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TW202104309A - 硬化性組成物、膜、濾色器、濾色器之製造方法、固體攝像元件、圖像顯示裝置及高分子化合物 - Google Patents

硬化性組成物、膜、濾色器、濾色器之製造方法、固體攝像元件、圖像顯示裝置及高分子化合物 Download PDF

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TW202104309A
TW202104309A TW109103980A TW109103980A TW202104309A TW 202104309 A TW202104309 A TW 202104309A TW 109103980 A TW109103980 A TW 109103980A TW 109103980 A TW109103980 A TW 109103980A TW 202104309 A TW202104309 A TW 202104309A
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深見祐太朗
金子祐士
尾田和也
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日商富士軟片股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種包含顏料以及滿足下述條件1及下述條件2中的至少一者之樹脂之硬化性組成物、由上述硬化性組成物形成之膜、濾色器、使用了上述硬化性組成物之濾色器之製造方法、包含上述膜或上述濾色器之固體攝像元件及圖像顯示裝置以及高分子化合物;條件1:上述樹脂包含陰離子結構、與上述陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元;條件2:上述樹脂包含第四級銨陽離子結構及在側鏈具有連結有自由基聚合性基之基團之構成單元。

Description

硬化性組成物、膜、濾色器、濾色器之製造方法、固體攝像元件、圖像顯示裝置及高分子化合物
本發明係有關一種硬化性組成物、膜、濾色器、濾色器之製造方法、固體攝像元件、圖像顯示裝置及高分子化合物。
近年來,由於數位相機、附相機之行動電話等的普及,電荷耦合元件(CCD)影像感測器器等固體攝像元件的需求大幅增長。使用濾色器作為顯示器和光學元件的核心器件。
濾色器使用包含著色劑及樹脂之硬化性組成物來製造。又,一般而言,將顏料用作著色劑之情況下,還進行使用分散劑等將顏料分散於硬化性組成物中。
在專利文獻1中,揭示了有關如下之發明:(A)至少在含有特定結構之聚合物成分之聚合物主鏈的僅一方的末端上由鍵結特定結構的聚合性雙鍵基團而成之重量平均分子量為3×104 以下的至少由單官能性大分子單體、特定結構的第四級銨鹽單體及特定結構的酸醯胺基中的至少一個分子中具有之單體而成之共聚物、(B)感放射線性化合物以及(C)具有顏料之感放射線性著色組成物。 又,在專利文獻2中,記載了一種電沉積塗料組成物,其中將選自包括丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸等的組群中之羧酸化合物0.5~30質量%、特定結構的丙烯酸縮水甘油酯或縮水甘油甲基丙烯酸酯與第四級銨鹽的反應物0.5~30質量%、具有選自包括碳數2~5的丙烯酸羥烷基酯及甲基丙烯酸羥烷基酯的組群中之至少一個羥基之單體10~40質量%、選自包括碳數2~5的烷基丙烯酸酯及烷基甲基丙烯酸酯的組群中之不飽和單體10~70質量%在60~120℃下進行反應而獲得之重量平均分子量為3,000~30,00,且包含當設為1~2.5μm的乾燥塗膜的厚度時具有3.0-6.0的介電常數之丙烯酸酯共聚物10~15質量%及選自蒽醌系顏料及酞菁系顏料之平均粒徑為20~150nm的顏料1~5質量%。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-254133號公報 [專利文獻2]韓國公開專利第2001-0066314號公報
關於使用硬化組成物而形成之膜,期望進一步改善對支撐體的密接性。
本發明的目的在於提供一種可形成與支撐體的密接性優異之膜之硬化性組成物。又,提供一種由上述硬化性組成物形成之膜、濾色器、使用了上述硬化性組成物之濾色器之製造方法、包含上述膜或上述濾色器之固體攝像元件及圖像顯示裝置、新型高分子化合物。
本發明的典型的實施形態為如下。 <1>一種硬化性組成物,其包含顏料以及下述條件1及下述條件2中的至少一者之樹脂: 條件1:上述樹脂包含陰離子結構、與上述陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元; 條件2:上述樹脂包含第四級銨陽離子結構及在側鏈具有連結有自由基聚合性基之基團之構成單元。 <2>如<1>所述之硬化性組成物,其中 上述樹脂包含下述式(A1)所表示之構成單元及下述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者。 [化學式1]
Figure 02_image001
式(A1)中,RA1 表示氫原子或烷基,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,RA2 及RA3 分別獨立地表示烷基或芳烷基,LA1 在mA為1時表示1價的取代基,mA為2以上時表示mA價的連結基,LA2 表示nA+1價的連結基,LA3 表示2價的連結基,RA4 表示氫原子或烷基,nA表示1以上的整數,mA表示1以上的整數,mA為2以上時2以上的RA2 、2以上的RA3 及2以上的LA2 可以分別相同,亦可以不同,mA為2以上時,作為包含第四級銨陽離子之結構之mA個結構中選自包括其中一結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個可以與選自包括其他結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個形成環結構,選自包括nA及mA的組群中之至少一個為2以上時,2以上的LA3 及2以上的RA4 可以分別相同,亦可以不同,RA2 、RA3 及LA2 中的至少2個可以鍵結而形成環; 式(B1)中,RB1 表示氫原子或烷基,LB1 表示2價的連結基,RB2 及RB3 分別獨立地表示烷基,LB2 表示nB+1價的連結基,LB3 表示2價的連結基,RB4 表示氫原子或烷基,nB表示1以上的整數,nB為2以上時,2以上的LB3 及2以上的RB4 可以分別相同,亦可以不同,RB2 、RB3 、LB1 及LB2 中的至少2個可以鍵結而形成環。 <3>如<2>所述之硬化性組成物,其中 上述式(A1)中的nA為1,LA2 及LA3 的鍵表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個、或上述式(B1)中的nB為1,LB2 及LB3 表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個; [化學式2]
Figure 02_image003
式(C1)~式(C4)中,LC1 、LC2 及LC3 分別獨立地表示單鍵或2價的連結基,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。 <4>如<1>至<3>中任一項所述之硬化性組成物,其中 上述樹脂中的式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元的含量為1質量%~60質量%。 <5>如<1>至<4>中任一項所述之硬化性組成物,其中 上述樹脂具有自由基聚合性基,並且進一步包含與式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元不同之構成單元D。 <6>如<5>所述之硬化性組成物,其中 上述樹脂進一步包含下述式(D1)所表示之構成單元作為上述構成單元D。 [化學式3]
Figure 02_image005
式(D1)中,RD1 ~RD3 分別獨立地表示氫原子或烷基,XD1 表示-COO-、-CONRD6 -或伸芳基,RD6 表示氫原子、烷基或芳基,RD4 表示2價的連結基,LD1 表示由下述式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之基團,RD5 表示(n+1)價的連結基,XD2 表示氧原子或NRD7 -,RD7 表示氫原子、烷基或芳基,RD 表示氫原子或甲基,nD表示1以上的整數,nD為2以上時,2以上的XD2 及2以上的RD 可以分別相同,亦可以不同。 [化學式4]
Figure 02_image007
式(D2)、式(D3)及式(D3’)中,XD3 表示氧原子或-NH-,XD4 表示氧原子或COO-,Re1 ~Re3 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re1 ~Re3 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,XD5 表示氧原子或-COO-,Re4 ~Re6 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re4 ~Re6 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,*及波線部表示與其他結構的鍵結位置。 <7>如<1>至<6>中任一項所述之硬化性組成物,其中 上述樹脂進一步包含下述式(D5)所表示之構成單元。 [化學式5]
Figure 02_image009
式(D5)中,RD9 表示氫原子或烷基,XD6 表示氧原子或NRC -,RC 表示氫原子、烷基或芳基,LD3 表示2價的連結基,YD1 表示伸烷氧基或伸烷基羰氧基,ZD1 表示碳數1~20的脂肪族烴基或碳數6~20的芳香族烴基,p表示1以上的整數,p為2以上時,p個YD1 可以相同,亦可以不同。 <8>如<1>至<7>中任一項所述之硬化性組成物,其包含肟化合物作為光聚合起始劑。 <9>如<1>至<8>中任一項所述之硬化性組成物,其進一步包含聚合性化合物。 <10>如<1>至<9>中任一項所述之硬化性組成物,其用於形成濾色器的著色層或紅外線吸收層形成。 <11>一種膜,其由<1>至<10>中任一項所述之硬化性組成物而形成形成。 <12>一種濾色器,其由<1>至<10>中任一項所述之硬化性組成物形成。 <13>一種濾色器之製造方法,其包括: 將<1>至<10>中任一項所述之硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層之步驟; 將上述組成物層曝光成圖案狀之步驟; 顯影去除未曝光部而形成著色圖案之步驟。 <14>一種濾色器之製造方法,其包括: 將<1>至<10>中任一項所述之硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層,並硬化上述組成物層而形成硬化層之步驟; 在上述硬化層上形成光阻劑層之步驟; 藉由進行曝光及顯影而圖案化上述光阻劑層以獲得光阻圖案之步驟; 將上述光阻圖案作為蝕刻遮罩而對上述硬化層進行蝕刻之步驟。 <15>一種固體攝像元件,其包含<11>所述之膜或<12>所述之濾色器。 <16>一種圖像顯示裝置,其包含<11>所述之膜或<12>所述之濾色器。 <17>一種高分子化合物,其包含下述式(A1)所表示之構成單元及下述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者; [化學式6]
Figure 02_image011
式(A1)中,RA1 表示氫原子或烷基,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,RA2 及RA3 分別獨立地表示烷基或芳烷基,LA1 在mA為1時表示1價的取代基,mA為2以上時表示mA價的連結基,LA2 表示nA+1價的連結基,LA3 表示2價的連結基,RA4 表示氫原子或烷基,nA表示1以上的整數,mA表示1以上的整數,mA為2以上時,2以上的RA2 、2以上的RA3 及2以上的LA2 可以分別相同,亦可以不同,mA為2以上時,作為包含第四級銨陽離子之結構之mA個結構中選自包括其中一結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個可以與選自包括其他結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個形成環結構,選自包括nA及mA的組群中之至少一個為2以上時,2以上的LA3 及2以上的RA4 可以分別相同,亦可以不同,RA2 、RA3 及LA2 中的至少2個可以鍵結而形成環; 式(B1)中,RB1 表示氫原子或烷基,LB1 表示2價的連結基,RB2 及RB3 分別獨立地表示烷基,LB2 表示nB+1價的連結基,LB3 表示2價的連結基,RB4 表示氫原子或烷基,nB表示1以上的整數,nB為2以上時,2以上的LB3 及2以上的RB4 可以分別相同,亦可以不同,RB2 、RB3 、LB1 及LB2 中的至少2個可以鍵結而形成環。 <18>如<17>所述之高分子化合物,其中 上述式(A1)中的nA為1,LA2 及LA3 的鍵表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個、或上述式(B1)中的nB為1,LB2 及LB3 表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個; [化學式7]
Figure 02_image013
式(C1)~式(C4)中,LC1 、LC2 及LC3 分別獨立地表示2價的連結基,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。 [發明效果]
依本發明,提供一種可形成與支撐體的密接性優異之膜之硬化性組成物。又,提供一種由上述硬化性組成物形成之膜、濾色器、使用了上述硬化性組成物之濾色器之製造方法、包含上述膜或上述濾色器之固體攝像元件及圖像顯示裝置、新型高分子化合物。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。 在本說明書中,“~”係以將記載於其前後之數值作為下限值及上限值而包含之含義來使用。 本說明書中的基團(原子團)的標記中,未記載經取代及未經取代之標記還包含不具有取代基之基團(原子團)以及具有取代基之基團(原子團)。例如,“烷基”係指,不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代烷基),亦包含具有取代基之烷基(經取代烷基)。 在本說明書中,“曝光”只要沒有特別指定,則不僅使用光之曝光,而且使用電子束、離子束等粒子射線之描繪亦屬於曝光。又,作為曝光中所使用之光,可以列舉水銀燈的明線光譜、準分子雷射所代表之遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等光化射線或放射線。 在本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩者或者任一者,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸這兩者或者任一者,“(甲基)丙烯醯基”表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基這兩者或者任一者。 在本說明書中,結構式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。 在本說明書中,重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)係藉由GPC(凝膠滲透層析法)法測量之聚苯乙烯換算值。 在本說明書中,近紅外線係指,波長700~2,500nm的光。 在本說明書中,固體成分係指,從組成物的所有成分中去除溶劑之成分的質量。 在本說明書中,顏料係指,對溶劑不易溶解之化合物。例如,顏料對23℃的水100g及23℃的丙二醇單甲醚乙酸酯100g的溶解度均為0.1g以下為較佳,0.01g以下為更佳。 在本說明書中,“步驟”這一詞不僅在獨立的步驟,即使在無法與其他步驟明確區別之情況下,只要實現該步驟的預期作用,則亦包含於本術語中。 在本說明書中,只要沒有特別記載,則組成物作為組成物中所包含之各成分可以包含對應於其成分之2種以上的化合物。又,只要沒有特別記載,則組成物中的各成分的含量係指,相當於其成分之所有的化合物之合計含量。 在本說明書中,只要沒有特別記載,則結構式中的波線部或*(星號)表示與其他結構的鍵結部位。 在本說明書中,較佳態樣的組合為更佳態樣。
(硬化性組成物) 本發明的硬化性組成物包含顏料以及滿足下述條件1及下述條件2中的至少一者之樹脂(以下,亦稱為“特定樹脂”。)。 條件1:上述樹脂包含陰離子結構、與上述陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元; 條件2:上述樹脂包含第四級銨陽離子結構及在側鏈具有連結有自由基聚合性基之基團之構成單元。
藉由本發明的硬化性組成物,可獲得與支撐體的密接性優異之膜。作為可獲得上述效果之原因,推測為如下。
本發明的硬化性組成物中的特定樹脂藉由滿足上述條件1及上述條件2中的至少一者,在相同的側鏈包含第四級銨陽離子結構及自由基聚合性基。 藉由該第四級銨結構彼此的靜電相互作用,可推測如下:在與第四級銨陽離子結構相同的側鏈上所包含之自由基聚合性基的聚合中,特定樹脂的分子內的自由基聚合性基的聚合(分子內交聯)得到抑制,例如,由於容易引起特定樹脂的分子之間等、某特定樹脂分子與其他特定樹脂分子之間的聚合(分子之間交聯),因此可獲得與支撐體的密接性優異之膜。 在此,在專利文獻1及2中的任意文獻中均未對包含滿足上述條件1及條件2中的至少一者之樹脂之硬化性組成物進行記載或啟示。
認為本發明的硬化性組成物在使用硬化性組成物而獲得之圖案的圖案形狀上亦容易優異。推測這是由於藉由上述第四級銨結構彼此的靜電相互作用而容易引起上述分子之間交聯,因此由提高硬化性組成物的硬化性等原因引起。 又,認為本發明的硬化性組成物進一步包含後述之聚合性化合物之情況下,藉由上述第四級銨結構彼此的靜電相互作用,相較於樹脂彼此的聚合更容易引起樹脂與聚合性化合物之間的聚合,因此硬化性組成物的硬化性上容易優異,並且在對硬化性組成物進行硬化而獲得之圖案的圖案形狀上更容易優異。 本發明的硬化性組成物藉由包含特定樹脂,亦容易提高硬化性組成物的保存穩定性。推測這是由於藉由上述靜電相互作用,由顏料的凝聚得到抑制等原因引起。 本發明的硬化性組成物藉由包含特定樹脂,在形成上述圖案時之顯影殘渣的發生容易得到抑制。推測這是由於藉由在側鏈包含上述第四級銨結構而特定樹脂的親水性提高且容易去除顯影殘渣。 本發明的硬化性組成物藉由包含特定樹脂,容易抑制延遲缺陷。“延遲缺陷”係指,將硬化性組成物賦予到支撐體等而形成組成物層之後,進行基於曝光、顯影等之圖案化為止經過一定期間(例如,12小時~3天等)之情況下,所獲得之圖案中可認可之缺陷(例如,隨著時間的經過在組成物層上產生粒狀凝聚物。由於該種成分不易顯影去除,因此殘留於支撐體上而成為缺陷等)之現象。在本發明的硬化性組成物中,推測由於藉由上述靜電相互作用而在上述組成物層中顏料的凝聚的產生亦得到抑制,因此容易抑制延遲缺陷。
本發明的硬化性組成物能夠較佳地用作濾色器用硬化性組成物。具體而言,能夠較佳地用作用於形成濾色器的像素之組成物。 又,本發明的硬化性組成物能夠較佳地用作固體攝像元件用硬化性組成物,能夠更佳地用作固體攝像元件中所使用之用於形成濾色器的像素之硬化性組成物。 又,本發明的硬化性組成物能夠較佳地用作顯示裝置用硬化性組成物,能夠更佳地用作顯示裝置中所使用之用於形成濾色器的像素之著色組成物。 又,本發明的硬化性組成物亦能夠用作用於形成彩色微透鏡之組成物。作為彩色微透鏡之製造方法,可以列舉日本特開2018-010162號公報中所記載之方法等。
以下,對本發明的硬化性組成物進行詳細說明。
<顏料> 本發明的硬化性組成物含有顏料。 作為顏料,可以列舉白色顏料、黑色顏料、彩色顏料、透明顏料、近紅外線吸收顏料。另外,本發明中,白色顏料不僅包括純白色,還包括接近白色的淺灰色(例如,灰白色、淡灰色等)顏料等。 又,顏料可以係無機顏料及有機顏料中的任一種,從更容易提高分散穩定性之原因考慮,係有機顏料為較佳。 又,顏料為在波長400~2,000nm的範圍內具有極大吸收波長者為較佳,在波長400~700nm的範圍內具有極大吸收波長者為更佳。 又,使用在波長400~700nm的範圍內具有極大吸收波長之顏料(較佳為彩色色顏料)之情況下,本發明的硬化性組成物能夠較佳地用作濾色器中的用於形成著色層或紅外線吸收層之硬化性組成物。 作為著色層,例如,可以列舉紅色著色層、綠色著色層、藍色著色層、品紅色著色層、青色著色層、黃色著色層等。
顏料的平均一次粒徑為1~200nm為較佳。下限為5nm以上為較佳,10nm以上為更佳。上限為180nm以下為較佳,150nm以下為更佳,100nm以下為進一步較佳。若顏料的平均一次粒徑在上述範圍內,則硬化性組成物中的顏料的分散穩定性良好。另外,本發明中,顏料的一次粒徑能夠藉由使用穿透式電子顯微鏡觀察顏料的一次粒子並從所獲得之圖像照片來求出。具體而言,求出顏料的一次粒子的投影面積,並計算上述投影面積與相同的面積的正圓的直徑(等效圓直徑)作為顏料的一次粒徑。又,本發明中的平均一次粒徑設為針對400個顏料的一次粒子的一次粒徑的算數平均值。又,顏料的一次粒子係指,未凝聚的獨立的粒子。
〔彩色顏料〕 作為彩色顏料,並無特別限定,能夠使用公知的彩色顏料。作為彩色顏料,可以列舉在波長400~700nm的範圍內具有極大吸收波長之顏料。例如,可以列舉黃色顏料、橙色顏料、紅色顏料、綠色顏料、紫色顏料、藍色顏料等。作為該等具體例,例如,可以列舉以下。
比色指數黃色顏料(Pigment Yellow)(以下,亦單稱為“PY”。)1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214,231,232(次甲基/聚次甲基(methine/Polymethine)系),233(喹啉(Quinoline)系)等(以上,黃色顏料)、 C.I.顏料橙(Pigment Orange)(以下,亦單稱為“PO”。)2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等(以上,橙色顏料)、 C.I.顏料紅(Pigment Red)(以下,亦單稱為“PR”。)1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279,294(口山口星(xanthene)系、Organo Ultramarine、Bluish Red),295(偶氮系),296(偶氮系)等(以上,紅色顏料)、 C.I.顏料綠(Pigment Green)(以下,亦單稱為“PG”。)7,10,36,37,58,59,62,63等(以上,綠色顏料)、 C.I.顏料紫(Pigment Violet)(以下,亦單稱為“PV”。)1,19,23,27,32,37,42,60(三芳基甲烷系),61(口山口星系)等(以上,紫色顏料)、 C.I.顏料藍(Pigment Blue)(以下,亦單稱為“PB”。)1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,29,60,64,66,79,80,87(單偶氮系),88(次甲基/聚次甲基(methine/Polymethine)系)等(以上,藍色顏料)。
從更容易獲得本發明的效果之觀點考慮,本發明的硬化性組成物包含綠色顏料作為顏料為較佳,包含鹵代酞菁為更佳,包含PG 36及/或PG 58為進一步較佳。 又,本發明的硬化性組成物同時包含上述綠色顏料及黃色顏料亦較佳。作為此時的黃色顏料,可以較佳地列舉PY 150及/或PY 185。
