以上、(M-1)~(M-4)をそれぞれ同量にて混合し、シランカップリング剤(M)とした。
【0193】
<溶剤(N) >
(N-1)PGMAc 30部
(N-2)シクロヘキサノン 30部
(N-3)3-エトキシプロピオン酸エチル 10部
(N-4)プロピレングリコールモノメチルエーテル 10部
(N-5)シクロヘキサノールアセテート 10部
(N-6)ジプロプレングリコールメチルエーテルアセテート 10部
以上、(N-1)~(N-6)をそれぞれ上記質量部にて混合し、溶剤(N)とした。
【0194】
<感光性樹脂組成物の評価>
得られた感光性樹脂組成物について、パターン形成性に関する試験を下記の方法で行った。なお、評価基準で◎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。
【0195】
(パターン形成性の評価)
<フィルタセグメントの形成>
100mm×100mm、0.7mm厚のガラス基板にスピンコーターで、得られた感光性樹脂組成物を塗布し、90℃で90秒乾燥させ溶剤を除去し、膜厚が2.4μmである塗膜を得た。次いで、該被膜に所定のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて100mJ/cm2の紫外線を照射し、0.2質量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未硬化部を除去し所望のパターンを形成した。得られた塗膜について、230℃のオーブンで20分間加熱処理を施し、フィルタセグメントを形成した。塗膜の膜厚は、Dektak3030(日本真空技術社製)を用いて行った。
<パターン直線性>
得られたフィルタセグメントについて、走査型電子顕微鏡(日立ハイテック社製「S-3
000H」)にてパターン直線性を確認した。評価は幅10μmのストライプ型パターン
のSEM画像を撮りこみ、以下のように評価した。
◎:直線性が極めて良好
○:直線性良好
△:一部直線でない箇所が見受けられる
×:直線性不良
【0196】
<断面形状>
得られたフィルタセグメントについて、走査型電子顕微鏡(日立ハイテック社製「S-3
000H」)にてパターン形状を確認した。評価は幅10μmのストライプ型パターン
のSEM画像を取り込み、テーパー部分の角度を分度器を用いて以下のように評価した。
◎:非常に良好な形状(テーパー角が60°以上90°未満)
○:良好な形状(テーパー角が20°以上、60°未満)
△:実用可能な形状(テーパー角が90°以上、100°未満)
×:不良な形状(テーパー角が20°未満、もしくは100°以上)
【0197】