-綠色顏料- 又,作為綠色顏料,能夠使用1個分子中的鹵素原子數為平均10~14個、溴原子數為平均8~12個、氯原子數為平均2~5個之鹵化鋅酞青顏料。作為具體例,可以列舉國際公開第2015/118720號中記載之化合物。又,作為綠色顏料,亦能夠使用中國專利申請公開第106909027中記載之化合物、作為配位體而具有磷酸酯之酞青化合物等。
-藍色顏料- 又,作為藍色顏料,亦能夠使用具有磷原子之鋁酞菁化合物。作為具體例,可以列舉日本特開2012-247591號公報的0022~0030段、日本特開2011-157478號公報的0047段中記載之化合物。
-黃色顏料- 又,作為黃色顏料,能夠使用日本特開2017-201003號公報中記載之顏料、日本特開2017-197719號公報中記載之顏料。 又,作為黃色顏料,能夠使用包含選自包括由下述式(I)表示之偶氮化合物及其互變異構結構的偶氮化合物的組群中之至少一種陰離子、2種以上的金屬離子及三聚氰胺化合物之金屬偶氮顏料。 [化學式8]
Figure 02_image015
式中,R1 及R2 分別獨立地係-OH或-NR5 R6 ,R3 及R4 分別獨立地係=O或=NR7 ,R5 ~R7 分別獨立地係氫原子或烷基。R5 ~R7 所表示之烷基的碳數為1~10為較佳,1~6為更佳,1~4為進一步較佳。烷基可以係直鏈、支鏈及環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳,直鏈為更佳。烷基可以具有取代基。取代基係鹵素原子、羥基、烷氧基、氰基及胺基為較佳。
關於上述金屬偶氮顏料,能夠參閱日本特開2017-171912號公報的段落號0011~0062、0137~0276、日本特開2017-171913號公報的段落號0010~0062、0138~0295、日本特開2017-171914號公報的段落號0011~0062、0139~0190、日本特開2017-171915號公報的段落號0010~0065、0142~0222的記載,該等內容被併入本說明書中。
-紅色顏料- 作為紅色顏料,亦能夠使用日本特開2017-201384號公報中記載之結構中取代有至少一個溴原子之二氧代吡咯并吡咯系顏料、日本專利第6248838號的段落號0016~0022中記載之二氧代吡咯并吡咯系顏料等。又,作為紅色顏料,亦能夠使用具有對芳香族環導入鍵結有氧原子、硫原子或氮原子之基團而成之芳香族環基與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結之結構之化合物。作為該種化合物,由式(DPP1)表示之化合物為較佳,由式(DPP2)表示之化合物為更佳。 [化學式9]
Figure 02_image017
上述式中,R11 及R13 分別獨立地表示取代基,R12 及R14 分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,n11及n13分別獨立地表示0~4的整數,X12 及X14 分別獨立地表示氧原子、硫原子或氮原子,當X12 係氧原子或硫原子時,m12表示1,當X12 係氮原子時,m12表示2,當X14 係氧原子或硫原子時,m14表示1,當X14 係氮原子時,m14表示2。作為R11 及R13 所表示之取代基,可以列舉由上述之取代基T舉出之基團,作為較佳的具體例,可以例舉烷基、芳基、鹵素原子、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜芳氧基羰基、醯胺基、氰基、硝基、三氟甲基、亞碸基、磺基等。
本發明中,彩色顏料可以組合使用2種以上。又,組合使用2種以上彩色顏料之情況下,可以組合2種以上的彩色顏料而形成黑色。作為這種組合,例如,可以列舉以下(1)~(7)的態樣。在硬化性組成物中包含2種以上彩色顏料,並且,組合2種以上的彩色顏料而呈黑色之情況下,本發明的硬化性組成物能夠較佳地用作近紅外線透射濾波器。 (1)含有紅色顏料和藍色顏料之態樣。 (2)含有紅色顏料、藍色顏料及黃色顏料之態樣。 (3)含有紅色顏料、藍色顏料、黃色顏料及紫色顏料之態樣。 (4)含有紅色顏料、藍色顏料、黃色顏料、紫色顏料及綠色顏料之態樣。 (5)含有紅色顏料、藍色顏料、黃色顏料及綠色顏料之態樣。 (6)含有紅色顏料、藍色顏料及綠色顏料之態樣。 (7)含有黃色顏料及紫色顏料之態樣。
〔白色顏料〕 作為白色顏料,可以列舉氧化鈦、鈦酸鍶、鈦酸鋇、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋯、氧化鋁、硫酸鋇、二氧化矽、滑石、雲母、氫氧化鋁、矽酸鈣、矽酸鋁、中空樹脂粒子、硫化鋅等。白色顏料係具有鈦原子之粒子為較佳,氧化鈦為更佳。又,白色顏料係相對於波長589nm的光的25℃下的折射率為2.10以上的粒子為較佳。前述折射率為2.10~3.00為較佳,2.50~2.75為更佳。
又,白色顏料亦能夠使用“氧化鈦 物性與應用技術 清野學著 13~45頁 1991年6月25日發行、技報堂出版發行”中記載之氧化鈦。
白色顏料不限於由單一無機物組成者,可以使用與其他原材料複合之粒子。例如,使用內部具有空孔或其他原材料之粒子、大量無機粒子附著於核粒子之粒子、包括由聚合物粒子組成之核粒子和由無機奈米微粒組成之殼層之核及殼複合粒子為較佳。作為包含由上述聚合物粒子構成之核粒子及由無機納米粒子構成之殼層之核及殼複合粒子,例如,能夠參閱日本特開2015-047520號公報的段落號0012~0042中的記載,且該內容被併入本說明書中。
白色顏料亦能夠使用中空無機粒子。中空無機粒子係指,內部具有空腔結構之無機粒子,並且係指具有由外殼包圍之空腔之無機粒子。作為中空無機粒子,可以列舉日本特開2011-075786號公報、國際公開第2013/061621號、日本特開2015-164881號公報等中所記載之中空無機粒子,該等內容被併入本說明書中。
〔黑色顏料〕 作為黑色顏料並無特別限定,能夠使用公知的黑色顏料。例如,可以列舉碳黑、鈦黑、石墨等,碳黑、鈦黑為較佳,鈦黑為更佳。鈦黑係指,含有鈦原子之黑色粒子,低次氧化鈦或氧氮化鈦為較佳。以提高分散性、抑制凝聚等為目的,可以根據需要修飾鈦黑的表面。例如,能夠用氧化矽、氧化鈦、氧化鍺、氧化鋁、氧化鎂、或者、氧化鋯來包覆鈦黑的表面。又,亦能夠使用如日本特開2007-302836號公報中所示出之拒水性物質之處理。作為黑色顏料,可以列舉比色指數(C.I.)Pigment Black 1,7等。鈦黑中,各個粒子的一次粒徑及平均一次粒徑中的任一者均小為較佳。具體而言,平均一次粒徑為10~45nm為較佳。鈦黑亦能夠用作分散體。例如,可以列舉包含鈦黑粒子及二氧化矽粒子,並且分散體中的Si原子與Ti原子的含量比調整為0.20~0.50的範圍之分散體等。關於上述分散體,能夠參閱日本特開2012-169556號公報的0020~0105段中的記載,且該內容被併入本說明書中。作為鈦黑的市售品的一例,可以列舉鈦黑10S、12S、13R、13M、13M-C、13R-N、13M-T(產品名稱:Mitsubishi Materials Corporation製)、Tilack D(產品名稱:Ako Kasei Co.,Ltd.製)等。
〔近紅外線吸收顏料〕 近紅外線吸收顏料係有機顏料為較佳。又,近紅外線吸收顏料在波長大於700nm且1,400nm以下的範圍具有極大吸收波長為較佳。又,近紅外線吸收顏料的極大吸收波長為1,200nm以下為較佳,1,000nm以下為更佳,950nm以下為進一步較佳。又,近紅外線吸收顏料在波長550nm下的吸光度A550 與極大吸收波長下的吸光度Amax 之比亦即,A550 /Amax 為0.1以下者為較佳,0.05以下為更佳,0.03以下為進一步較佳,0.02以下為特佳。下限並無特別限定,例如,能夠設為0.0001以上,亦能夠設為0.0005以上。若上述吸光度之比為上述範圍,則能夠成為可見光透明性及近紅外線屏蔽性優異之近紅外線吸收顏料。另外,本發明中,在近紅外線吸收顏料的極大吸收波長及各波長下的吸光度的值係由使用包含近紅外線吸收顏料之硬化性組成物形成之膜的吸收光譜求出之值。
作為近紅外線吸收顏料,並無特別限定,可以列舉吡咯并吡咯化合物、芮化合物、氧雜菁化合物、方酸菁化合物、花青化合物、克酮鎓化合物、酞菁化合物、萘酞菁化合物、吡喃鎓化合物、Auzlenium化合物、靛藍化合物及吡咯亞甲基化合物,選自吡咯并吡咯化合物、方酸菁化合物、花青化合物、酞菁化合物及萘酞菁化合物之組群中之至少一種為較佳,吡咯并吡咯化合物或方酸菁化合物為進一步較佳,吡咯并吡咯化合物為特佳。
〔透明顏料〕 作為透明顏料,例如,可以列舉氧化鈦、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鋁白、碳酸鈣、硬脂酸鈣等。 在該等之中,著色力小者為較佳,氧化鈦或氧化鋯為更佳,氧化鋯為進一步較佳。
在硬化性組成物的總固體成分中的顏料的含量為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,20質量%以上為進一步較佳,30質量%以上為更進一步較佳,40質量%以上為特較佳,50質量%以上為尤佳。上限為80質量%以下為較佳,70質量%以下為更佳,60質量%以下為進一步較佳。
〔顏料衍生物〕 本發明的硬化性組成物可以包含顏料衍生物。在本發明中,併用顏料和顏料衍生物亦為較佳態樣。作為顏料衍生物,可以列舉顯色團的一部分被酸基、鹼性基或酞醯亞胺甲基取代之結構之化合物。作為構成顏料衍生物之顯色團,可以列舉喹啉系骨架、苯并咪唑酮系骨架、二酮吡咯并吡咯系骨架、偶氮系骨架、酞菁系骨架、蒽醌系骨架、喹吖酮系骨架、二口咢口井系骨架、紫環酮(perinone)系骨架、苝系骨架、硫靛藍(Thioindigo)系骨架、異吲哚啉系骨架、異吲哚啉酮系骨架、喹啉黃系骨架、士林(threne)系骨架、金屬錯合物系骨架等,喹啉系骨架、苯并咪唑酮系骨架、二酮吡咯并吡咯系骨架、偶氮系骨架、喹啉黃系骨架、異吲哚啉系骨架及酞菁系骨架為較佳,偶氮系骨架及苯并咪唑酮系骨架為更佳。作為顏料衍生物所具有之酸基,磺基、羧基為較佳,磺基為更佳。作為具有顏料衍生物之鹼性基,胺基為較佳,三級胺基為更佳。作為顏料衍生物的具體例,可以列舉後述之實施例中記載之化合物、和日本特開2011-252065號公報的段落號0162~0183中所記載之化合物。顏料衍生物的含量相對於顏料100質量份為1~30質量份為較佳,3~20質量份為進一步較佳。顏料衍生物可以僅使用1種,亦可以併用2種以上。
<特定樹脂> 本發明的硬化性組成物包含滿足下述條件1及下述條件2中的至少一者之樹脂(特定樹脂)。 條件1:上述樹脂包含陰離子結構、與上述陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元。 條件2:上述樹脂包含第四級銨陽離子結構及在側鏈具有連結有自由基聚合性基之基團之構成單元。
本發明中的特定樹脂可以為線狀高分子化合物、星型高分子化合物、梳形高分子化合物中的任一種,亦可以為具有複數個分支點之日本特開2007-277514號公報等中記載之具有特定末端基團之星型高分子化合物,樹脂的形態不受限制。 條件1或條件2中的側鏈的分子量(具有分子量分佈之情況下,為重量平均分子量)為50~1500為較佳,100~1000為更佳。 又,特定樹脂為加成聚合型樹脂為較佳,丙烯酸樹脂為更佳。特定樹脂為加成聚合型樹脂之情況下,條件1或條件2中的側鏈可以列舉與藉由加成聚合而形成之分子鏈鍵結之分子鏈,並且藉由除了加成聚合以外之方法形成之分子鏈之態樣。
又,特定樹脂可以為分散劑。在本說明書中,將主要為了使顏料等粒子分散而使用之樹脂亦稱為分散劑。其中,特定樹脂的該種用途為一例,亦能夠作為該種用途以外之目的使用。
〔條件1〕 上述條件1中的陰離子結構、與上述陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元中,陰離子結構與第四級銨陽離子結構可以離子鍵結,亦可以解離。 又,條件1中的側鏈可以分別具有至少一個陰離子結構、第四級銨陽離子結構、自由基聚合性基,亦可以在一個側鏈具有複數個選自包括陰離子結構、第四級銨陽離子結構及自由基聚合性基的組群中之至少一種。
-陰離子結構- 作為上述條件1中的陰離子結構,並無特別限定,可以列舉羧酸根陰離子、磺酸根陰離子、膦酸根陰離子、磷酸根陰離子、酚酸根陰離子等來自於酸基之陰離子,羧酸根陰離子為較佳。 又,上述條件1中的陰離子結構可以直接鍵結於樹脂的主鏈上。例如,來自於丙烯酸樹脂中的丙烯酸之構成單元中所包含之羧基(側基,side group)進行陰離子化之情況下,成為直接鍵結於樹脂的主鏈上之陰離子結構。 又,陰離子結構與第四級銨陽離子結構鍵結時之主鏈與第四級銨陽離子結構的距離(原子數)為4~70元素為較佳,4~50元素為更佳,4~30元素為進一步較佳。 在本說明書中,高分子化合物中的2個結構的距離係指,以最短距離連接2個結構之連結基的原子數。 第四級銨陽離子結構與自由基聚合性基的距離為2~30元素為較佳,3~20元素為更佳,4~15元素為進一步較佳。 自由基聚合性基與主鏈的距離為6~100元素為較佳,6~70元素為更佳,6~50元素為進一步較佳。
-第四級銨陽離子結構(條件1)- 作為上述條件1中的第四級銨陽離子結構,與氮原子鍵結之4個碳原子中所包含之4個基團中,至少3個為烴基之結構為較佳,至少3個為烷基為更佳。 包含與上述氮原子鍵結之4個碳原子之4個基團中,至少一個包含與自由基聚合性基的鍵結部位之連結基。上述連結基為2價~6價的連結基為較佳,2價~4價的連結基為更佳,2價或3價的連結基為更佳。作為上述連結基,可以列舉後述式(A1)中的由LA2 表示之基團。 又,包含與上述氮原子鍵結之4個碳原子之4個基團中,僅1個為上述連結基為較佳。 包含上述4個碳原子之4個基團中,2個或3個為碳數1~4的烷基為較佳,2個為碳數1~4的烷基,並且,剩餘的2個基團中,1個為碳數4~20的烴基為較佳。又,上述2個或3個烷基可以為相同的基團,亦可以為不同的基團。 作為上述碳數1~4的烷基,甲基或乙基為較佳,甲基為更佳。 作為上述碳數4~20的烴基,碳數4~20的烷基或苄基為較佳。 在上述條件1中,側鏈包含複數個第四級銨陽離子結構之情況下,第四級銨陽離子結構彼此藉由連結基而鍵結,第四級銨陽離子結構彼此可以形成環結構。作為所形成之環結構,可以列舉由下述式表示之環結構。在下述式中,*表示與包含自由基聚合性基的鍵結部位之連結基的鍵結部位。 [化學式10]
Figure 02_image019
-自由基聚合性基(條件1)- 作為自由基聚合性基,具有乙烯性不飽和基之基團為較佳。作為具有乙烯性不飽和基之基團,可以列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯胺基、(甲基)丙烯醯氧基、乙烯基苯基等,從反應性的觀點考慮,(甲基)丙烯醯氧基或乙烯基苯基為較佳,(甲基)丙烯醯氧基為更佳。
〔條件2〕 在上述條件2中的側鏈中,第四級銨陽離子結構與自由基聚合性基被連結。亦即,1個側鏈具有至少一個第四級銨陽離子結構及至少一個自由基聚合性基者兩者。 上述條件2中的側鏈只要分別具有至少一個第四級銨陽離子結構及自由基聚合性基即可,亦可以在一個側鏈具有複數個選自包括第四級銨陽離子結構及自由基聚合性基的組群中之至少一種。 又,主鏈與第四級銨陽離子結構的距離(原子數)為4~20元素為較佳,4~15元素為更佳,4~10元素為最佳。 第四級銨陽離子結構與聚合性基的距離為2~30元素為較佳,3~20元素為更佳,4~15元素為進一步較佳。 聚合性基與主鏈的距離為6~50元素為較佳,6~30元素為更佳,6~20元素為進一步較佳。
-第四級銨陽離子結構(條件2)- 作為上述條件2中的第四級銨陽離子結構,包含與氮原子鍵結之4個碳原子之4個基團中,至少2個為烴基的結構為較佳,至少2個為烷基為更佳。 作為上述烴基,烷基或芳基為較佳,烷基或苯基為更佳。 作為上述烷基,碳數1~4的烷基為較佳,甲基或乙基為更佳,甲基為進一步較佳。又,上述2個的烷基可以為相同的基團,亦可以為不同的基團。 包含與上述氮原子鍵結之4個碳原子之4個基團中,至少一個為包含與自由基聚合性基的鍵結部位之連結基,至少一個為包含與特定樹脂中的主鏈的鍵結部位之連結基。 與上述自由基聚合性基的連結基為2價~6價的連結基為較佳,2價~4價的連結基為更佳,2價或3價的連結基為更佳。作為上述連結基,可以列舉後述式(B1)中的由LB2 表示之基團。 包含與上述特定樹脂中的主鏈的鍵結部位之連結基為2價的連結基為較佳。作為上述連結基,可以列舉後述式(B1)中的由LB1 表示之基團。 上述條件2中的第四級銨陽離子結構的抗衡陰離子可以存在於特定樹脂中,可以存在於硬化性組成物中所包含之其他成分中,存在於特定樹脂中為較佳。
-自由基聚合性基(條件2)- 作為自由基聚合性基,具有乙烯性不飽和基之基團為較佳。作為具有乙烯性不飽和基之基團,可以列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯胺基、(甲基)丙烯醯氧基、乙烯基苯基等,從反應性的觀點考慮,(甲基)丙烯醯氧基或乙烯基苯基為較佳,(甲基)丙烯醯氧基為更佳。
〔式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元〕 上述樹脂包含下述式(A1)所表示之構成單元及下述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者為較佳。 包含下述式(A1)所表示之構成單元之樹脂為滿足條件1之樹脂,包含下述式(B1)所表示之構成單元之樹脂為滿足條件2之樹脂。 [化學式11]
Figure 02_image021
式(A1)中,RA1 表示氫原子或烷基,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,RA2 及RA3 分別獨立地表示烷基或芳烷基,LA1 在mA為1時表示1價的取代基,mA為2以上時表示mA價的連結基,LA2 表示nA+1價的連結基,LA3 表示2價的連結基,RA4 表示氫原子或烷基,nA表示1以上的整數,mA表示1以上的整數,mA為2以上時,2以上的RA2 、2以上的RA3 及2以上的LA2 可以分別相同,亦可以不同,mA為2以上時,作為包含第四級銨陽離子之結構之mA個結構中,選自包括其中一結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個可以與選自包括其他結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個形成環結構,選自包括nA及mA的組群中之至少一個為2以上時,2以上的LA3 及2以上的RA4 可以分別相同,亦可以不同,RA2 、RA3 及LA2 中的至少2個可以鍵結而形成環; 式(B1)中,RB1 表示氫原子或烷基,LB1 表示2價的連結基,RB2 及RB3 分別獨立地表示烷基,LB2 表示nB+1價的連結基,LB3 表示2價的連結基,RB4 表示氫原子或烷基,nB表示1以上的整數,nB為2以上時,2以上的LB3 及2以上的RB4 可以分別相同,亦可以不同,RB2 、RB3 、LB1 及LB2 中的至少2個可以鍵結而形成環。
式(A1)中,RA1 為氫原子或碳數1~4的烷基為較佳,氫原子或甲基為更佳。 式(A1)中,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,作為酸基,可以列舉羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、酚性羥基,羧基為較佳。AA1 中所包含之酸基可以為1個,亦可以為複數個,1個為較佳。又,AA1 中的酸基可以與式(A1)中的RA1 所鍵結之碳原子直接鍵結,亦可以藉由連結基鍵結。作為上述連結基,烴基、醚鍵(-O-)、酯鍵(-COO-)、醯胺鍵(-CONH-)及該等2個以上鍵結之基團為較佳。作為上述烴基,可以列舉2價的烴基,伸烷基或伸芳基為較佳,碳數1~20的伸烷基或伸苯基為更佳。又,在本說明書中,只要沒有特別記載,則醯胺鍵中的氫原子可以藉由烷基、芳基等的公知的取代基來取代。 式(A1)中,RA2 及RA3 分別獨立地為烷基為較佳,碳數1~10的烷基為更佳,碳數1~4的烷基為更佳,甲基或乙基為進一步較佳,甲基為特佳。 式(A1)中,RA2 或RA3 為芳烷基之情況下,碳數7~22的芳烷基為較佳,碳數7~10的芳烷基為更佳,苄基為進一步較佳。 式(A1)中,LA1 在mA為2以上時為mA價的烴基為較佳,飽和脂肪族烴、芳香族烴、或從該等2個以上鍵結之結構中去除mA個氫原子之基團為更佳。mA為1時,LA1 為烷基、芳基或芳烷基為較佳,碳數4~20的烷基或苄基為更佳。 式(A1)中,LA2 為由後述之式(C1-1)~式(C4-1)表示之基團中的任一個為較佳。 式(A1)中,LA3 為醚鍵(-O-)、酯鍵(-COO-)、醯胺鍵(-NHCO-)、伸烷基或伸芳基為較佳,酯鍵或伸苯基為更佳。 式(A1)中,RA4 為氫原子或碳數1~4的烷基為較佳,氫原子或甲基為更佳。 式(A1)中,nA為1~10為較佳,1~4為更佳,1或2為進一步較佳,1為特佳。 式(A1)中,mA為1~10為較佳,1~4為更佳,1~3為進一步較佳。
式(B1)中,RB1 為氫原子或碳數1~4的烷基為較佳,氫原子或甲基為更佳。 式(B1)中,LB1 表示2價的連結基,烴基、醚鍵(-O-)、酯鍵(-COO-)、醯胺鍵(-CONH-)及該等2個以上鍵結之基團為較佳。作為上述烴基,可以列舉2價的烴基,伸烷基或伸芳基為較佳,碳數1~20的伸烷基或伸苯基為更佳。 式(B1)中,RB2 及RB3 分別獨立地為碳數1~10的烷基為較佳,碳數1~4的烷基為更佳,甲基或乙基為進一步較佳,甲基為特佳。 式(B1)中,LB2 為由後述之式(C1-1)~式(C4-1)表示之基團中的任一個為較佳。 式(B1)中,LB3 為醚鍵(-O-)、酯鍵(-COO-)、醯胺鍵(-NHCO-)、伸烷基或伸芳基為較佳,酯鍵或伸苯基為更佳。 式(B1)中,nB為1~10為較佳,1~4為更佳,1或2為進一步較佳,1為特佳。
式(A1)的LA2 或式(B1)中的LB2 為由下述式(C1-1)~下述式(C4-1)表示之基團中的任一個為較佳。 [化學式12]
Figure 02_image023
式(C1-1)~式(C4-1)中,LC11 表示nC1+1價的連結基,LC21 表示nC2+1價的連結基,LC31 表示nC3+1價的烴基,nC1~nC3分別獨立地表示1以上的整數,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。 又,式(C3-1)中的LC21 表示可以與式(C3-1)中的環己烷環中的任一個碳原子鍵結。
式(C1-1)或式(C2-1)中,LC11 為nC1+1價的烴基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為較佳,飽和脂肪族烴、芳香族烴、醚鍵、酯鍵或從該等2個以上鍵結之結構中去除nC1+1個的氫原子之基團為更佳。 式(C1-1)或式(C2-1)中,nC1為1~10為較佳,1~4為較佳,1或2為更佳。
式(C3-1)中,LC21 為nC2+1價的烴基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為較佳,飽和脂肪族烴、芳香族烴、醚鍵、酯鍵或從該等2以上鍵結之結構去除nC2+1個氫原子之基團為更佳。 式(C3-1)中,nC2為1~10為較佳,1~4為較佳,1或2為更佳。
式(C4-1)中,LC31 為飽和脂肪族烴、芳香族烴或從該等2個以上鍵結之結構中去除nC3+1個氫原子之基團為較佳。 式(C4-1)中,nC3為1~10為較佳,1~4為較佳,1或2為更佳。
式(A1)中,LA2 為由式(C1-1)、式(C2-1)或式(C3-1)表示之基團之情況下,LA3 為酯鍵為較佳。 式(A1)中,LA2 為由式(C4-1)表示之基團之情況下,LA3 為伸苯基為較佳。 式(B1)中,LB2 為由式(C1-1)、式(C2-1)或式(C3-1)表示之基團之情況下,LB3 為酯鍵為較佳。 式(B1)中,LB2 為由式(C4-1)表示之基團之情況下,LB3 為伸苯基為較佳。
特定樹脂包含式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元中的至少一者之情況下,式(A1)中的nA為1,LA2 及LA3 的鍵表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個或式(B1)中的nB為1,LB2 及LB3 表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個態樣為較佳。 [化學式13]
Figure 02_image025
式(C1)~式(C4)中,LC1 、LC2 及LC3 分別獨立地表示單鍵或2價的連結基,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。 又,式(C3)中的LC2 表示可以與式(C3)中的環己烷環中的任意碳原子鍵結。
式(C1)或式(C2)中,LC1 為2價的烴基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為較佳,伸烷基、伸芳基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為更佳,碳數1~20的伸烷基、伸苯基、醚鍵或該等2個以上鍵結之基團為更佳。 式(C3)中,LC2 為2價的烴基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為較佳,伸烷基、伸芳基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為更佳,碳數1~20的伸烷基、伸苯基、醚鍵或該等2個以上鍵結之基團為更佳。 式(C4)中,LC3 為2價的烴基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為較佳,伸烷基、伸芳基、醚鍵、酯鍵或該等2個以上鍵結之基團為更佳,碳數1~20的伸烷基為更佳。
作為式(A1)所表示之構成單元,可以列舉以下示出之結構為較佳,但並不限定於該等。下述具體例中,n表示1以上的整數。 [化學式14]
Figure 02_image027
[化學式15]
Figure 02_image029
[化學式16]
Figure 02_image031
[化學式17]
Figure 02_image033
其他,作為包含第四級銨陽離子結構及自由基聚合性基的陽離子部之結構,還可以列舉下述結構。 [化學式18]
Figure 02_image035
作為式(B1)所表示之構成單元,可以列舉以下示出之結構為較佳,不用說,並不限定於該等。 [化學式19]
Figure 02_image037
[化學式20]
Figure 02_image039
又,在該等結構中,具有第四級銨陽離子結構之構成單元之至少一部分可以成為相對於下述式(A1-1-1)(式(A-1)中的部分結構。)之式(A1-1-1’)所表示之結構。 具體而言,具有第四級銨陽離子結構之構成單元中所包含之上述式(C1)所表示之結構可以成為上述式(C2)所表示之結構。如式(A1-1-1’)的結構,作為一例,在胺化合物與具有環氧基及丙烯醯基之化合物的反應中,作為結構異構物而存在。 [化學式21]
Figure 02_image041
特定樹脂可以單獨具有1種,亦可以具有2種以上式(A1)所表示之構成單元。 又,特定樹脂可以單獨具有1種,亦可以具有2種以上式(B1)所表示之構成單元。 式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元的含量(包含2種以上時,為合計含量)相對於特定樹脂的總質量為1質量%~60質量%為較佳,5質量%~40質量%為更佳,5~20質量%為進一步較佳。
〔構成單元D〕 特定樹脂為具有自由基聚合性基,並且進一步包含式(A1)所表示之構成單元及與式(B1)所表示之構成單元不同之構成單元D亦較佳。 作為構成單元D中的自由基聚合性基,具有乙烯性不飽和基之基團為較佳。作為具有乙烯性不飽和基之基團,可以列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯胺基、(甲基)丙烯醯氧基、乙烯基苯基等,從反應性的觀點考慮,(甲基)丙烯醯氧基或乙烯基苯基為較佳,(甲基)丙烯醯氧基為更佳。
〔由式(D1)表示之構成單元〕 特定樹脂進一步包含下述式(D1)所表示之構成單元作為上述構成單元D為較佳。 [化學式22]
Figure 02_image043
式(D1)中,RD1 ~RD3 分別獨立地表示氫原子或烷基,XD1 表示-COO-、-CONRD6 -或伸芳基,RD6 表示氫原子、烷基或芳基,RD4 表示2價的連結基,LD1 表示由下述式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之基團,RD5 表示(n+1)價的連結基,XD2 表示氧原子或NRD7 -,RD7 表示氫原子、烷基或芳基,RD 表示氫原子或甲基,nD表示1以上的整數,nD為2以上時,2以上的XD2 及2以上的RD 可以分別相同,亦可以不同。 [化學式23]
Figure 02_image045
式(D2)、式(D3)及式(D3’)中,XD3 表示氧原子或-NH-,XD4 表示氧原子或COO-,Re1 ~Re3 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re1 ~Re3 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,XD5 表示氧原子或-COO-,Re4 ~Re6 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re4 ~Re6 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,*及波線部表示與其他結構的鍵結位置。
在硬化性組成物中,藉由使用包含上述式(D1)所表示之構成單元之特定樹脂,在所獲得之膜的深層硬化性上容易優異。 可獲得上述效果之原因尚不明確,但推測如下。 在具有由式(D1)表示之構成單元之樹脂中,認為藉由在側鏈上具有成為極性基之由式(D2)、式(D3)或式(D3’)所表示之基團,在組成物中,上述(甲基)丙烯醯基移動之幅度變大且反應性優異。又,認為由於藉由具有由式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之基團而在抑制樹脂彼此的凝聚、分散性上優異及上述(甲基)丙烯醯基變得更容易反應,因此容易獲得上述深層硬化性優異之硬化性組成物。 又,藉由包含由式(D1)所表示之構成單元,能夠將高反應性的(甲基)丙烯醯基隔著由式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之基團而導入到從主鏈分離之位置上。藉此,認為樹脂分子內的(甲基)丙烯醯基彼此並不反應而在樹脂分子之間或與組成物中的其他交聯成分(例如,聚合性化合物等)進行反應之概率得到提高,在顏料濃度高的組成物中亦以良好的效率進行交聯反應,能夠提高深層硬化性及圖案形狀。 又,認為由於由式(D1)表示之構成單元具有比較長的側鏈結構,在側鏈具有由式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之極性基,因此對顏料的吸附性提高,並且發揮抑制顏料粒子彼此的凝聚之三維排斥。其結果,認為顏料的分散性得到提高。 進而,認為藉由特定樹脂具有由後述之式(D4)表示之構成單元,能夠在與主鏈分離之位置導入成為吸附性基之羧酸,提升顏料吸附性並提高分散穩定性。 又,認為藉由導入由式(D1)表示之構成單元,基板密接性及圖案形狀上亦藉由使上述深層硬化性優異而得到改進,進而藉由具有由後述之式(D4)表示之構成單元,硬化性組成物的分散穩定性得到提高。
從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的RD1 ~RD3 分別獨立地為氫原子或甲基為較佳,氫原子為更佳。又,從深層硬化性的觀點考慮,RD1 為氫原子或甲基,並且RD2 及RD3 為氫原子為進一步較佳。LD1 為由式(D2)表示之基團之情況下,RD1 為甲基為進一步較佳,LD1 由式(D3)或式(D3’)表示之基團之情況下,RD1 為氫原子為進一步較佳。 從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的XD1 為-COO-或CONRD6 -為較佳,-COO-為更佳。XD1 為伸芳基時,碳數6~20的2價的芳香族烴基為較佳,伸苯基或伸萘基為更佳,伸苯基為進一步較佳。XD1 為COO-時,-COO-中的碳原子與式(D1)中的RD1 所鍵結之碳原子鍵結為較佳。XD1 為-CONRD6 -時,-CONRD6 -中的碳原子與式(D1)中的RD1 所鍵結之碳原子鍵結為較佳。 RD6 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。 從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的RD4 為烴基或2以上的烴基與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的結構鍵結之基團為較佳,烴基或2以上的烴基與1個以上的酯鍵鍵結之基團為更佳。 又,式(D1)中的RD4 為選自包括伸烷基、醚基、羰基、伸苯基、伸環烷基及酯鍵的組群中之2個以上的基團鍵結之基團為較佳,選自包括伸烷基、醚基及酯鍵的組群中之2個以上的基團鍵結之基團為更佳。 又,從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的RD4 為總原子數2~60的基團為較佳,總原子數2~50的基團為更佳,總原子數2~40的基團為特佳。 進而,從深層硬化性的觀點考慮,RD4 為選自包括烴基、伸烷氧基、伸烷基羰氧基及由下述結構表示之任意基團的組群中之基團,並且上述RD5 為伸烷基或2個以上的伸烷基與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的結構鍵結之基團為特佳。 [化學式24]
Figure 02_image047
上述式中,*及波線部表示與其他結構的鍵結位置,*表示與式(D1)中的XD1 的鍵結部位、波線部表示與LD1 的鍵結位置為較佳。 又,上述式中,LF1 及LF2 分別獨立地表示烴基,n表示0以上的整數。 LF1 及LF2 分別獨立地為碳數2~20的伸烷基的態樣亦較佳。 LF1 及LF2 為相同的基團之態樣亦較佳。 n為0~100的態樣亦較佳。
從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的nD為1~6的整數為較佳,1~3的整數為更佳,1為進一步較佳。 從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的RD5 為2價的連結基為較佳,伸烷基或2個以上的伸烷基與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的結構鍵結之基團為更佳,伸烷基氧伸烷基為進一步較佳,伸甲氧基-正丁烯基為特佳。 又,從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的RD5 為總原子數2~40的基團為較佳,總原子數2~30的基團為更佳,總原子數2~20的基團為特佳。 從深層硬化性的觀點考慮,式(D1)中的XD2 為氧原子為較佳。 RD7 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。 RD 為氫原子為較佳。
從分散性的觀點考慮,式(D1)中的LD1 為由上述式(D2)表示之基團為較佳,從圖案形狀及抑制顯影殘渣之觀點考慮,由上述式(D3)或式(D3’)表示之基團為較佳。 上述式(D2)、式(D3)及式(D3’)中,*為與RD4 的鍵結部位,波線部為與RD5 的鍵結部位為較佳。 從深層硬化性及分散性的觀點考慮,式(D2)中的XD3 為氧原子為較佳。 又,從深層硬化性及分散性的觀點考慮,LD1 為由式(D2)表示之基團之情況下,RD4 為選自包括伸乙基、正伸丙基、異伸丙基、正伸丁基及異伸丁基的組群中之基團,並且RD5 為伸乙基為特佳。 從深層硬化性、圖案形狀及顯影殘渣抑制的觀點考慮,式(D3)或式(D3’)中的XD4 為-COO-為較佳。XD4 為上述-COO-的情況下,-COO-中的氧原子與Re1 所鍵結之碳原子鍵結為較佳。 從深層硬化性、圖案形狀及抑制顯影殘渣之觀點考慮,式(D3)或式(D3’)中的Re1 ~Re3 為氫原子為較佳。 又,LD1 為由式(D3)或式(D3’)表示之基團之情況下,從深層硬化性、圖案形狀及抑制顯影殘渣之觀點考慮,RD4 為烴基、2以上的烴基與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的結構鍵結之基團、或由下述結構表示之任意基團,並且RD5 為伸烷基、或2個以上的伸烷基與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的結構進行鍵結之基團為特佳。
作為由式(D2)表示之基團,可以較佳地列舉由下述式(D2-1)或式(D2-2)表示之基團。 又,作為由式(D3)表示之基團,可以較佳地列舉由下述式(D3-1)或式(D3-2)表示之基團。 [化學式25]
Figure 02_image049
式(D2-1)、式(D2-2)、式(D3-1)及式(D3-2)中的*及波線部與式(D2)或式(D3)中的*及波線部的含義相同,較佳態樣亦相同。 又,在式(D3-1)及式(D3-2)的結構中,至少一部分可以成為相對於下述式(D3-1)的式(D3-1’)、相對於下述式(D3-2)的式(D3-2’)所表示之結構。關於如式(D3-1’)的結構,作為一例,在羧酸化合物與具有環氧基及丙烯醯基之化合物進行反應時,作為結構異構物存在。關於如式(D3-2’)的結構,作為一例,酚化合物與具有環氧基及丙烯醯基之化合物進行反應時,作為結構異構物而存在。 [化學式26]
Figure 02_image051
作為由式(D1)表示之構成單元,可以較佳地列舉以下示出之結構,不用說,並不限定於該等。下述具體例中,m表示2以上的整數,n表示1以上的整數。 [化學式27]
Figure 02_image053
[化學式28]
Figure 02_image055
[化學式29]
Figure 02_image057
特定樹脂可以單獨具有1種,亦可以具有2種以上由式(D1)表示之構成單元。 從顯影性、圖案形狀、分散穩定性及深層硬化性的觀點考慮,由式(D1)表示之構成單元的含量相對於特定樹脂的總質量為1~80質量%為較佳,1~70質量%為更佳,1~60質量%為特佳。
〔由式(D4)表示之構成單元〕 從分散穩定性及顯影性的觀點考慮,特定樹脂進一步具有由下述式(D4)表示之構成單元為較佳。 [化學式30]
Figure 02_image059
式(D4)中,RD8 表示氫原子或烷基,XD5 表示-COO-、-CONRB -或伸芳基,RB 表示氫原子、烷基或芳基,LD2 表示選自包括碳數1~10的脂肪族烴基、碳數6~20的芳香族烴基或碳數1~10的脂肪族烴基及碳數6~20的芳香族烴基的組群中之2個以上的基團與選自包括醚鍵及酯鍵的組群中之1個以上的基團進行鍵結之基團,進而,LD2 在XD5 為伸芳基之情況下,可以為單鍵。
式(D4)中的RD8 為氫原子為較佳。 從分散穩定性的觀點考慮,式(D4)中的XD5 為-COO-或-CONRB -為較佳,-COO-為更佳。XD5 為-COO-之情況下,-COO-中的碳原子與式(D4)中的RD8 所鍵結之碳原子鍵結為較佳。XD5 為-CONRDB -之情況下,-CONRDB -中的碳原子與式(D4)中的RD8 所鍵結之碳原子鍵結為較佳。 RB 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。 從分散穩定性的觀點考慮,式(D4)中的LD2 為碳數1~10的脂肪族烴基或2個以上的碳數1~10的脂肪族烴基與1個以上的酯鍵鍵結之基團為較佳,碳數1~10的脂肪族烴基為進一步較佳,碳數1~10的伸烷基為特佳。
作為由式(D4)表示之構成單元,可以較佳地列舉以下示出之結構,不用說,並不限定於該等。下述具體例中,n表示1以上的整數。 [化學式31]
Figure 02_image061
特定樹脂可以單獨具有1種,亦可以具有2種以上由式(D4)表示之構成單元。 從顯影性、圖案形狀及分散穩定性的觀點考慮,由式(D4)表示之構成單元的含量相對於特定樹脂的總質量,為20質量%~80質量%為較佳,20質量%~70質量%為更佳,20質量%~60質量%為特佳。
〔由式(D5)表示之構成單元〕 從分散穩定性的觀點考慮,特定樹脂為進一步具有由下述式(D5)表示之構成單元為較佳,從分散穩定性及顯影性的觀點考慮,進一步具有由上述式(D4)表示之構成單元及由下述式(D5)表示之構成單元為更佳。 [化學式32]
Figure 02_image063
式(D5)中,RD9 表示氫原子或烷基,XD6 表示氧原子或NRC -,RC 表示氫原子、烷基或芳基,LD3 表示2價的連結基,YD1 表示伸烷氧基或伸烷基羰氧基,ZD1 表示碳數1~20的脂肪族烴基或碳數6~20的芳香族烴基,p表示1以上的整數,p為2以上時,p個YD1 可以相同,亦可以不同。
式(D5)中的RD9 為氫原子或甲基為較佳,甲基為更佳。 從分散穩定性的觀點考慮,式(D5)中的XD6 為氧原子為較佳。 RC 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。 從分散穩定性的觀點考慮,式(D5)中的LD3 為總原子數2~30的基團為較佳,總原子數3~20的基團為更佳,總原子數4~10的基團為特佳。 又,從分散穩定性的觀點考慮,式(D5)中的LD3 為具有胺基甲酸酯鍵或脲鍵之基團為較佳,具有胺基甲酸酯鍵之基團為更佳,伸烷基與胺基甲酸酯鍵鍵結之基團為特佳。
從分散穩定性的觀點考慮,式(D5)中的YD1 為伸烷基羰氧基為較佳。又,p個YD1 包含複數個結構之情況下,該等的結構可以無規則地排列,亦可以形成嵌段而排列。 從分散穩定性的觀點考慮,上述伸烷基羰氧基的碳數為2~30為較佳,3~10為更佳,5~8為特佳。 從分散穩定性的觀點考慮,p為1以上的整數,3以上的整數為較佳。 又,p為100以下為較佳,60以下為更佳,40以下為特佳。 從分散穩定性的觀點考慮,式(D5)中的ZD 為碳數1~20的脂肪族烴基為較佳,碳數4~20的烷基為更佳,碳數6~20的烷基為特佳。 又,從分散穩定性的觀點考慮,ZD1 中的上述烷基為支鏈烷基為較佳。
作為由式(D5)表示之構成單元,可以較佳地列舉以下示出之結構為較佳,不用說,並不限定於該等。下述具體例中,n表示1以上的整數,a及b分別獨立地表示1以上的整數。 又,a個氧伸烷基羰基結構或伸烷氧基結構與b個氧伸烷基羰基結構或伸烷氧基結構無規則地排列為較佳。 [化學式33]
Figure 02_image065
上述特定樹脂可以單獨具有1種,亦可以具有2種以上由式(D5)表示之構成單元。 從顯影性及分散穩定性的觀點考慮,由式(D5)表示之構成單元的含量相對於特定樹脂的總質量為5質量%~80質量%為較佳,5質量%~70質量%為更佳,5質量%~60質量%為特佳。
〔其他構成單元〕 特定樹脂可以具有除了由上述式(A1)、式(B1)、式(D1)、式(D4)及式(D5)表示之構成單元以外的其他構成單元。 作為其他構成單元,並無特別限制,能夠具有公知的構成單元。
〔特定樹脂的物性〕 -重量平均分子量- 特定樹脂的重量平均分子量(Mw)為1,000以上為較佳,1,000~200,000為更佳,1,000~100,000為特佳。
-乙烯性不飽和鍵價- 從深層硬化性、圖案形狀及基板密接性的觀點考慮,特定樹脂的乙烯性不飽和鍵價為0.01mmol/g~2.5mmol/g為較佳,0.05mmol/g~2.3mmol/g為更佳,0.1mmol/g~2.2mmol/g為進一步較佳,0.1mmol/g~2.0mmol/g為特佳。 特定樹脂的乙烯性不飽和鍵價表示每1g特定樹脂的固體成分的乙烯性不飽和基的莫耳量,並利用實施例中記載之方法來測量。
-酸值- 從顯影性的觀點考慮,特定樹脂的酸值為30~110mgKOH/g為較佳,40~90mgKOH/g為更佳。 上述酸值利用實施例中記載之方法來測量。
-胺值- 從與支撐體的密接性的觀點考慮,特定樹脂的胺值為0.03~0.8mmol/g為較佳,0.1~0.5mmol/g為更佳。 上述胺值由利用實施例中記載之方法來測量。
硬化性組成物可以單獨含有1種,亦可以含有2種以上特定樹脂。 從與支撐體的密接性及保存穩定性的觀點考慮,特定樹脂的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為10~45質量%為較佳,12~40質量%為更佳,14~35質量%為特佳。 又,從與支撐體的密接性及保存穩定性的觀點考慮,特定樹脂的含量相對於顏料的含量100質量份,含有20~60質量份為較佳,22~55質量份為更佳,24~50質量份為特佳。
特定樹脂的合成方法並無特別限制,能夠由公知的方法及應用公知的方法來合成。 例如,可以列舉在利用公知的方法合成了上述特定樹脂的前驅物之後,藉由高分子反應來導入由上述式(A1)或式(B1)表示之構成單元中的具有自由基聚合性基之基團之方法。 由上述式(A1)表示之構成單元藉由上述特定樹脂的前驅物所具有之羧基與胺化合物和具有環氧基及丙烯醯基之化合物的反應等來導入。又,由上述式(A1)表示之構成單元藉由上述特定樹脂的前驅物所具有之胺化合物與具有鹵代基團及丙烯醯基之化合物的反應來導入。 由上述式(B1)表示之構成單元藉由上述特定樹脂的前驅物所具有之胺基與具有環氧基及丙烯醯基之化合物的反應來導入。又,由上述式(B1)表示之構成單元藉由上述特定樹脂的前驅物所具有之胺基與具有鹵代基團及丙烯醯基之化合物的反應來導入。 由上述式(D1)表示之構成單元藉由上述特定樹脂的前驅物所具有之羧基與具有環氧基及丙烯醯基之化合物的反應,以及上述特定樹脂的前驅物所具有之羥基與具有異氰酸酯基及丙烯醯基之化合物的反應等來導入。 該等合成方法僅為一例,特定樹脂的合成方法並無特別限定。 又,特定樹脂為星型高分子化合物或具有特定末端基之星型高分子化合物之情況下,該等高分子化合物例如能夠參閱日本特開2007-277514號公報中記載之合成法來合成。
又,上述特定樹脂由負責顯影性之構成單元、負責分散性之構成單元、負責硬化性之構成單元等不同的構成單元構成,為了有效地發揮不同的功能,均化上述特定樹脂的組成為較佳。 作為均化上述特定樹脂的組成之方法,例如,可以列舉向反應系統內滴加單體之方法,以匹配不同單體種類的消耗速度。一般為地,藉由提高消耗速度慢的單體種類的反應系統內的初始濃度,並滴加消耗速度快的單體種類而使反應系統內產生濃度差,從而能夠匹配反應速度。
作為本發明中的特定樹脂的具體例,可以列舉後述之實施例中的PA-1~PA-22及PB-1~PB-18。
〔含量〕 在硬化性組成物的總固體成分中的特定樹脂的含量為5~50質量%為較佳。下限為8質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳。上限為40質量%以下為較佳,35質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。又,在硬化性組成物的總固體成分中的具有酸基之特定樹脂的含量為5~50質量%為較佳。下限為10質量%以上為較佳,15質量%以上為更佳。上限為40質量%以下為較佳,35質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
又,從硬化性、顯影性及成膜性的觀點考慮,在硬化性組成物的總固體成分中的後述的聚合性化合物和特定樹脂的合計含量為10~65質量%為較佳。下限為15質量%以上為較佳,20質量%以上為更佳,30質量%以上為進一步較佳。上限為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳,40質量%以下為進一步較佳。又,相對於聚合性化合物的100質量份,特定樹脂含有30~300質量份為較佳。下限為50質量份以上為較佳,80質量份以上為更佳。上限為250質量份以下為較佳,200質量份以下為更佳。
<聚合性化合物> 本發明的硬化性組成物含有聚合性化合物為較佳。將符合上述特定樹脂之化合物設為不符合聚合性化合物者。作為聚合性化合物,能夠使用能夠藉由自由基、酸或熱而交聯之公知的化合物。本發明中,聚合性化合物為例如具有乙烯性不飽和基之化合物為較佳。作為乙烯性不飽和基,可以列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。本發明中所使用之聚合性化合物為自由基聚合性化合物為較佳。
作為聚合性化合物,可以為單體、預聚物、寡聚物等化學形態中的任一種,單體為較佳。聚合性化合物的分子量為100~3,000為較佳。上限為2,000以下為更佳,1,500以下為進一步較佳。下限為150以上為更佳,250以上為進一步較佳。
聚合性化合物係包含3個以上乙烯性不飽和基之化合物為較佳,包含3~15個乙烯性不飽和基之化合物為更佳,包含3~6個乙烯性不飽和基之化合物為進一步較佳。又,聚合性化合物係3~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為較佳,3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為更佳。作為聚合性化合物的具體例,可以列舉日本特開2009-288705號公報的段落號0095~0108、日本特開2013-029760號公報的段落號0227、日本特開2008-292970號公報的段落號0254~0257、日本特開2013-253224號公報的段落號0034~0038、日本特開2012-208494號公報的段落號0477、日本特開2017-048367號公報、日本專利第6057891號公報、日本專利第6031807號公報中記載之化合物,該等內容被併入本說明書中。
作為聚合性化合物,二新戊四醇三丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)、二新戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARADDPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、NK Ester A-DPH-12E;Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.製)及該等(甲基)丙烯醯基經由乙二醇及/或丙二醇殘基而鍵結之結構的化合物(例如,SARTOMER公司銷售之SR454、SR499)為較佳。又,作為聚合性化合物,亦能夠使用雙甘油EO(環氧乙烷)改質(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為M-460;TOAGOSEI CO., LTD.製)、新戊四醇四丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製、NK EsterA-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、KAYARAD HDDA)、RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)、ARONIXTO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、NK OligoUA-7200(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、8UH-1006、8UH-1012(TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.製)、LIGHT ACRYLATE POB-A0(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD.製)等。
又,作為聚合性化合物,使用三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷伸丙氧基改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷伸乙氧基改質三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸伸乙氧基改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物亦較佳。作為3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品,可以列舉ARONIXM-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、NK Ester A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)等。
聚合性化合物亦能夠使用具有酸基之化合物。藉由使用具有酸基之聚合性化合物,由硬化性組成物形成的膜在顯影時未曝光部的聚合性化合物容易被去除,並且能夠抑制顯影殘渣的產生。作為酸基,可以列舉羧基、磺基、磷酸基等,羧基為較佳。作為具有酸基之聚合性化合物的市售品,可以列舉ARONIXM-510、M-520、ARONIXTO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製)等。作為具有酸基之聚合性化合物的較佳之酸值,為0.1~40mgKOH/g,更佳為5~30mgKOH/g。若聚合性化合物的酸值為0.1mgKOH/g以上,則對顯影液之膜的溶解性良好,若為40mgKOH/g以下,則在製造和處理方面有利。
聚合性化合物為具有己內酯結構之化合物亦係較佳態樣。具有己內酯結構之聚合性化合物例如由Nippon Kayaku Co.,Ltd.作為KAYARAD DPCA系列而銷售,可以列舉DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等。
聚合性化合物亦能夠使用具有伸烷氧基之聚合性化合物。具有伸烷氧基之聚合性化合物係具有伸乙基氧基及/或伸丙基氧基之聚合性化合物為較佳,具有伸乙基氧基之聚合性化合物為更佳,具有4~20個伸乙基氧基之3~6官能(甲基)丙烯酸酯化合物為進一步較佳。作為具有伸烷氧基之聚合性化合物的市售品,例如,可以列舉具有4個SARTOMER公司製造之伸乙基氧基之4官能(甲基)丙烯酸酯亦即SR-494、具有3個異伸丁基氧基之3官能(甲基)丙烯酸酯亦即KAYARAD TPA-330等。
聚合性化合物亦能夠使用具有茀骨架之聚合性化合物。作為具有茀骨架之聚合性化合物的市售品,可以列舉OGSOLEA-0200、EA-0300(Osaka Gas Chemical Co.,Ltd.製、具有茀骨架之(甲基)丙烯酸酯單體)等。
作為聚合性化合物,使用實質上不包含甲苯等環境法規物質之化合物亦較佳。作為該種化合物的市售品,可以列舉KAYARAD DPHA LT、KAYARAD DPEA-12 LT(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)等。
作為聚合性化合物,如日本特公昭48-041708號公報、日本特開昭51-037193號公報、日本特公平02-032293號公報、日本特公平02-016765號公報中所記載之丙烯酸胺基甲酸酯類、或具有日本特公昭58-049860號公報、日本特公昭56-017654號公報、日本特公昭62-039417號公報、日本特公昭62-039418號公報中所記載之環氧乙烷系骨架之胺基甲酸酯化合物亦較佳。又,日本特開昭63-277653號公報、日本特開昭63-260909號公報、日本特開平01-105238號公報中所記載之使用分子內具有胺結構或硫化物結構之聚合性化合物亦較佳。又,作為聚合性化合物,亦能夠使用UA-7200(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600、LINC-202UA(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD.)製等市售品。
聚合性化合物在硬化性組成物的總固體成分中的含量為0.1~50質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。上限為45質量%以下為更佳,40質量%以下為進一步較佳。聚合性化合物可以僅為1種,亦可以併用2種以上。當併用2種以上時,該等的合計成為上述範圍為較佳。
<光聚合起始劑> 本發明的硬化性組成物包含光聚合起始劑為較佳。作為光聚合起始劑,並無特別限制,能夠從公知的光聚合起始劑中適當地選擇。例如,對從紫外線區域至可見區域的管線具有感光性之化合物為較佳。光聚合起始劑係光自由基聚合起始劑為較佳。
作為光聚合起始劑,可以列舉鹵化烴衍生物(例如,具有三口井骨架之化合物、具有㗁二唑骨架之化合物等)、醯基膦化合物、六芳基雙咪唑、肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物等。從曝光靈敏度的觀點考慮,光聚合起始劑為三鹵甲基三口井化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯基酮化合物、苯乙酮化合物、環戊二烯-苯-鐵錯合物、鹵甲基㗁二唑化合物及3-芳基取代香豆素化合物為較佳,選自包括肟化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物及醯基膦化合物中的群組中之化合物為更佳,從容易獲得本發明的效果之觀點考慮,肟化合物為進一步較佳。關於光聚合起始劑,能夠參閱日本特開2014-130173號公報的0065~0111段、日本專利第6301489號公報中的記載,且該等內容被併入本說明書中。
作為α-羥基酮化合物的市售品,可以列舉IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959,IRGACURE-127(以上,BASF公司製)等。作為α-胺基酮化合物的市售品,可以列舉IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-379及IRGACURE-379EG(以上為BASF公司製)等。作為醯基膦化合物的市售品,可以列舉IRGACURE-819、DAROCUR-TPO(以上為BASF公司製)等。
作為肟化合物,可以列舉日本特開2001-233842號公報中記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)中記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)中記載之化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)中記載之化合物、日本特開2000-066385號公報中記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中記載之化合物、日本特表2004-534797號公報中記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中記載之化合物、日本特開2017-019766號公報中記載之化合物、日本專利第6065596號公報中記載之化合物、國際公開第2015/152153號中記載之化合物、國際公開第2017/051680號中記載之化合物、日本特開2017-198865號公報中記載之化合物、國際公開第2013/167515號的段落號0025~0038中記載之化合物等。作為肟化合物的具體例,可以列舉3-苯甲醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊烷-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁基-2-酮及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。作為市售品,可以列舉IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02、IRGACURE OXE03、IRGACURE OXE04(以上,BASF公司製)、TR-PBG-304(Changzhou Tronly New Electronic Materials CO.,LTD.製)、ADEKA OPTOMERN-1919(ADEKA CORPORATION製、日本特開2012-014052號公報中記載之光聚合起始劑2)。又,作為肟化合物,使用著色性低之化合物或者透明性高且不易變色之化合物亦較佳。作為市售品,可以列舉ADEKA ARKLSNCI-730、NCI-831、NCI-930(以上,ADEKA CORPORATION製)等。
本發明中,作為光聚合起始劑,亦能夠使用具有茀環之肟化合物。作為具有茀環之肟化合物的具體例,可以列舉日本特開2014-137466號公報中記載之化合物。且該內容被併入本說明書中。
本發明中,作為光聚合起始劑,亦能夠使用具有氟原子之肟化合物。作為具有氟原子之肟化合物的具體例,能夠列舉日本特開2010-262028號公報中記載之化合物、日本特表2014-500852號公報中記載之化合物24、36~40、日本特開2013-164471號公報中記載之化合物(C-3)等。該等內容被編入本說明書中。
本發明中,作為光聚合起始劑,亦能夠使用具有硝基之肟化合物。具有硝基之肟化合物作為二聚體亦較佳。作為具有硝基之肟化合物的具體例,可以列舉日本特開2013-114249號公報的段落號0031~0047、日本特開2014-137466號公報的段落號0008~0012、0070~0079中所記載之化合物、日本專利4223071號公報的段落號0007~0025中所記載之化合物、ADEKA ARKLSNCI-831(ADEKA CORPORATION製)。
本發明中,作為光聚合起始劑,亦能夠使用具有苯并呋喃骨架之肟化合物。作為具體例,可以列舉國際公開第2015/036910號中所記載之OE-01~OE-75。
以下示出本發明中較佳地使用之肟化合物的具體例,但本發明並不限定於該等。
[化學式34]
Figure 02_image067
[化學式35]
Figure 02_image069
本發明中所使用之光聚合起始劑為在波長350~500nm的範圍內具有極大吸收波長之化合物為較佳,為在波長360~480nm的範圍內具有極大吸收波長之化合物為更佳。 又,從更容易獲得本發明的效果之觀點考慮,本發明中所使用之光聚合起始劑的波長365nm中的莫耳吸光係數為1,000L·mol-1 ·cm-1 以上為較佳,3,000L·mol-1 ·cm-1 以上為更佳,5,000L·mol-1 ·cm-1 以上為進一步較佳。又,最大值並無特別限定,100,000L·mol-1 ·cm-1 以下為較佳。光聚合起始劑的莫耳吸光係數能夠利用公知的方法來進行測量。例如,分光光度計(Varian公司製造之Cary-5 spectrophotometer),並使用乙酸乙酯溶劑,以0.01g/L的濃度進行測量為較佳。
作為光聚合起始劑,可以使用2官能或3官能以上的光自由基聚合起始劑。由於藉由使用該種光自由基聚合起始劑,從光自由基聚合起始劑的1個分子中產生2個以上的自由基,因此可獲得良好的靈敏度。又,在使用非對稱結構之化合物之情況下,結晶性降低而對溶劑等的溶解性提高,並且變得不易隨時間的經過而析出,能夠提高硬化性組成物的經時穩定性。作為2官能或3官能以上的光自由基聚合起始劑的具體例,可以列舉日本特表2010-527339號公報、日本特表2011-524436號公報、國際公開第2015/004565號、日本特表2016-532675號公報的段落號0412~0417、國際公開第2017/033680號的段落號0039~0055中所記載之肟化合物的二聚體、日本特表2013-522445號公報中所記載之化合物(E)及化合物(G)、國際公開第2016/034963號中所記載之Cmpd1~7、日本特表2017-523465號公報的段落號0007中所記載之肟酯類光起始劑、日本特開2017-167399號公報的段落號0020~0033中所記載之光起始劑、日本特開2017-151342號公報的段落號0017~0026中所記載之光聚合起始劑(A)等。
本發明的在硬化性組成物的總固體成分中的光聚合起始劑的含量為0.1~30質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。上限為20質量%以下為較佳,15質量%以下為更佳。在本發明的硬化性組成物中,光聚合起始劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
<其他樹脂> 本發明的硬化性組成物可以進一步包含其他樹脂。本發明中,將符合上述特定樹脂之化合物設為不符合其他樹脂者。其他樹脂例如以使顏料等粒子分散於硬化性組成物中之用途或黏合劑的用途摻合。其中,其他樹脂的該種用途為一例,亦能夠作為該種用途以外之目的使用。
其他樹脂的重量平均分子量(Mw)為3,000~2,000,000為較佳。上限為1,000,000以下為較佳,500,000以下為更佳。下限為4,000以上為較佳,5,000以上為更佳。
作為其他樹脂,可以列舉(甲基)丙烯酸樹脂、烯·硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯樹脂、聚伸芳基醚氧化膦樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂等。可以從該等樹脂中單獨使用1種,亦可以混合使用2種以上。又,亦能夠使用日本特開2017-206689號公報的段落號0041~0060中記載之樹脂、日本特開2018-010856號公報的段落號0022~0071中記載之樹脂。
〔具有酸基之樹脂〕 本發明的硬化性組成物包含具有酸基之樹脂作為其他樹脂為較佳。依該態樣,能夠提高硬化性組成物的顯影性,容易形成矩形性優異之像素。作為酸基,可以列舉羧基、磷酸基、磺基、酚性羥基等,羧基為較佳。具有酸基之樹脂例如能夠用作鹼可溶性樹脂。
具有酸基之樹脂包含在側鏈具有酸基之構成單元為較佳,樹脂的所有構成單元中包含5~70莫耳%的在側鏈具有酸基之構成單元為更佳。在側鏈具有酸基之構成單元的含量的上限為50莫耳%以下為較佳,30莫耳%以下為更佳。在側鏈具有酸基之構成單元的含量的下限為10莫耳%以上為較佳,20莫耳%以上為更佳。 在本說明書中,以莫耳%記載構成單元的含量之情況下,構成單元設為與單體單位的含義相同者。
具有酸基之樹脂包含來源於包含下述式(ED1)所示出之化合物及/或下述式(ED2)所表示之化合物(以下,有時亦將該等化合物稱為“醚二聚物”。)之單體成分之構成單元亦較佳。
[化學式36]
Figure 02_image071
式(ED1)中,R1 及R2 分別獨立地表示氫原子或可以具有取代基之碳數1~25的烴基。 [化學式37]
Figure 02_image073
式(ED2)中,R表示氫原子或碳數1~30的有機基團。關於式(ED2)的詳細內容,能夠參閱日本特開2010-168539號公報的記載,且該內容被併入本說明書中。
作為醚二聚物的具體例,例如,能夠參閱日本特開2013-029760號公報的段落號0317的記載,且該內容被併入本說明書中。
本發明中所使用之樹脂包含來源於下述式(X)所示出之化合物之構成單元亦較佳。 [化學式38]
Figure 02_image075
式(X)中,R1 表示氫原子或甲基,R2 表示碳數2~10的伸烷基,R3 表示可以包含氫原子或苯環之碳數1~20的烷基。n表示1~15的整數。
作為具有酸基之樹脂,能夠參閱日本特開2012-208494號公報的段落號0558~0571(對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的段落號0685~0700)的記載、日本特開2012-198408號公報的段落號0076~0099的記載,該等內容被併入本說明書中。又,具有酸基之樹脂亦能夠使用市售品。
具有酸基之樹脂的酸值為30~500mgKOH/g為較佳。下限為50mgKOH/g以上為較佳,70mgKOH/g以上為更佳。上限為400mgKOH/g以下為較佳,300mgKOH/g以下為更佳,200mgKOH/g以下為進一步較佳。具有酸基之樹脂的重量平均分子量(Mw)為5,000~100,000為較佳。又,具有酸基之樹脂的數平均分子量(Mn)為1,000~20,000為較佳。
作為具有酸基之樹脂,例如,可以列舉下述結構的樹脂等。下述結構中、括號的下標表示各構成單元的含量(莫耳%)。 [化學式39]
Figure 02_image077
〔分散劑〕 本發明的硬化性組成物亦能夠包含作為分散劑之樹脂。作為分散劑,可以列舉酸性分散劑(酸性樹脂)、鹼性分散劑(鹼性樹脂)。在此,酸性分散劑(酸性樹脂)表示酸基的量多於鹼性基的量的樹脂。將酸基的量和鹼性基的量的合計量設為100莫耳%時,酸性分散劑(酸性樹脂)係酸基的量佔70莫耳%以上之樹脂為較佳,實質上僅由酸基構成之樹脂為更佳。酸性分散劑(酸性樹脂)所具有之酸基係羧基為較佳。酸性分散劑(酸性樹脂)的酸值係20~180mgKOH/g為較佳,30~150mgKOH/g為更佳,50~100mgKOH/g為進一步較佳。又,鹼性分散劑(鹼性樹脂)表示鹼性基的量多於酸基的量的樹脂。鹼性分散劑(鹼性樹脂)係將酸基的量與鹼性基的量的合計量設為100莫耳%時鹼性基的量超過50莫耳%之樹脂為較佳。鹼性分散劑所具有之鹼性基為胺基為較佳。
用作分散劑之樹脂包含具有酸基之構成單元為較佳。藉由用作分散劑之樹脂包含具有酸基之構成單元,能夠在利用光微影法進行圖案形成時更加抑制顯影殘渣的產生。
用作分散劑之樹脂為接枝樹脂亦較佳。接枝樹脂的詳細內容能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0025~0094中的記載,且該內容被併入本說明書中。
用作分散劑之樹脂為在主鏈及側鏈中之至少一個上包含氮原子之聚亞胺系分散劑亦較佳。作為聚亞胺系分散劑,具有主鏈及側鏈,該主鏈包含具有pKa14以下的官能基之部分結構,該側鏈的原子數為40~10,000,並且主鏈及側鏈中之至少一個上具有鹼性氮原子之樹脂為較佳。只要鹼性氮原子為呈鹼性之氮原子,則並無特別限制。關於聚亞胺系分散劑,能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0102~0166中的記載,且該內容被併入本說明書中。
用作分散劑之樹脂為複數個聚合物鏈鍵結於核部之結構之樹脂亦較佳。作為該種樹脂,例如,可以列舉樹枝狀聚合物(包含星形聚合物)。又,作為樹枝狀聚合物的具體例,可以列舉日本特開2013-043962號公報的段落號0196~0209中所記載之高分子化合物C-1~C-31等。
又,亦能夠將具有上述酸基之樹脂(鹼可溶性樹脂)用作分散劑。
又,用作分散劑之樹脂係包含在側鏈具有乙烯性不飽和基之構成單元之樹脂亦較佳。在側鏈具有乙烯性不飽和基之構成單元的含量在樹脂的所有構成單元中為10莫耳%以上為較佳,10~80莫耳%為更佳,20~70莫耳%為進一步較佳。
亦能夠以市售品的形態獲得分散劑,作為該種具體例,可以列舉BYKChemie GmbH製造之DISPERBYK系列(例如,DISPERBYK-111、161等)、Japan Lubrizol Corporation製造之SOLSPERSE系列(例如,SOLSPERSE76500等)等。又,亦能夠使用日本特開2014-130338號公報的段落號0041~0130中所記載之顏料分散劑,且該內容被併入本說明書中。另外,作為上述分散劑進行說明之樹脂亦能夠使用於分散劑以外的用途。例如,亦能夠用作黏合劑。
-具有硬化性基之樹脂- 作為本發明中所使用之分散劑,亦可以適當地列舉具有硬化性基之樹脂。 作為上述分散劑中的硬化性基,乙烯性不飽和基為較佳,選自包括乙烯基、乙烯基苯基、烯丙基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基及順丁烯二醯亞胺基的組群中之至少一種為更佳,(甲基)丙烯醯基為進一步較佳,丙烯醯基為特佳。 又,具有硬化性基之樹脂在側鏈具有硬化性基為較佳,在側鏈的分子末端具有亦較佳。 又,分散劑的較佳重量平均分子量為10,000~100,000為較佳。 作為具有硬化性基之樹脂,可以列舉包含上述式(D1)所表示之構成單元之樹脂,包含選自包括上述式(D1)所表示之構成單元及上述式(D4)所表示之構成單元及上述式(D5)所表示之構成單元的組群中之至少一種之樹脂為較佳,包含上述式(D1)所表示之構成單元、上述式(D4)所表示之構成單元及上述式(D5)所表示之構成單元之樹脂為更佳。 又,上述具有硬化性基之樹脂為不滿足上述條件1及條件2中的任一個之樹脂。
〔含量〕 本發明的硬化性組成物包含其他樹脂之情況下,硬化性組成物的總固體成分中的其他樹脂的含量為0.5~50質量%為較佳。下限為1質量%以上為較佳,2質量%以上為更佳。上限為40質量%以下為較佳,35質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。又,在硬化性組成物的總固體成分中的具有酸基之樹脂的含量為0.5~50質量%為較佳。下限為1質量%以上為較佳,2質量%以上為更佳。上限為40質量%以下為較佳,35質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
<具有環狀醚基之化合物> 本發明的硬化性組成物能夠含有具有環狀醚基之化合物。作為環狀醚基,可以列舉環氧基、氧雜環丁基等。具有環狀醚基之化合物係具有環氧基之化合物為較佳。作為具有環氧基之化合物,可以列舉在1個分子內具有1個以上的環氧基之化合物,具有2個以上的環氧基之化合物為較佳。環氧基在1個分子內具有1~100個為較佳。環氧基的數的上限亦能夠設為例如10個以下,亦能夠設為5個以下。環氧基的數的下限為2個以上為較佳。作為具有環氧基之化合物,亦能夠使用日本特開2013-011869號公報的段落號0034~0036、日本特開2014-043556號公報的段落號0147~0156、日本特開2014-089408號公報的段落號0085~0092中所記載之化合物及日本特開2017-179172號公報中所記載之化合物。該等內容被併入本說明書中。
具有環氧基之化合物可以為低分子化合物(例如,小於分子量2000,進而小於分子量1,000),亦可以為高分子化合物(macromolecule)(例如,分子量1,000以上,當為聚合物時,重量平均分子量為1,000以上)中之任一種。具有環氧基之化合物的重量平均分子量為200~100,000為較佳,500~50,000為更佳。重量平均分子量的上限為10,000以下為較佳,5,000以下為更佳,3,000以下為進一步較佳。
作為具有環氧基之化合物,能夠較佳地使用環氧樹脂。作為環氧樹脂,例如,可以列舉作為酚化合物的縮水甘油醚化物之環氧樹脂、作為各種酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚化物之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族系環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、縮水甘油酯系環氧樹脂、縮水甘油胺系環氧樹脂、將鹵化酚類進行縮水甘油基化之環氧樹脂、具有環氧基之矽化合物與其以外的矽化合物的縮合物、具有環氧基之聚合性不飽和化合物與其以外的其他聚合性不飽和化合物的共聚物等。環氧樹脂的環氧當量為310~3,300g/eq為較佳,310~1,700g/eq為更佳,310~1,000g/eq為進一步較佳。
作為具有環狀醚基之化合物的市售品,例如,可以列舉EHPE3150(DAICEL CORPORATION製)、EPICLON N-695(DIC CORPORATION製)、MarproofG-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(以上,NOF CORPORATION製、含環氧基之聚合物)等。
當本發明的硬化性組成物含有具有環狀醚基之化合物時,在硬化性組成物的總固體成分中的具有環狀醚基之化合物的含量為0.1~20質量%為較佳。下限例如為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。上限例如為15質量%以下為較佳,10質量%以下為進一步較佳。具有環狀醚基之化合物可以僅為1種,亦可以為2種以上。當為2種以上時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
<矽烷偶合劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有矽烷偶合劑。依該態樣,能夠更加提高與所獲得之膜的支撐體的密接性。本發明中,矽烷偶合劑係指,具有水解性基及除此以外之官能基之矽烷化合物。又,水解性基係指,能夠與矽原子直接連結、藉由水解反應及縮合反應中之至少任一個而生成矽氧烷鍵之取代基。作為水解性基,例如,可以列舉鹵素原子、烷氧基、醯氧基等,烷氧基為較佳。亦即,矽烷偶合劑為具有烷氧基甲矽烷基之化合物為較佳。又,作為水解性基以外的官能基,例如,可以列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基、巰基、環氧基、氧雜環丁基、胺基、脲基、硫醚基、異氰酸酯基、苯基等,胺基、(甲基)丙烯醯基及環氧基為較佳。作為矽烷偶合劑的具體例,可以列舉日本特開2009-288703號公報的段落號0018~0036中記載之化合物、日本特開2009-242604號公報的段落號0056~0066中記載之化合物,且該等內容被併入本說明書中。
在硬化性組成物的總固體成分中的矽烷偶合劑的含量為0.1~5質量%為較佳。上限為3質量%以下為較佳,2質量%以下為更佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。矽烷偶合劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。當為2種以上時,合計量設為上述範圍為較佳。
<溶劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有溶劑。作為溶劑,可以列舉有機溶劑。溶劑只要滿足各成分的溶解性和硬化性組成物的塗佈性,則基本上並無特別限制。作為有機溶劑,可以列舉酯系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑等。關於該等的詳細內容,能夠參閱國際公開第2015/166779號的段落號0223,且該內容被併入本說明書中。又,亦能夠較佳地使用取代有環狀烷基之酯系溶劑、取代有環狀烷基之酮系溶劑。作為有機溶劑的具體例,可以列舉聚乙二醇單甲醚、二氯甲烷、3-乙氧基甲基丙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基纖溶劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙酸環己酯、環戊酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺等。其中,從環境方面等原因考慮,有時存在降低作為溶劑的芳香族烴類(苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等)為較佳之情況(例如,相對於有機溶劑總量,亦能夠設為50質量ppm(parts per million:百萬分之一)以下,亦能夠設為10質量ppm以下,亦能夠設為1質量ppm以下)。
本發明中,使用金屬含量少之溶劑為較佳,溶劑的金屬含量例如為10質量ppb(parts per billion:十億分之一)以下為較佳。根據需要,可以使用質量ppt(parts per trillion:兆分率:兆分率)級別的溶劑,該種高純度溶劑例如,由Toyo Gosei Co.,Ltd.提供(化學工業日報、2015年11月13日)。
作為從溶劑中去除金屬等雜質之方法,例如,能夠列舉蒸餾(分子蒸餾或薄膜蒸餾等)或使用過濾器進行之過濾。作為過濾中使用之過濾器的過濾器孔徑,10μm以下為較佳,5μm以下為更佳,3μm以下為進一步較佳。過濾器的材質為聚四氟乙烯、聚乙烯或尼龍為較佳。
溶劑中可以包含有異構物(原子數相同而結構不同之化合物)。又,可以僅包含1種異構物,亦可以包含複數種。
本發明中,有機溶劑中的過氧化物的含有率為0.8mmol/L以下為較佳,實質上不包含過氧化物為更佳。
在硬化性組成物中的溶劑的含量為10~95質量%為較佳,20~90質量%為更佳,30~90質量%為進一步較佳。
又,從環境法規的觀點考慮,本發明的硬化性組成物實質上不含有環境法規物質為較佳。另外,本發明中,實質上不含有環境法規物質係指,硬化性組成物中的環境法規物質的含量為50質量ppm以下,30質量ppm以下為較佳,10質量ppm以下為進一步較佳,1質量ppm以下為特佳。環境法規物質例如,可以列舉苯;甲苯、二甲苯等烷基苯類;氯苯等鹵化苯類等。這些基於REACH(Registration Evaluation Authorization and Restriction of CHemicals)規則、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法、VOC(Volatile Organic Compounds)法規等而作為環境法規物質而被登錄,使用量和處理方法受嚴格法規。該等化合物在製造本發明的硬化性組成物中所使用之各成分等時,有時用作溶劑,有時作為殘留溶劑而混入到硬化性組成物中。對人體的安全性、保護環境之觀點考慮,盡可能減少該等物質為較佳。作為減少環境法規物質之方法,可以列舉藉由對體系進行加熱或減壓設為環境法規物質沸點以上並從體系中蒸餾去除環境法規物質來減少環境法規物質之方法。又,當蒸餾去除少量的環境法規物質時,為了提高效率,使該溶劑與具有相同沸點之溶劑共沸亦有用。又,當含有具有自由基聚合性之化合物時,為了抑制減壓蒸餾去除過程中進行自由基聚合反應而導致分子間交聯,可以藉由添加聚合抑制劑等而進行減壓蒸餾去除。該等蒸餾去除方法能夠在原料的階段、使原料反應之產物(例如,聚合之後的樹脂溶液或多官能單體溶液)的階段、或藉由混合該等化合物而製作之硬化性組成物的階段中的任意階段進行。
<聚合抑制劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可以列舉對苯二酚、對甲氧苯酚、二-三級丁基對甲酚、鄰苯三酚、第三丁基兒茶酚、對苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥胺鹽(銨鹽、亞鈰鹽等)。其中,對甲氧苯酚為較佳。在硬化性組成物的總固體成分中,聚合抑制劑的含量為0.0001~5質量%為較佳。
<界面活性劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有界面活性劑。作為界面活性劑,能夠使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽系界面活性劑等各種界面活性劑。關於界面活性劑,能夠參閱國際公開第2015/166779號的段落號0238~0245,且該內容被併入本說明書中。
本發明中,界面活性劑為氟系界面活性劑為較佳。藉由使硬化性組成物中含有氟系界面活性劑,能夠更加提高液體特性(尤其,流動性),並且更加改善省液性。又,亦能夠形成厚度不均勻小之膜。
氟系界面活性劑中的氟含有率較佳為3~40質量%,更佳為5~30質量%,特佳為7~25質量%。從塗佈膜的厚度的均勻性和省液性的觀點考慮,氟含有率在該範圍內之氟系界面活性劑有效,且硬化性組成物中之溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑,可以列舉日本特開2014-041318號公報的段落號0060~0064(對應之國際公開第2014/017669號的段落號0060~0064)等中記載之界面活性劑、日本特開2011-132503號公報的段落號0117~0132中記載之界面活性劑,且該等內容被併入本說明書中。作為氟系界面活性劑的市售品,例如,可以列舉MegafaceF171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780、EXP、MFS-330(以上,DIC CORPORATION製)、FluoradFC430、FC431、FC171(以上,Sumitomo 3M Limited製)、SurflonS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上,ASAHI GLASS CO.,LTD.製)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上,OMNOVA Solutions Inc.製)等。
又,氟系界面活性劑亦能夠較佳地使用丙烯酸系化合物,該丙烯酸系化合物包含具有含氟原子之官能基之分子結構,若加熱,則含有氟原子之官能基的一部分分被斷開而氟原子揮發。作為該種氟系界面活性劑,可以列舉DIC CORPORATION製造之Megaface DS系列(化學工業日報、2016年2月22日)(日經產業新聞、2016年2月23日)、例如,Megaface DS-21。
又,關於氟系界面活性劑,使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含有氟原子之乙烯基醚化合物與親水性的乙烯基醚化合物的聚合物亦較佳。該種氟系界面活性劑能夠參閱日本特開2016-216602號公報中的記載,且該內容被併入本說明書中。
作為氟系界面活性劑,還能夠使用嵌段聚合物。例如,可以列舉日本特開2011-089090號公報中所記載之化合物。氟系界面活性劑亦能夠較佳地使用含氟高分子化合物,該含氟高分子化合物包含:來源於具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之構成單元;及來源於具有2個以上(較佳為5個以上)伸烷氧基(較佳為伸乙基氧基、伸丙基氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之構成單元。作為本發明中所使用之氟系界面活性劑,還例示出下述化合物。 [化學式40]
Figure 02_image079
上述化合物的重量平均分子量較佳為3,000~50,000,例如為14,000。上述化合物中,表示構成單元的比例之%為莫耳%。
又,氟系界面活性劑亦能夠使用在側鏈上具有乙烯性不飽和基之含氟聚合物。作為具體例,可以列舉日本特開2010-164965號公報的段落號0050~0090及段落號0289~0295中記載之化合物,例如,DIC CORPORATION製造之MegafaceRS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等。氟系界面活性劑亦能夠使用日本特開2015-117327號公報的段落號0015~0158中記載之化合物。
作為非離子系界面活性劑,可以列舉甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,甘油丙氧基化物、甘油乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、去水山梨糖醇脂肪酸酯、PLURONICL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF公司製)、TETRONIC304、701、704、901、904、150R1(BASF公司製)、SOLSPERSE20000(Japan Lubrizol Corporation製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製)、PioninD-6112、D-6112-W、D-6315(TAKEMOTO OIL & FAT Co., Ltd.製)、OLFINE E1010、SURFYNOL104、400、440(Nissin Chemical Industry Co., Ltd.製)等。
作為矽系界面活性劑,例如,可以列舉Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(以上,Dow Corning Toray Co.,Ltd.製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上,Momentive Performance Materials Inc.製)、KP-341、KF-6001、KF-6002(以上,Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上,BYK Chemie GmbH製)等。
在硬化性組成物的總固體成分中,界面活性劑的含量為0.001質量%~5.0質量%為較佳,0.005~3.0質量%為更佳。界面活性劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。當為2種以上時,合計量設為上述範圍為較佳。
<其他著色劑> 本發明的硬化性組成物可以含有除了上述顏料以外之其他著色劑。作為其他著色劑,例如,可以列舉染料。 〔染料〕 作為染料並無特別限制,能夠使用公知的染料。染料可以係彩色染料,亦可以係近紅外線吸收染料。作為彩色染料,可以列舉吡唑偶氮化合物、苯胺偶氮化合物、三芳基甲烷化合物、蒽醌化合物、蒽吡啶酮化合物、亞芐基化合物、氧雜菁化合物、吡唑并三唑偶氮化合物、吡啶酮偶氮化合物、花青化合物、啡噻口井化合物、吡咯并吡唑偶氮次甲基化合物、口山口星化合物、酞菁化合物、苯并吡喃化合物、靛藍化合物、吡咯亞甲基化合物。又,亦能夠使用日本特開2012-158649號公報中記載之噻唑化合物、日本特開2011-184493號公報中記載之偶氮化合物、日本特開2011-145540號公報中記載之偶氮化合物。又,作為黃色染料,亦能夠使用日本特開2013-054339號公報的段落號0011~0034中記載之喹啉黃化合物、日本特開2014-026228號公報的段落號0013~0058中記載之喹啉黃化合物等。作為近紅外線吸收染料,可以列舉吡咯并吡咯化合物、芮化合物、氧雜菁化合物、方酸菁化合物、花青化合物、克酮鎓化合物、酞菁化合物、萘酞菁化合物、吡喃鎓化合物、Auzlenium化合物、靛藍化合物及吡咯亞甲基化合物。又,亦能夠使用日本特開2017-197437號公報中記載之方酸菁化合物、國際公開第2017/213047號的段落號0090~0107中記載之方酸菁化合物、日本特開2018-054760號公報的段落號0019~0075中記載之含吡咯環化合物、日本特開2018-040955號公報的段落號0078~0082中記載之含吡咯環化合物、日本特開2018-002773號公報的段落號0043~0069中記載之含吡咯環化合物、日本特開2018-041047號公報的段落號0024~0086中記載之在醯胺α位具有芳香族環之方酸菁化合物、日本特開2017-179131號公報中記載之醯胺連結型方酸菁化合物、日本特開2017-141215號公報中記載之具有吡咯螺旋型方酸菁骨架或克酮鎓骨架之化合物、日本特開2017-082029號公報中所記載之二氫咔唑螺旋型方酸菁化合物、日本特開2017-068120號公報的段落號0027~0114中記載之不對稱型化合物、日本特開2017-067963號公報中所記載之含吡咯環化合物(咔唑型)、日本專利第6251530號公報中所記載之酞菁化合物等。
又,本發明的硬化性組成物可以包含色素多聚體作為其他著色劑。色素多聚體為溶解於溶劑中而使用之染料為較佳,但色素多聚體可以形成粒子,色素多聚體為粒子之情況下,通常亦可以以分散於溶劑之狀態使用。粒子狀態的色素多聚體例如能夠藉由乳化聚合來得到,作為具體例可以列舉日本特開2015-214682號公報中所記載之化合物及製造方法。色素多聚體在一分子中具有2個以上的色素結構,具有3個以上的色素結構為較佳。上限並無特別限定,但是亦能夠設為100以下。一分子中所具有之複數個色素結構可以為相同的色素結構,亦可以為不同之色素結構。色素多聚體的重量平均分子量(Mw)為2,000~50,000為較佳。下限為3,000以上為更佳,6,000以上為進一步較佳。上限為30,000以下為更佳,20,000以下為進一步較佳。色素多聚體亦能夠使用日本特開2011-213925號公報、日本特開2013-041097號公報、日本特開2015-028144號公報、日本特開2015-030742號公報、國際公開WO2016/031442號公報等中所記載之化合物。
硬化性組成物包含其他著色劑的情況下,硬化性組成物在總固體成分中的其他著色劑的含量為1質量%以上為較佳,5質量%以上為更佳,10質量%以上為特佳。作為上限並無特別限制,70質量%以下為較佳,65質量%以下為更佳,60質量%以下為進一步較佳。 又,其他著色劑的含量相對於顏料的100質量份,為5~50質量份為較佳。上限為45質量份以下為較佳,40質量份以下為更佳。下限為10質量份以上為較佳,15質量份以上為進一步較佳。 又,本發明的硬化性組成物實質上亦能夠不含有其他著色劑。當本發明的硬化性組成物實質上不包含其他著色劑時,本發明的在硬化性組成物的總固體成分中的其他著色劑的含量為0.1質量%以下為較佳,0.05質量%以下為更佳,不含有為特佳。
<紫外線吸收劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有紫外線吸收劑。紫外線吸收劑能夠使用共軛二烯化合物、胺基丁二烯化合物、水楊酸酯化合物、二苯基酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、羥基苯基三口井化合物、吲哚化合物、三口井化合物等。關於該等詳細內容,能夠參閱日本特開2012-208374號公報的段落號0052~0072、日本特開2013-068814號公報的段落號0317~0334、日本特開2016-162946號公報的段落號0061~0080中的記載,且該等內容被併入本說明書中。作為紫外線吸收劑的具體例,可以列舉下述結構的化合物等。作為紫外線吸收劑的市售品,例如,可以列舉UV-503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製)等。又,作為苯并三唑化合物,可以使用MIYOSHI & FAT CO.,LTD.製造之MYUA系列(化學工業日報、2016年2月1日)。 [化學式41]
Figure 02_image081
在硬化性組成物的總固體成分中,紫外線吸收劑的含量為0.01~10質量%為較佳,0.01~5質量%為更佳。本發明中,紫外線吸收劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
<抗氧化劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有抗氧化劑。作為抗氧化劑,可以列舉酚化合物、亞磷酸酯化合物、硫醚化合物等。作為酚化合物,能夠使用作為酚系抗氧化劑而已知之任意酚化合物。作為較佳之酚化合物,可以列舉受阻酚化合物。在與酚性羥基相鄰之部位(鄰位)具有取代基之化合物為較佳。作為前述取代基,碳數1~22的經取代或未經取代之烷基為較佳。又,抗氧化劑為在同一分子內具有苯酚基及亞磷酸酯基之化合物亦較佳。又,抗氧化劑亦能夠較佳地使用磷系抗氧化劑。作為磷系抗氧化劑,可以列舉三[2-[[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環己烷-6-基]氧基]乙基]胺、三[2-[(4,6,9,11-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環己烷-2-基]氧基]乙基]胺、亞磷酸乙酯雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)等。作為抗氧化劑的市售品,例如,可以列舉Adekastab AO-20、Adekastab AO-30、Adekastab AO-40、Adekastab AO-50、Adekastab AO-50F、Adekastab AO-60、Adekastab AO-60G、Adekastab AO-80、Adekastab AO-330(以上,ADEKA CORPORATION)等。
在硬化性組成物的總固體成分中,抗氧化劑的含量為0.01~20質量%為較佳,0.3~15質量%為更佳。抗氧化劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
<氧化劑> 本發明的硬化性組成物能夠含有氧化劑。 氧化劑中有時包含有作為上述的聚合抑制劑發揮作用之化合物。 作為氧化劑,例如可以列舉醌化合物、醌二甲烷等。作為醌化合物,能夠使用對苯醌、萘醌、蒽醌、氯醌、二氯二氰基苯醌(DDQ)等。作為醌二甲烷,能夠使用7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)、2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(FTCNQ)、2,5-二氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F2TCNQ)、四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)等。 氧化劑低於含有顏料或染料之最低未佔用分子軌域(LUMO)為較佳。氧化劑的LUMO較佳為-3.5eV以下,更佳為-3.8eV以下,尤佳為-4.0eV以下。 在硬化性組成物的總固體成分中的氧化劑的含量為0.0001~10質量%為較佳,0.0005~5質量%為更佳,0.001~1質量%為最佳。氧化劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
<其他成分> 本發明的硬化性組成物可以根據需要含有敏化劑、硬化促進劑、填充劑、熱硬化促進劑、塑化劑及其他輔助劑類(例如,導電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、均染劑、剝離促進劑、香料、表面張力調整劑、鏈轉移劑等)。藉由適當地含有該等成分,能夠調整膜的物理性質等性質。該等成分例如能夠參閱日本特開2012-003225號公報的段落號0183以後(對應之美國專利申請公開第2013/0034812號說明書的段落號0237)的記載、日本特開2008-250074號公報的段落號0101~0104、0107~0109等中的記載,且該等內容被併入本說明書中。又,本發明的硬化性組成物可以根據需要而含有潛在抗氧化劑。作為潛在抗氧化劑,可以列舉起到抗氧化劑的功能之部位被保護基保護之化合物,該化合物在100~250℃下進行加熱,或者在酸/鹽基觸媒的存在下且在80~200℃下進行加熱,藉此保護基脫離而起到抗氧化劑的功能之化合物。作為潛在抗氧化劑,可以列舉國際公開第2014/021023號、國際公開第2017/030005號、日本特開2017-008219號公報中所記載之化合物。作為潛在抗氧化劑的市售品,可以列舉ADEKA ARKLSGPA-5001(ADEKA CORPORATION製)等。
又,本發明的硬化性組成物可以含有金屬氧化物,以調整所獲得之膜的折射率。作為金屬氧化物,可以列舉TiO2 、ZrO2 、Al2 O3 、SiO2 等。金屬氧化物的一次粒徑為1~100nm為較佳,3~70nm為更佳,5~50nm為進一步較佳。金屬氧化物可以具有核-殼結構。這種情況下,核部可以係中空狀。
又,本發明的硬化性組成物可以含有耐光性改進劑。作為耐光性改進劑,可以列舉日本特開2017-198787號公報的段落號0036~0037中記載之化合物、日本特開2017-146350號公報的段落號0029~0034中記載之化合物、日本特開2017-129774號公報的段落號0036~0037、0049~0052中記載之化合物、日本特開2017-129674號公報的段落號0031~0034、0058~0059中記載之化合物、日本特開2017-122803號公報的段落號0036~0037、0051~0054中記載之化合物、國際公開第2017/164127號的段落號0025~0039中記載之化合物、日本特開2017-186546號公報的段落號0034~0047中記載之化合物、日本特開2015-025116號公報的段落號0019~0041中記載之化合物、日本特開2012-145604號公報的段落號0101~0125中記載之化合物、日本特開2012-103475號公報的段落號0018~0021中記載之化合物、日本特開2011-257591號公報的段落號0015~0018中記載之化合物、日本特開2011-191483號公報的段落號0017~0021中記載之化合物、日本特開2011-145668號公報的段落號0108~0116中記載之化合物、日本特開2011-253174號公報的段落號0103~0153中記載之化合物等。
關於本發明的硬化性組成物的黏度(25℃),例如,當藉由塗佈形成膜時,1~100mPa·s為較佳。下限為0.1mPa·s以上為更佳,0.2mPa·s以上為進一步較佳。上限為10mPa·s以下為更佳,5mPa·s以下為進一步較佳,3mPa·s以下為特佳。
本發明的硬化性組成物中,未與顏料等鍵結或配位之游離的金屬的含量為100ppm以下為較佳,50ppm以下為更佳,10ppm以下為進一步較佳,實質上不含有為特佳。在本說明書中,ppm為質量基準。依該態樣,能夠期待顏料分散性的穩定化(凝聚抑制)、伴隨提高分散性之分光特性的提高、硬化性成分的穩定化、伴隨金屬原子·金屬離子的溶出之導電性變動的抑制、顯示特性的提高等的效果。又,亦可獲得日本特開2012-153796號公報、日本特開2000-345085號公報、日本特開2005-200560號公報、日本特開平08-043620號公報、日本特開2004-145078號公報、日本特開2014-119487號公報、日本特開2010-083997號公報、日本特開2017-090930號公報、日本特開2018-025612號公報、日本特開2018-025797號公報、日本特開2017-155228號公報、日本特開2018-036521號公報等中所記載之效果。作為上述游離金屬的種類,可以列舉Na、K、Ca、Sc、Ti、Mn、Cu、Zn、Fe、Cr、Co、Mg、Al、Sn、Zr、Ga、Ge、Ag、Au、Pt、Cs、Ni、Cd、 Pb、Bi等。又,本發明的硬化性組成物中,未與顏料等鍵結或配位之游離鹵素的含量為100ppm以下為較佳,50ppm以下為更佳,10ppm以下為進一步較佳,實質上不含有為特佳。作為鹵素,可以列舉F、Cl、Br、I及該等的陰離子。作為硬化性組成物中的游離金屬或鹵素的降低方法,可以列舉藉由離子交換水之清洗、過濾、超濾、藉由離子交換樹脂之純化等方法。
本發明的硬化性組成物實質上不包含對苯二甲酸酯亦較佳。
<收納容器> 作為本發明的硬化性組成物的收納容器,並無特別限定,能夠使用公知的收納容器。又,作為收納容器,以抑制雜質混入原材料或硬化性組成物中為目的,使用由6種6層的樹脂構成之容器內壁之多層瓶或將6種樹脂設為7層結構之瓶亦較佳。作為該種容器,例如可以列舉日本特開2015-123351號公報中記載之容器。 又,作為用於製造本發明的硬化性組成物或影像感測器之組成物的收納容器,為了防止金屬從容器內壁溶出、提高組成物的保存穩定性及抑制成分改質,將收納容器的內壁設為玻璃製或不鏽鋼製等亦較佳。 作為本發明的硬化性組成物的保存條件,並無特別限定,能夠利用先前公知的方法。又,亦能夠使用日本特開2016-180058號公報中記載之方法。
<硬化性組成物的製備方法> 本發明的硬化性組成物能夠混合前述成分來製備。在製備硬化性組成物時,可以將所有成分同時溶解及/或分散於溶劑中來製備硬化性組成物,亦可以根據需要將各成分適當地作為2個以上的溶液或分散液,而在使用時(塗佈時)將該等進行混合來製備硬化性組成物。
又,在製造硬化性組成物時,包括分散顏料之製備為較佳。在分散顏料之製程中,作為在顏料的分散中使用之機械力,可以列舉壓縮、壓榨、衝擊、剪切、氣蝕等。作為該等製程的具體例,可以列舉珠磨、砂磨、輥磨、球磨、油漆攪拌器、微射流、高速葉輪、混砂、噴射流混合、高壓濕式微粒化、超音波分散等。又,砂磨(珠磨)中之顏料的粉碎中,在藉由使用直徑小的珠、將珠的填充率設為較大等而提高粉碎效率之條件下進行處理為較佳。又,粉碎處理之後藉由過濾、離心分離等去除粗粒子為較佳。又,作為分散顏料之製程及分散機能夠較佳地使用“分散技術大全、JOHOKIKO CO.,LTD.發行、2005年7月15日”和“以懸浮液(suspension)(固/液分散系)為中心之分散技術和工業應用的實際綜合資料集、經營開發中心出版部發行、1978年10月10日”、日本特開2015-157893號公報的段落號0022中記載之製程及分散機。又,分散顏料之製程中,可以在鹽磨步驟中進行粒子的微細化處理。在鹽磨步驟中使用之原材料、設備、處理條件等例如能夠參閱日本特開2015-194521號公報、日本特開2012-046629號公報中的記載。
製備硬化性組成物時,以去除異物和減少缺陷等為目的,藉由過濾器對硬化性組成物進行過濾為較佳。作為過濾器,只要是現有的用於過濾用途等之過濾器,則能夠不受特別限定地使用。例如,可以列舉使用了聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如,尼龍-6、尼龍-6,6)等聚醯胺類樹脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包括高密度、超高分子量的聚烯烴樹脂)等的原材料之過濾器。該等原材料中聚丙烯(包括高密度聚丙烯)及尼龍為較佳。
過濾器的孔徑為0.01~7.0μm為較佳,0.01~3.0μm為更佳,0.05~0.5μm為進一步較佳。過濾器的孔徑只要在上述範圍,則能夠更確實地去除微細的異物。關於過濾器的孔徑值,能夠參閱過濾器廠商的標稱值。過濾器能夠使用NIHON PALL LTD.(DFA4201NIEY等)、Advantec Toyo Kaisha, Ltd.、Nihon Entegris K.K.(Formerly Nippon micro squirrel Co., Ltd.)及KITZMICROFILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器。
又,作為過濾器,使用纖維狀的濾材亦較佳。作為纖維狀濾材,例如,可以列舉聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。作為市售品,可以列舉ROKI TECHNO CO.,LTD.製造之SBP類型系列(SBP008等)、TPR類型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX類型系列(SHPX003等)。
在使用過濾器時,可以組合不同之過濾器(例如,第1過濾器和第2過濾器等)。此時,使用各過濾器進行的過濾可以僅進行1次,亦可以進行2次以上。又,亦可以在上述範圍內組合不同孔徑的過濾器。又,可以為如下:使用第1過濾器進行的過濾僅針對分散液進行,且在混合了其他成分之後,使用第2過濾器進行過濾。
(膜) 本發明的膜係由上述本發明的硬化性組成物形成之膜。 本發明的膜為硬化本發明的硬化性組成物而從之硬化膜為較佳。又,本發明的膜為由本發明的硬化性組成物的硬化物而成之膜為較佳。 本發明的膜能夠使用於濾色器、近紅外線透射濾波器、近紅外線截止濾光片、黑矩陣、遮光膜、折射率調整膜等。例如,能夠較佳地用作濾色器的著色層。 本發明的膜的膜厚能夠根據目的而進行適當調整。例如,膜厚為20μm以下為較佳,10μm以下為更佳,5μm以下為進一步較佳。膜厚的下限為0.1μm以上為較佳,0.2μm以上為更佳,0.3μm以上為進一步較佳。
(濾色器) 本發明的濾色器係由本發明的硬化性組成物形成之濾色器。本發明的濾色器為具有上述本發明的膜為較佳。將本發明的膜用於濾色器之情況下,使用彩色顏料作為顏料為較佳。 本發明的濾色器的膜厚為20μm以下為較佳,10μm以下為更佳,5μm以下為進一步較佳。膜厚的下限為0.1μm以上為較佳,0.2μm以上為更佳,0.3μm以上為進一步較佳。本發明的濾色器能夠使用於CCD(電荷耦合元件)和CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)等固體攝像元件和圖像顯示裝置等。
又,本發明的濾色器中,可以包含本發明的膜的保護層。上述保護層與本發明的膜可以接觸,亦可以在它們之間進一步具有其他層,亦可以在它們之間具有空隙。藉由包含保護層,能夠賦予阻氧化、低反射化、親水·疏水化、特定波長的光(紫外線、近紅外線、紅外線等)的遮蔽等各種功能。作為保護層的厚度,0.01~10μm為較佳,0.1~5μm為進一步較佳。作為保護層的形成方法,可以列舉塗佈溶解於溶劑之樹脂組成物而形成之方法、化學氣相沉積法、用黏合劑黏合成型之樹脂之方法等。作為構成保護層之成分,可以列舉(甲基)丙烯酸樹脂、烯·硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯樹脂、聚伸芳基醚氧化膦樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂、多元醇樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂、芳醯胺樹脂、聚醯胺樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、改質聚矽氧樹脂、氟類樹脂、聚丙烯腈樹脂、纖維素樹脂、Si、C、W、Al2 O3 、Mo、SiO2 、Si2 N4 等,可以含有2種以上該等成分,例如,以阻氧為目的之保護層之情況下,保護層包含多元醇樹脂、SiO2 、Si2 N4 為較佳。又,以低反射化作為目的之保護層的情況下,保護層包含(甲基)丙烯酸樹脂、氟樹脂為較佳。
塗佈樹脂組成物而形成保護層時,作為樹脂組成物的塗佈方法,能夠使用旋塗法、澆鑄法、網板印刷法、噴墨法等公知的方法。樹脂組成物中所包含之溶劑能夠使用公知的溶劑(例如,丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯、環戊酮、乳酸乙酯等)。利用化學氣相沉積法而形成保護層時,作為化學氣相沉積法,能夠使用公知的化學氣相沉積法(熱化學氣相沉積法、電漿化學氣相沉積法、光化學氣相沉積法)。
保護層可以根據需要而含有有機粒子、無機粒子、特定波長(例如,紫外線、近紅外線、紅外線等)的吸收劑、折射率調整劑、抗氧化劑、黏附劑、界面活性劑等添加劑。作為有機·無機粒子的例子,例如,可以列舉高分子微粒(例如,聚矽氧樹脂微粒、聚苯乙烯微粒、三聚氰胺樹脂微粒)、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、氧化銦、氧化鋁、氮化鈦、氧氮化鈦、氟化鎂、中空二氧化矽、二氧化矽、碳酸鈣、硫酸鋇等。特定波長的吸收劑能夠使用公知的吸收劑。例如,作為紫外線吸收劑,能夠使用共軛二烯化合物、胺基丁二烯化合物、水楊酸酯化合物、二苯基酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、羥基苯基三口井化合物、吲哚化合物、三口井化合物等。關於該等詳細內容,能夠參閱日本特開2012-208374號公報的段落號0052~0072、日本特開2013-068814號公報的段落號0317~0334、日本特開2016-162946號公報的段落號0061~0080中的記載,且該等內容被併入本說明書中。作為紅外線吸收劑,例如,能夠使用環狀四吡咯色素、碳氧色素色素、花青色素、夸特銳烯色素、萘酞菁色素、鎳錯合物色素、銅離子色素、亞胺鎓(Iminium)色素、亞酞菁色素、口山口星色素、偶氮系色素、二吡咯亞甲基色素、吡咯并吡咯色素等。關於該等詳細內容,能夠參閱日本特開2018-054760號公報的段落號0020~0072、日本特開2009-263614號公報、國際公開第2017/146092號的記載,該等內容被編入本說明書中。該等添加劑的含量能夠進行適當調整,但相對於保護層的總質量為0.1~70質量%為較佳,1~60質量%為進一步較佳。
又,作為保護層,亦能夠使用日本特開2017-151176號公報的段落號0073~0092中記載之保護層。
<濾色器之製造方法的第一態樣> 本發明的濾色器之製造方法包括:將硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層之步驟(組成物層形成步驟);將上述組成物層曝光成圖案狀之步驟(曝光步驟);及顯影去除未曝光部而形成著色圖案之步驟(顯影步驟)。 以下,對各步驟進行說明。
〔組成物層形成步驟〕 形成組成物層之步驟中,使用本發明的硬化性組成物,並在支撐體上形成硬化性組成物層。作為支撐體,並無特別限定,能夠根據用途而適當地選擇。例如,可以列舉玻璃基板、矽基板等,矽基板為較佳。又,可以在矽基板上形成電荷耦合元件(CCD)、互補金屬氧化膜半導體(CMOS)、透明導電膜等。又,有時還在矽基板上形成將各像素進行隔離之黑矩陣。又,在矽基板上亦可以設置底塗層,該底塗層用於改進與上部層的密接性、防止物質的擴散或基板表面的平坦化。
在形成硬化性組成物層之步驟中,硬化性組成物被賦予到支撐體上。 作為硬化性組成物的賦予方法,能夠採用公知的方法。例如,可以列舉滴加法(滴鑄);狹縫塗佈法;噴塗法;輥塗法;旋轉塗佈法(旋塗);流延塗佈法;狹縫旋塗法;預濕法(例如,日本特開2009-145395號公報中所記載之方法);噴墨(例如,按需方式、壓電方式、熱方式)、噴嘴噴射等噴出系印刷、柔版印刷、網版印刷、凹版印刷、逆轉偏移印刷、金屬遮罩印刷法等各種印刷法;利用模具等之轉印法;奈米壓印法等。作為噴墨中的應用方法,並無特別限定,例如可以列舉“廣泛使用之噴墨-日本專利中的無限可能性-、2005年2月發行、S.B. RESEARCH CO., LTD.”所示之方法(尤其115頁~133頁)和日本特開2003-262716號公報、日本特開2003-185831號公報、日本特開2003-261827號公報、日本特開2012-126830號公報、日本特開2006-169325號公報等中記載的方法。又,關於硬化性組成物的塗佈方法,能夠參閱國際公開第2017/030174號、國際公開第2017/018419號中的記載,且該等內容被併入本說明書中。
形成於支撐體上之硬化性組成物層可以進行乾燥(預烘烤)。當藉由低溫製程製造膜時,可以不進行預烘烤。當進行預烘烤時,預烘烤的溫度為150℃以下為較佳,120℃以下為更佳,110℃以下為進一步較佳。下限例如能夠設為50℃以上,亦能夠設為80℃以上。預烘烤時間為10~300秒為較佳,40~250秒為更佳,80~220秒為進一步較佳。預烘烤能夠使用加熱板、烘烤箱等來進行。
〔曝光步驟〕 接著,將硬化性組成物層曝光成圖案狀(曝光步驟)。例如,對於硬化性組成物層,使用步進曝光機和掃描曝光機等而經由具有規定的遮罩圖案之遮罩來進行曝光,從而能夠曝光成圖案狀。藉此,能夠使曝光部分硬化。
作為能夠在進行曝光時使用之放射線(光),可以較佳地使用g射線、i射線等。又,亦能夠使用波長300nm以下的光(較佳為波長180~300nm的光)。作為波長300nm以下的光,可以列舉KrF射線(波長248nm)、ArF射線(波長193nm)等,KrF射線(波長248nm)為較佳。又,亦能夠利用300nm以上的波長長的光源。
又,在曝光時,可以連續照射光而進行曝光,亦可以以脈衝方式照射而進行曝光(脈衝曝光)。另外,脈衝曝光係指,在短時間(例如,毫秒等級以下)的循環下反覆進行光的照射和停止而進行曝光之方式的曝光方法。脈衝曝光的情況下,脈衝寬度為100奈秒(ns)以下為較佳,50奈秒以下為更佳,30奈秒以下為進一步較佳。脈衝寬度的下限並無特別限定,能夠設為1飛秒(fs)以上,亦能夠設為10飛秒以上。頻率為1kHz以上為較佳,2kHz以上為更佳,4kHz以上為進一步較佳。頻率的上限為50kHz以下為較佳,20kHz以下為更佳,10kHz以下為進一步較佳。最大瞬時照度為50,000,000W/m2 以上為較佳,100,000,000W/m2 以上為更佳,200,000,000W/m2 以上為進一步較佳。又,最大瞬時照度的上限為1,000,000,000W/m2 以下為較佳,800,000,000W/m2 以下為更佳,500,000,000W/m2 以下為進一步較佳。另外,脈衝寬度係指,脈衝週期中的光所照射之時間。又,頻率係指,每1秒的脈衝週期的次數。又,最大瞬時照度係指,脈衝週期中的光所照射之時間內的平均照度。又,脈衝週期係指,脈衝曝光中的光的照射和停止作為1個循環之週期。
照射量(曝光量)例如為0.03~2.5J/cm2 為較佳,0.05~1.0J/cm2 為更佳。關於曝光時之氧濃度,能夠適當地選擇,除了在大氣下進行以外,亦可以例如在氧濃度為19體積%以下的低氧環境下(例如,15體積%、5體積%或實質上無氧)進行曝光,亦可以在氧濃度大於21體積%之高氧環境下(例如,22體積%、30體積%或50體積%)進行曝光。又,能夠適當設定曝光照度,通常可從1,000W/m2 ~100,000W/m2 (例如,5,000W/m2 ,15,000W/m2 或35,000W/m2 )的範圍進行選擇。氧濃度與曝光照度可以組合適當條件,例如,能夠在氧濃度10體積%下設為照度10,000W/m2 ,在氧濃度35體積%下設為照度20,000W/m2 等。
〔顯影缺陷〕 接著,將硬化性組成物層的未曝光部進行顯影去除而形成圖案(像素)。硬化性組成物層的未曝光部的顯影去除能夠使用顯影液來進行。藉此,曝光步驟中之未曝光部的硬化性組成物層在顯影液中溶出,而僅剩下光硬化之部分。作為顯影液,優選不對基底的元件或電路等造成損失之有機鹼顯影液。顯影液的溫度例如為20~30℃為較佳。顯影時間為20~180秒為較佳。又,為了提高殘渣去除性,可以重複進行數次每60秒甩去顯影液進而供給新的顯影液之步驟。
顯影液為用純水稀釋鹼劑之鹼性水溶液(鹼顯影液)為較佳。作為鹼劑,例如可以列舉氨、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、二乙醇胺、羥胺、乙二胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化乙基三甲基銨、苄基三甲基氫氧化銨、氫氧化二甲基雙(2-羥乙基)銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一碳烯等有機鹼性化合物、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等無機鹼性化合物。從環境方面及安全方面考慮,鹼劑為分子量大的化合物為較佳。鹼性水溶液的鹼劑的濃度為0.001~10質量%為較佳,0.01~1質量%為更佳。又,顯影液中可進一步含有界面活性劑。作為界面活性劑,可以列舉上述界面活性劑,非離子系界面活性劑為較佳。從方便運輸和保管等觀點考慮,顯影液可以暫且作為濃縮液來製造,並在使用時稀釋成所需之濃度。對於稀釋倍率並無特別限定,但例如,能夠設定在1.5~100倍的範圍。又,在顯影後用純水進行洗淨(沖洗)亦較佳。又,藉由旋轉形成有顯影後的硬化性組合物層之支撐體,並且向顯影後的硬化性組合物層供給沖洗液來進行沖洗為較佳。又,藉由將使沖洗液噴出之噴嘴從支撐體的中心部向支撐體的周緣部移動來進行亦較佳。此時,在從噴嘴的支撐體中心部向周緣部移動時,亦可以一邊逐漸降低噴嘴的移動速度一邊移動。藉由以這種方式進行沖洗,能夠抑制沖洗時的面內偏差。又,一邊使噴嘴從支撐體中心部向周緣部移動一邊逐漸降低支撐體的旋轉速度亦可以獲得相同的效果。
在顯影之後,實施乾燥之後進行追加曝光處理和加熱處理(後烘烤)為較佳。追加曝光處理和後烘烤為用於成為完全硬化的顯影後的硬化處理,加熱溫度例如為100~240℃為較佳,200~240℃為更佳。後烘烤能夠以成為上述條件之方式使用加熱板或對流式烘烤箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱機構,對顯影後的膜以連續式或間歇式進行。 當進行追加曝光處理時,曝光中所使用之光為波長400nm以下的光為較佳。又,追加曝光處理可以利用韓國公開專利第10-2017-0122130號公報中記載之方法進行。
作為像素寬度,0.5~20.0μm為較佳。下限為1.0μm以上為較佳,2.0μm以上為更佳。上限為15.0μm以下為較佳,10.0μm以下為更佳。
作為像素的楊氏模量,0.5~20GPa為較佳,2.5~15GPa為更佳。
像素具有高平坦度為較佳。具體而言,作為像素的表面粗糙度Ra,100nm以下為較佳,40nm以下為更佳,15nm以下為進一步較佳。下限並無規定,但例如,0.1nm以上為較佳。表面粗糙度的測量例如能夠使用Veeco Instruments Inc.製造之AFM(原子力顯微鏡)Dimension3100來進行測量。 又,像素上的水接觸角能夠適當設定為較佳值,典型地為50~110的範圍。接觸角例如能夠使用接觸角儀CV-DT·A型(Kyowa Interface Science Co.,LTD.製)來測量。
期望像素的體積電阻值高。具體而言,像素的體積電阻值為109 Ω·cm以上為較佳,1011 Ω·cm以上為更佳。上限並無規定,例如,1014 Ω·cm以下為較佳。像素的體積電阻值例如能夠使用超高電阻計5410(Advantest Corporation製)來進行測量。
藉由反覆進行所希望的色相數之以上說明之組成物層形成步驟、曝光步驟及顯影步驟(進而,根據需要進行追加曝光處理或加熱處理)而形成由所希望的色層構成之濾色器。 上述製造方法為濾色器的像素的製造方法,根據本發明的硬化性組成物例如,還能夠製造設置於濾色器的像素之間之黑矩陣。例如,除了使用將黑色顏料作為顏料添加到本發明的硬化性組成物者以外,能夠以與上述像素的製造方法相同的方式進行圖案曝光、顯影,進而根據需要進行後烘烤來製造黑矩陣。
(濾色器之製造方法的第二態樣) 本發明的濾色器之製造方法的第二態樣包括:將本發明的硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層,並硬化上述組成物層而形成硬化層之步驟(硬化層形成步驟);在上述硬化層上形成光阻劑層之步驟(光阻劑層形成步驟);藉由曝光及顯影而將上述光阻劑層圖案化而獲得光阻圖案之步驟(光阻圖案形成步驟);以及將上述光阻圖案作為蝕刻遮罩而蝕刻上述硬化層之步驟(蝕刻步驟)。 以下,對各步驟進行說明。
<硬化層形成步驟> 在硬化層形成步驟中,將本發明的硬化性組成物賦予到支撐體上並進行硬化而形成硬化層。 作為支撐體,可以使用在上述組成物層形成步驟中的支撐體為較佳。 又,作為硬化性組成物的賦予方法,可以較佳地使用上述組成物膜形成步驟中的賦予方法。 作為所賦予之硬化性組成物的硬化方法,並無特別限定,藉由光或熱而硬化為較佳。 藉由光進行硬化之情況下,作為光,只要根據硬化性組成物中所包含之起始劑而適當選擇即可,例如,可以較佳地使用g射線、i射線等紫外線。曝光量為5~1,500mJ/cm2 為較佳,10~1,000mJ/cm2 為更佳,10~500mJ/cm2 為進一步較佳。 進行基於熱的硬化之情況下,加熱溫度為120~250℃為較佳,160~230℃為更佳。加熱時間根據加熱機構而不同,在加熱板上進行加熱之情況下,例如,3~30分鐘為較佳,在烘箱中進行加熱之情況下,例如,30~90分鐘為較佳。
<光阻劑層形成步驟> 在光阻劑層形成步驟中,在上述硬化層上形成有光阻劑層。 在光阻劑層的形成中,例如,使用公知的負型或正型的感光性組成物,正型的感光性組成物為較佳。 在上述硬化層上塗佈上述感光性組成物並根據需要進行乾燥而獲得光阻劑層。 作為光阻劑層的形成方法,並無特別限定,只要利用公知的方法進行即可。 作為光阻劑層的厚度,0.1~3μm為較佳,0.2~2.5μm為更佳,0.3~2μm為更佳。
<光阻圖案形成步驟> 在光阻圖案形成步驟中,藉由將上述光阻劑層曝光成圖案狀並進行顯影而形成光阻圖案。 上述曝光及顯影並無特別限定,可以利用公知的方法來進行。
<蝕刻步驟> 在蝕刻步驟中,上述硬化層隔著上述光阻圖案進行蝕刻。 作為蝕刻方法並無特別限定,只要利用公知的方法進行即可,例如,可以列舉基於乾式蝕刻之方法。
<剝離光阻圖案之步驟> 本發明中的濾色器之製造方法的第二態樣中,在上述蝕刻步驟後可以進一步包含剝離光阻圖案之步驟。 作為光阻圖案的剝離方法並無特別限定,可以使用公知的方法。
(固體攝像元件) 本發明的固體攝像元件包含上述本發明的膜或本發明的濾色器。作為本發明的固體攝像元件的結構,只要包含本發明的膜,並且起到固體攝像元件的功能之結構,則並無特別限定,例如,可以列舉如下結構。
其構成為如下:在基板上具有由構成固體攝像元件(CCD(電荷耦合元件)影像感測器、CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)影像感測器等)的受光區域之複數個光二極體及多晶矽等構成之傳輸電極,在光二極體及傳輸電極上具有僅開口光二極體的受光部之遮光膜,在遮光膜上具有由以覆蓋遮光膜整面及光二極體受光部的方式形成之氮化矽等構成之元件保護膜,在元件保護膜上具有濾色器。另外,亦可以為在元件保護膜上且濾色器之下(接近於基板之側)具有聚光機構(例如,微透鏡等。以下相同)之結構或在濾色器具有聚光機構之結構等。又,濾色器可以具有在藉由隔板分隔為例如格柵狀之空間埋入有各著色像素之結構。此時的隔板相對於各著色像素為低折射率為較佳。作為具有該種結構之攝像裝置的例,可以列舉日本特開2012-227478號公報、日本特開2014-179577號公報、國際公開第2018/043654號中記載之裝置。具備本發明的固體攝像元件之攝像裝置,除了數位相機或具有攝像功能之電子設備(行動電話等)以外,還能夠用作車載攝影機或監視攝影機用。
(圖像顯示裝置) 本發明的圖像顯示裝置包含上述本發明的膜或本發明的濾色器。作為圖像顯示裝置,可以列舉液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等。關於圖像顯示裝置的定義和各圖像顯示裝置的詳細內容,例如,記載於“(佐佐木昭夫著、Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.、1990年發行)”、“顯示裝置(伊吹順章著、Sanyo Tosho Publishing Co., Ltd.1989年發行)”等中。又,關於液晶顯示裝置,例如記載於“下一代液晶顯示技術(內田龍男編輯、Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.、1994年發行)”中。能夠應用於本發明之液晶顯示裝置並無特別限制,例如,能夠應用於上述“下一代液晶顯示技術”中記載之各種方式的液晶顯示裝置。
(高分子化合物) 本發明的高分子化合物包含上述式(A1)所表示之構成單元及上述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者。 本發明的高分子化合物與上述本發明的硬化性組成物中的特定樹脂相同,較佳態樣亦相同。 [實施例]
以下,列舉實施例對本發明進行進一步具體的說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理步驟等只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當地進行變更。故,本發明的範圍並不限定於以下示出之具體例。
<特定樹脂PA-1的合成> 向三頸燒瓶中,作為單體2導入濃度(固體成分含量)為50質量%的後述之大分子單體B-1溶液,及作為單體1導入單體A-1、PGMEA(丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯),獲得了混合物。 一邊吹入氮氣,一邊攪拌了上述混合物。接著,一邊向燒瓶內流入氮氣,一邊將混合物升溫至75℃。接著,向混合物中添加十二烷基硫醇(0.82g),接著添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸甲酯)0.43g、以下亦稱為“V-601”。),並開始了聚合反應。 在75℃下將混合物加熱2小時之後,進一步向混合物中追加了V-601(0.43g)。2小時後進一步向混合物中追加了V-601(0.43g)。 進一步反應2小時之後,將混合物升溫至90℃,攪拌了3小時。藉由上述操作結束了聚合反應。 反應結束後,在空氣下,作為胺化合物加入二甲基十二胺(F-1)及作為聚合抑制劑加入2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(Q-1、TEMPO)之後,作為反應性化合物滴加了4-羥基丁基丙烯酸縮水甘油醚(單體C-1)。 結束滴加之後,在空氣下且在90℃下繼續反應了24小時之後,藉由酸值測量而確認了反應結束。向所獲得之混合物中追加PGMEA使其成為30質量%溶液,從而獲得了樹脂PA-1。 單體B-1(溶液中的固體成分量)、單體A-1、單體C-1、F-1及Q-1的使用量設為如後述表1中的記載。 所獲得之特定樹脂PA-1的重量平均分子量為17,200,酸值為70mgKOH/mg。 特定樹脂PA-1係滿足上述條件1之樹脂且係具有上述式(A1)所表示之構成單元之樹脂。
-重量平均分子量的測量方法- 各大分子單體及樹脂的重量平均分子量(Mw)藉由在下述測量條件下,利用GPC(凝膠滲透層析術(Gel Permeation Chromatography))測量來計算。樹脂的重量平均分子量記載於表1或表2中。 裝置:HLC-8220GPC(TOSOH CORPORATION製) 檢測器:差示折射計(RI檢測器) 預柱(Pre column) TSKGUARDCOLUMN MP(XL)6mm×40mm(TOSOH CORPORATION製) 樣品側管柱:直接鍵結以下4條〔全部為TOSOH CORPORATION製〕 TSK-GEL Multipore-HXL-M 7.8mm×300mm 參考側管柱:與樣品側管柱相同 恆溫槽溫度:40℃ 流動相:四氫呋喃 樣品側流動相流量:1.0mL/分鐘 參考側流動相流量:0.3mL/分鐘 試樣濃度:0.1質量% 試樣注入量:100μL 資料採集時間:試樣注入後16分鐘~46分鐘 採樣間距:300ms(毫秒)
-酸值的測量方法- 又,各樹脂的酸值藉由使用氫氧化鈉水溶液之中和滴定來求出。具體而言,將所獲得之樹脂溶解於溶劑而得之溶液中,使用電位測定法滴定氫氧化鈉水溶液,並計算1g樹脂的固體成分中所包含之酸的毫莫耳數,接著,藉由將其值乘以氫氧化鉀(KOH)的分子量56.1來求出。樹脂的酸值記載於表1或表2的“酸值”的欄中。表1或表2中,酸值的單位為(mgKOH/g)。
-C=C價(乙烯性不飽和鍵價)的測量方法- 利用下述方法測量了各樹脂的C=C價。 藉由鹼處理從特定樹脂中取出乙烯性不飽和基部位(例如,由上述特定樹脂的式D1表示之構成單元中具有丙烯醯氧基之情況下,為丙烯酸)之低分子成分(a),並利用高效液相層析法(HPLC)測量其含量,基於其測量值從下述式計算了乙烯性不飽和鍵價(C=C價)。 具體而言,將0.1g特定樹脂溶解於四氫呋喃/甲醇混合液(50mL/15mL)中,並加入4mol/L氫氧化鈉水溶液10mL,在40℃下使其反應了2小時。用4mol/L甲磺酸水溶液10.2mL中和反應液,然後,將加入了離子交換水5mL和甲醇2mL之混合液移液至100mL容量瓶,藉由用甲醇定容而製備HPLC測量樣品,並在以下條件下進行測量。另外,低分子成分(a)的含量由另外製備之低分子成分(a)的校準曲線來計算,並由以下式計算了乙烯性不飽和鍵價。特定樹脂的C=C價記載於表1或表2的“C=C價”的欄中。表1或表2中,C=C價的單位為(mmol/g)。
<<乙烯性不飽和鍵價計算式>> 乙烯性不飽和鍵價(mmol/g)=(低分子成分(a)含量(ppm)/低分子成分(a)的分子量(g/mol))/(液體製備聚合物的稱量值(g)×(聚合物液體的固體成分濃度(%)/100)×10) -HPLC測量條件- 測量設備:Agilent-1200(Agilent Technologies, Inc.製) 管柱:Phenomenex公司製 Synergi 4u Polar-RP 80A,250mm×4.60mm(內徑)+保護管柱 管住溫度:40℃ 分析時間:15分鐘 流速:1.0mL/min(最大送液壓力:182bar(18.2MPa)) 注入量:5μl 檢測波長:210nm 洗提液:四氫呋喃(不含穩定劑HPLC用)/緩衝溶液(含有磷酸0.2體積%及三乙胺0.2體積%之離子交換水溶液)=55/45(體積%) 另外,在本說明書中,體積%為25℃下的值。
-胺值的測量方法- 精確測量約0.5g試樣,加入乙酸50mL使其溶解,由0.1mol/L過氯酸乙酸溶液並利用電滴定法(電位滴定)自動電位滴定裝置(AT-710M;KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING CO., LTD.製)進行了滴定。又,以相同的方法進行空白試驗以進行了校正。 胺值=a×5.611/c a:0.1mol/L過氯酸的消耗量(mL) c:試樣的量(g) 樹脂的胺值記載於表1或表2的“胺值”的欄中。表1或表2中,胺值的單位為(mmol/g)。
<特定樹脂PA-2~PA-25的合成> 除了將所使用之單體1、單體2、單體3、反應性化合物、胺化合物及聚合抑制劑變更為表1中記載者以外,藉由與PA-1的合成方法相同的方法合成了PA-2~PA-22。添加單體3之情況下,單體3進一步添加到單體1及單體2的混合物中。 表1中,“含量”的欄中記載之數值的單位為“g”。表1中,並未使用記載為“-”的成分。 PA-2~PA-22係滿足上述條件1之樹脂,並且係具有上述式(A1)所表示之構成單元之樹脂。 表1中,“構成單元A1”的欄的記載為由上述式(A1-1)~式(A1-17)中的任一個表示之構成單元且表示各樹脂中所包含之構成單元。
<樹脂PZ-1的合成> 除了將所使用之單體1、單體2、單體3、反應性化合物、胺化合物及聚合抑制劑變更為表1中記載者以外,藉由與PA-1的合成方法相同的方法合成了PZ-1。 樹脂PZ-1係未能夠形成將F-8用作胺化合物之四級銨陽離子結構與自由基聚合性基進行連結之結構,並且未滿足上述條件1及條件2中的任一個之樹脂。
[表1]
樹脂 單體1 單體2 單體3 反應性化合物 胺化合物 聚合抑制劑 重量平均 分子量(Mw) 酸值 C=C值 胺值 構成單元 A1
種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量
PA-1 A-1 50.99 B-1 30.39 - - C-1 9.01 F-1 9.60 Q-1 0.3 17200 70 0.45 0.45 A1-1
PA-2 A-1 44.14 B-1 41.38 - - C-1 8.05 F-1 6.43 Q-2 0.3 23300 60 0.40 0.30 A1-1
PA-3 A-1 48.32 B-1 40.43 - - C-1 9.10 F-1 2.15 Q-1 0.3 17800 65 0.45 0.10 A1-1
PA-4 A-1 53.67 B-1 36.54 - - C-1 9.14 F-1 0.65 Q-1 0.3 14900 75 0.45 0.03 A1-1
PA-5 A-1 53.67 - - E1-1 34.97 C-1 9.19 F-1 2.17 Q-1 0.3 23700 75 0.45 0.10 A1-1
PA-6 A-1 46.81 B-1 43.71 - - C-2 7.29 F-1 2.18 Q-1 0.3 12400 65 0.40 0.10 A1-2
PA-7 A-2 35.88 B-1 56.80 - - C-3 5.13 F-1 2.19 Q-1 0.1 19000 65 0.40 0.10 A1-3
PA-8 A-3 42.13 B-1 46.06 - - C-4 9.61 F-1 2.20 Q-1 Q-3 0.25 0.25 12600 65 0.40 0.10 A1-4
PA-9 A-4 22.46 B-1 67.31 - - C-5 8.01 F-1 2.21 Q-1 0.3 41600 65 0.40 0.10 A1-5
PA-10 A-5 23.09 B-1 65.03 - - C-6 9.65 F-1 2.22 Q-1 Q-3 0.2 0.1 18200 65 0.40 0.10 A1-6
PA-11 A-6 43.54 B-1 48.54 - - C-7 5.69 F-1 2.23 Q-1 0.05 41800 70 0.40 0.10 A1-7
PA-12 A-7 49.23 B-1 43.96 - - C-8 4.57 F-1 2.24 Q-1 0.3 15600 75 0.40 0.10 A1-8
PA-13 A-8 45.90 B-1 43.84 - - C-1 8.01 F-1 2.25 Q-1 0.3 25900 75 0.40 0.10 A1-9
PA-14 A-1 52.17 B-2 38.81 - - C-1 8.01 F-2 1.01 Q-1 0.3 13100 75 0.40 0.10 A1-10
PA-15 A-1 52.17 B-3 38.47 - - C-1 8.01 F-3 1.35 Q-1 0.3 18000 75 0.40 0.10 A1-11
PA-16 A-1 52.17 B-4 37.17 - - C-1 8.01 F-4 2.65 Q-1 0.3 51200 75 0.40 0.10 A1-12
PA-17 A-1 52.17 B-5 38.31 - - C-1 8.01 F-5 1.51 Q-1 0.3 15200 75 0.40 0.10 A1-13
PA-18 A-1 52.17 B-6 38.68 - - C-1 8.01 F-6 1.14 Q-1 0.3 19600 75 0.40 0.10 A1-14
PA-19 A-9 18.76 - - E-4 54.18 C-1 24.02 F-7 3.04 Q-1 1 8900 55 1.20 0.30 A1-15
PA-20 A-9 18.39 - - E-6 63.37 C-1 16.02 F-2 2.22 Q-1 0.6 18300 75 0.80 0.10 A1-16
PA-21 A-2 35.33 - - E-3 37.95 C-1 20.02 F-2 6.70 Q-1 0.6 14300 30 1.00 0.30 A1-17
PA-22 A-1 63.40 - - E-5 31.36 C-1 3.00 F-2 2.24 Q-1 0.3 22100 110 0.15 0.10 A1-10
PA-23 A-1 A-10 40.00 4.14 B-1 41.38 - - C-1 8.05 F-1 6.43 Q-2 0.3 19800 64 0.40 0.30 A1-1 A1-18
PA-24 A-1 A-11 40.00 4.14 B-1 41.38 - - C-1 8.05 F-1 6.43 Q-2 0.3 21300 68 0.40 0.30 A1-1 A1-19
PA-25 A-1 A-12 40.00 4.14 B-1 41.38 - - C-1 8.05 F-1 6.43 Q-2 0.3 24100 59 0.40 0.30 A1-1 A1-20
PZ-1 A-9 14.95 - - - - C-8 4.57 F-8 3.22 Q-3 0.3 15300 75 0.40 0.10 -
以下,示出表1中記載之各成分的詳細內容。 〔單體1〕 ·A-1:ARONIXM-5300、ω-羧基-聚己內酯單丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製) ·A-2:輕酯HO-MS、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸(KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.製) ·A-3:輕酯HOA-HH、2-丙烯醯氧乙基六氫鄰苯二甲酸(KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.製) ·A-4:βCEA、β-羧基丙烯酸乙酯(DAICEL-ALLNEX LTD.製) ·A-5:乙烯基苯甲酸(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·A-6:CB-12-甲基丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製) ·A-7:12-甲基丙烯醯胺基十二烷酸(12-methacrylamidododecanoic acid)(合成產物、利用公知的方法進行了合成。) ·A-8:4-(4-(丙烯醯氧基)丁氧基)苯甲酸(4-(4-(acryloyloxy)butoxy)benzoic acid)(合成產物、利用公知的方法進行了合成。) ·A-9:甲基丙烯酸 ·A-10:乙烯基磺酸(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·A-11:乙烯基膦酸(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·A-12:10-(膦醯氧基)甲基丙烯酸癸酯(10-(Phosphonooxy)decyl Methacrylate)(Fujifilm Wako Pure Chemical Corporation製)
〔單體2〕 ·B-1:基於下述合成例B1之合成產物 ·B-2:基於下述合成例B2之合成產物 ·B-3:基於下述合成例B3之合成產物 ·B-4:BLEMMER PSE1300(NOF CORPORATION製)、硬脂氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯 ·B-5:BLEMMER 75ANEP-600(NOF CORPORATION製)壬基苯氧基(乙二醇-聚丙二醇)單丙烯酸酯 ·B-6:BLEMMER 50POEP800B(NOF CORPORATION製)辛氧基聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯 藉由將B-1~B-6中的至少一種化合物用作單體2而上述式(D5)所表示之構成單元被導入到特定樹脂中。
-B-1的合成- 以下,示出含有由氧伸烷基羰基構成之構成單元之成為單體2之大分子單體B-1(亦單稱為“B-1”。)的合成方法。 向燒瓶中導入ε-己內酯(1256.62份、符合環狀化合物。)及2-乙基-1-己醇(143.38份、符合開環聚合起始劑。),獲得了混合物。接著,一邊吹入氮氣,一邊攪拌了上述混合物。 接著,向混合物中加入單丁基氧化錫(0.63份),並將所獲得之混合物加熱至90℃。6小時後使用1 H-NMR(核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance))確認到來自於混合物中的2-乙基-1-己醇之訊號消失之後,將混合物加熱至110℃。在氮氣下以110℃繼續進行2小時的聚合反應之後,由1 H-NMR確認到來自於ε-己內酯之訊號的消失之後,降溫至80℃,向含有上述化合物之混合物中添加了2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚(0.78份)之後,進一步對所獲得之混合物經30分鐘滴加了2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(174.15份)。結束滴加後經1小時之後,由1 H-NMR確認到來自於2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(MOI)之訊號的消失之後,將丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)(1575.57份)添加至混合物,獲得了濃度為50質量%的大分子單體B-1溶液。大分子單體B-1的結構藉由1 H-NMR來確認。所獲得之大分子單體B-1的重量平均分子量為3,000。 [化學式42]
Figure 02_image083
-B-2的合成- 除了將2-乙基-1-己醇(143.38g)變更為硬脂醇(297.88g)以外,以與B-1的合成同樣地方式合成了B-2。 B-2的結構(示於式(B-2))藉由1 H-NMR進行了確認。所獲得之B-2的重量平均分子量為3,400。 [化學式43]
Figure 02_image085
-B-3的合成- 向燒瓶中導入ε-己內酯(243.45份、符合環狀化合物。)、δ-戊內酯(60.86份、符合環狀化合物。)及2-乙基-1-己醇(35.69份、符合開環聚合起始劑。),獲得了混合物。接著,一邊吹入氮氣,一邊攪拌了上述混合物。 接著,向混合物中加入單丁基氧化錫(0.156份),將所獲得之混合物加熱至90℃。6小時後使用1 H-NMR(核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)),確認到來自於混合物中的2-乙基-1-己醇之訊號消失之後,將混合物加熱至110℃。在氮氣下以110℃繼續進行12小時的聚合反應之後,由1 H-NMR確認到來自於ε-己內酯及δ-戊內酯之訊號的消失之後,降溫至80℃,向含有上述化合物之混合物中添加了2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚(0.19份)之後,進一步對所獲得之混合物經30分鐘滴加了2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(42.52份)。結束滴加後經1小時後,由1 H-NMR確認到來自於2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(MOI)之訊號的消失之後,將丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)(382.87份)添加至混合物,獲得了濃度為50質量%的大分子單體B-3溶液。大分子單體B-3的結構藉由1 H-NMR來確認。所獲得之大分子單體B-3的重量平均分子量為3,000。 [化學式44]
Figure 02_image087
〔單體3〕 ·E-1:甲基丙烯酸苄酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·E-3:甲基丙烯酸2-乙基己酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·E-4:ARONIXM120(TOAGOSEI CO.,LTD.製)2-(2-((2-乙基己基)氧基)乙氧基)丙烯酸乙酯(2-(2-((2-ethylhexyl)oxy)ethoxy)ethyl acrylate) ·E-5:甲基丙烯酸二環戊酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·E-6:2-甲氧基丙烯酸乙酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·E-7:2-(甲基丙烯醯氧基)乙基三甲基氯化銨(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製)
〔反應性化合物〕 ·C-1:4HBAGE、4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚(Nippon Kasei Chemical Company Limited製) ·C-2:3,4-環氧環己基丙烯酸甲酯(DAICEL CORPORATION製) ·C-3:丙烯酸縮水甘油酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·C-4:9-(環氧乙烷-2-基)丙烯酸壬酯(9-(oxiran-2-yl)nonyl acrylate)(下述合成產物) ·C-5:3-(環氧乙烷-2-基甲氧基)-3-丙烯酸氧丙酯(3-(oxiran-2-ylmethoxy)-3-oxopropyl acrylate)(下述合成產物) ·C-6:2-甲基-2-(((環氧乙烷-2-基甲氧基)羰基)胺基)丙烷-1,3-二基二丙烯酸酯(2-methyl-2-(((oxiran-2-ylmethoxy)carbonyl)amino)propane-1,3-diyl diacrylate)(下述合成產物) ·C-7:GMA、縮水甘油甲基丙烯酸酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·C-8:烯丙基縮水甘油醚(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·C-9:氯甲基苯乙烯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製)
-C-4的合成- 一邊將投入了200g的10-十一碳烯-1-醇(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製)、1,378g的DMAc:二甲基乙醯胺之燒瓶用冰冷卻,一邊滴加153.65g的3-氯丙醯氯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製),並用冰冷卻攪拌了1.5小時。由1 H-NMR確認到原料醇的消失及目標產物,停止攪拌。加入乙酸乙酯2,000ml,用3.5質量%鹽酸水溶液2,000ml水洗2次,用5質量%小蘇打水2,000ml進行2次水洗,並用硫酸鎂乾燥有機層,並減壓蒸餾除去溶劑,從而獲得了296g中間物。向燒瓶中投入了192g其中間物及918g二氯甲烷,在水浴下每隔1小時分批添加5次200g偏氯過苯甲酸:mCPBA,並攪拌了最終液體。 由1 H-NMR確認到原料的末端雙鍵的峰消失,對反應液加入1,487g的5質量%小蘇打水並攪拌了2小時。然後,加入乙酸乙酯500ml並萃取,加入5質量%硫代硫酸鈉水溶液500ml並攪拌1小時,捨棄水層,減壓濃縮有機層,從而獲得了211.5g中間物。 加入210g上述中間物、822g二氯甲烷、182.3mg對甲氧苯酚用冰冷卻下,一邊將231g二氮雜雙環十一碳烯及441g二氯甲烷的混合液保持在10℃以下,一邊進行了滴加。 由1 H-NMR確認產物,一邊將91.1g乙酸、147g二氯甲烷的混合液保持在10℃以下,一邊進行滴加,並在室溫下攪拌了2小時。 將二氯甲烷減壓濃縮,加入1,050g己烷,用420g水進行水洗,並用420g的5質量%小蘇打水進行水洗,獲得了作為目標產物的C-4 137.9g。
-C-5的合成- 將23.3g β-羧基丙烯酸乙酯、87mg對甲氧苯酚、117g氯仿、16.8g縮水甘油、1.98g N,N-二甲基胺基吡啶加入到燒瓶中,在用冰冷卻下分批添加37.26g的1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽,攪拌了1小時。然後,用0.1規定(0.1mol/L)鹽酸水150ml進行水洗之後,用水150ml進行水洗,將有機層減壓濃縮,獲得了成為目標產物的C-5 20g。
-C-6的合成- 向燒瓶中加入5.0g縮水甘油(Aldrich公司製)、53g乙酸丁酯、0.04g對甲氧苯酚、14.5g Karenz BEI(SHOWA DENKO K.K.製)、0.04g Neostan U600(NITTO KASEI CO., LTD.製),緩慢升溫至60℃。在60℃下繼續進行4小時聚合反應之後,由1 H-NMR確認來自於Karenz BEI之訊號的消失,加入50g水並進行了攪拌。再次用50g水將藉由液體分離並捨棄水層而獲得之有機層進行了清洗。向清洗後的有機層加入3g硫酸鎂,進行過濾之後,加入2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚(0.4g)並進行濃縮,從而獲得了12g的C-6。
〔胺化合物〕 ·F-1:二甲基十二胺(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-2:二甲基丁胺(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-3:二甲基苄基胺基(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-4:2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-5:2-(二甲基胺基甲基)苯酚 ·F-6:N,N-二甲基哌口井(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-7:三乙胺(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·F-8:TBAB(四丁基溴化銨)(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製)
〔聚合抑制劑〕 ·Q-1:TEMPO自由基(free radical):2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基 ·Q-2:4-羥基-TEMPO自由基(4-hydroxy-TEMPO free radical):4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶2-氧基 ·Q-3:對甲氧苯酚
<特定樹脂PA-26的合成> 將由日本特開2007-277514號公報中記載之合成法獲得之鏈轉移劑CTA-1(下述結構)的20質量%溶液36.25質量份、及甲基丙烯酸18質量份、甲基丙烯酸甲酯20質量份的混合溶液製備成30質量%1-甲氧基-2-丙醇溶液,在氮氣氣流下加熱至75℃。 向其中加入偶氮雙異丁腈(AIBN、Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製、起始劑)0.5質量份並加熱3小時之後,再次加入AIBN 0.5份,在氮氣氣流下且在90℃下使其反應了3小時。然後,冷卻至室溫(25℃、以下相同)並置換成空氣之後,加入4-羥基丁基丙烯酸縮水甘油醚20質量份、二甲基十二胺4.02質量份、TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基)0.023質量份,在90℃下加熱攪拌了36小時。 然後,冷卻至室溫,並用丙酮進行了稀釋。使用多量的甲醇使其再沉澱之後,進行真空乾燥,從而獲得了高分子化合物PA-26:聚苯乙烯換算的重量平均分子量18,600、酸值88.5mgKOH/g、C=C價1.44mmol/g、胺值0.27mmol/g的固體(特定樹脂PA-26)65.1質量份。 PA-26係滿足上述條件1之樹脂且係具有上述式(A1)所表示之構成單元之樹脂。
[化學式45]
Figure 02_image089
<特定樹脂PA-27的合成> 將利用日本特開2007-277514號公報中記載之合成法獲得之鏈轉移劑CTA-15(下述結構)的30質量%溶液24.17質量份及甲基丙烯酸10質量份、甲基丙烯酸甲酯29.59質量份的混合溶液製備成30質量%1-甲氧基-2-丙醇溶液,在氮氣氣流下,加熱至75℃。 向其中加入V-601 0.5質量份,加熱3小時之後,再次加入V-601 0.5質量份,在氮氣氣流下且在90℃下使其反應了3小時。然後,冷卻至室溫並置換成空氣之後,加熱縮水甘油甲基丙烯酸酯 14.21質量份、二甲基十二胺 4質量份、TEMPO 0.023質量份,在90℃下加熱攪拌了36小時。 然後,冷卻至室溫,並用丙酮進行了稀釋。使用多量的甲醇使其再沉澱之後,進行真空乾燥,從而獲得了高分子化合物PA-27:聚苯乙烯換算的重量平均分子量13,800、酸值21mgKOH/g、C=C價1.54mmol/g、胺值0.29mmol/g的固體51.5質量份。 PA-27係滿足上述條件1之樹脂且係具有上述式(A1)所表示之構成單元之樹脂。
[化學式46]
Figure 02_image091
<特定樹脂PB-2的合成> 向三頸燒瓶中,作為單體2導入濃度(固體成分含量)為50質量%的大分子單體B-1溶液、作為單體1導入ω-羧基-聚己內酯單丙烯酸酯、作為單體4導入丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯、171g PGMEA,獲得了混合物。 一邊吹入氮氣,一邊攪拌了上述混合物。接著,一邊向燒瓶內流入氮氣,一邊將混合物升溫至75℃。接著,向混合物中添加1.34g十二烷基硫醇,接著添加0.7g V-601,並開始了聚合反應。在75℃下將混合物加熱2小時之後,進一步向混合物中追加了0.7g V-601。2小時後進一步向混合物中追加了0.7g V-601。 進一步反應2小時之後,將混合物升溫至90℃,攪拌了3小時。藉由上述操作結束了聚合反應。 反應結束後,在空氣下,加入TEMPO(Q-1)之後,滴加了4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚(C-1)。 結束滴加之後,在空氣下且在90℃下繼續反應了24小時。藉由向所獲得之混合物中追加PGMEA使其成為30質量%溶液,從而獲得了樹脂PB-2。 單體2(溶液中的固體成分量)、單體1、單體4、C-1及Q-1的使用量設為如後述表2中的記載。 所獲得之樹脂PB-2的重量平均分子量為17,800,酸值為75mgKOH/mg19,200,酸值為60mgKOH/mg。 特定樹脂PB-2係滿足上述條件2之樹脂且係具有上述式(B1)所表示之構成單元之樹脂。
<特定樹脂PB-1、PB-3~PB-18的合成> 除了將所使用之單體1、單體2、單體3、單體4、反應性化合物及聚合抑制劑變更為表1中記載者以外,以與PA-1的合成方法相同之方法合成了PB-1及、PB-3~PB-18。添加單體3之情況下,單體3進一步添加了單體1、單體2及單體4的混合物。 表2中,“含量”的欄中記載之數值的單位為“質量%”。表2中,未使用記載為“-”之成分。 表2中,“構成單元B1”的欄中記載為由上述式(B1-1)~式(B1-12)中的任一個表示之構成單元且表示各樹脂中所包含之構成單元。 PB-1及PB-3~PB-18係滿足上述條件2之樹脂且係具有上述式(B1)所表示之構成單元之樹脂。
<樹脂PZ-2的合成> 除了將所使用之單體1、單體2、單體3、單體4、反應性化合物及聚合抑制劑變更為表2中記載者以外,以與PB-2的合成方法相同的方法合成了PZ-2。 由於樹脂PZ-2將E-1、E-7用作單體4,因此係未能夠形成四級銨陽離子結構與自由基聚合性基連結之結構且未滿足上述條件1及條件2中的任一個之樹脂。
[表2]
樹脂 單體1 單體2 單體4 反應性化合物 單體3 聚合抑制劑 重量平均 分子量(Mw) 酸值 C=C值 胺值 構成單元 B1
種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量 種類 含量
PB-1 A-1 50.50 B-1 23.90 D-1 8.59 C-1 12.01 - - Q-1 0.3 13800 70 0.60 0.60 B1-1
PB-2 A-1 44.14 B-1 43.56 D-1 4.30 C-1 8.01 - - Q-1 0.3 19200 60 0.40 0.30 B1-1
PB-3 A-1 48.32 B-1 41.24 D-1 1.43 C-1 9.01 - - Q-1 0.3 18800 65 0.45 0.10 B1-1
PB-4 A-1 53.67 B-1 36.89 D-1 0.43 C-1 9.01 - - Q-1 0.3 15300 75 0.45 0.03 B1-1
PB-5 A-1 48.32 B-1 40.82 D-2 1.85 C-1 9.01 - - Q-1 0.3 21800 65 0.45 0.10 B1-2
PB-6 A-1 48.32 B-1 40.37 D-3 2.30 C-1 9.01 - - Q-1 0.3 22100 65 0.45 0.10 B1-3
PB-7 A-1 48.32 B-1 41.06 D-4 1.61 C-1 9.01 - - Q-1 0.3 28300 65 0.45 0.10 B1-4
PB-8 A-2 37.03 - - D-1 1.43 C-2 8.20 E-1 53.34 Q-1 0.3 31500 65 0.45 0.10 B1-5
PB-9 A-3 43.48 B-2 49.32 D-1 1.43 C-3 5.77 - - Q-1 0.3 17100 65 0.45 0.10 B1-6
PB-10 A-4 23.19 B-3 64.57 D-1 1.43 C-4 10.82 - - Q-1 0.3 10500 65 0.45 0.10 B1-7
PB-11 A-5 23.83 B-4 65.73 D-1 1.43 C-5 9.01 - - Q-1 0.3 52800 65 0.45 0.10 B1-8
PB-12 A-6 42.51 B-5 45.20 D-1 1.43 C-6 10.86 - - Q-2 Q-3 0.25 0.15 18400 65 0.45 0.10 B1-9
PB-13 A-7 45.59 B-6 46.58 D-1 1.43 C-7 6.40 - - Q-1 0.3 13800 65 0.45 0.10 B1-10
PB-14 A-8 42.51 B-1 50.92 D-1 1.43 C-8 5.14 - - Q-1 0.3 27800 65 0.45 0.10 B1-11
PB-15 A-9 18.98 - - D-1 4.30 C-9 18.31 E-4 58.41 Q-1 0.3 18300 55 1.20 0.30 B1-12
PB-16 A-9 18.60 - - D-1 1.43 C-1 16.02 E-6 63.95 Q-1 1 8100 75 0.80 0.10 B1-1
PB-17 A-2 35.33 - - D-1 4.30 C-1 20.02 E-3 40.35 Q-2 0.3 18100 30 1.00 0.30 B1-1
PB-18 A-1 63.40 - - D-1 5.73 C-1 3.00 E-5 27.87 Q-1 0.3 16400 110 0.15 0.40 B1-1
PB-19 A-1 A-10 40.00 4.14 B-1 43.56 D-1 4.30 C-1 8.01 - - Q-1 0.3 16600 64 0.40 0.30 B1-1
PB-20 A-1 A-11 40.00 4.14 B-1 43.56 D-1 4.30 C-1 8.01 - - Q-1 0.3 17200 68 0.40 0.30 B1-1
PB-21 A-1 A-12 40.00 4.14 B-1 43.56 D-1 4.30 C-1 8.01 - - Q-1 0.3 18900 59 0.40 0.30 B1-1
PZ-2 A-9 20.11 - - E-1 E-7 56.01 12.46 C-8 11.41 - - Q-3 0.05 18100 75 1.00 0.60 -
以下示出表2中記載之成分中,除了上述以外之成分。
〔單體4〕 ·D-1:丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·D-2:甲基丙烯酸2-(二乙胺基)乙酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製) ·D-3:2-(((2-(二甲基胺基)乙氧基)羰基)胺基)丙烯酸乙酯(2-(((2-(dimethylamino)ethoxy)carbonyl)amino)ethyl acrylate)(合成產物、參閱Bulletin of the Chemical Society of Japan, 2011, vol. 84, # 11, p. 1215 – 1226進行了合成。) ·D-4:N,N-二甲基-1-(4-乙烯基苯基)甲胺(N,N-dimethyl-1-(4-vinylphenyl)methanamine)(合成產物、參閱Angewandte Chemie - International Edition, 2007, vol. 46, # 46, p. 8869 – 8871進行了合成。)
<特定樹脂PB-19的合成> 將利用日本特開2007-277514號公報中記載之合成法獲得之鏈轉移劑CTA-1(上述結構)的20質量%溶液36.25質量份及甲基丙烯酸12質量份、甲基丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯5.46質量份、甲基丙烯酸甲酯14質量份的混合溶液製備成30質量%1-甲氧基-2-丙醇溶液,在氮氣氣流下且在75℃下進行了加熱。 向其中加入AIBN 0.5質量份並加熱3小時之後,再次加入AIBN 0.5質量份,在氮氣氣流下且在90℃下使其反應了3小時。然後,冷卻至室溫(25℃、以下相同)並置換成空氣之後,加入4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚15質量份、TEMPO 0.023質量份,在90℃下加熱攪拌了36小時。 然後,冷卻至室溫,並用丙酮進行了稀釋。使用多量的甲醇使其再沉澱之後,進行真空乾燥,從而獲得了高分子化合物PB-19:聚苯乙烯換算的重量平均分子量14,600、酸值67.4mgKOH/g、C=C價1.39mmol/g、胺值0.71mmol/g的固體(特定樹脂PB-19)62.9質量份。 PB-19係滿足上述條件2之樹脂且係具有上述式(B1)所表示之構成單元之樹脂。
<特定樹脂PB-20的合成> 利用日本特開2007-277514號公報中記載之合成法獲得之鏈轉移劑CTA-24(下述結構)的30質量%溶液24.17質量份、甲基丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯14.32質量份、及甲基丙烯酸2-羥乙酯6.51質量份的混合溶液製備成30質量%1-甲氧基-2-丙醇溶液,在氮氣氣流下且在75℃下進行了加熱。 向其中加入V-601 0.5質量份並加熱3小時之後,再次加入V-601 0.5質量份,在氮氣氣流下且在90℃下使其反應了3小時。然後,冷卻至室溫(25℃、以下相同)並置換成空氣之後,加入4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚20.02質量份、TEMPO 0.023質量份,在90℃下加熱攪拌了36小時。然後,冷卻至室溫,並置換成空氣之後,加入SHOWA DENKO K.K.製Karenz BEI 11.96質量份、NITTO KASEI CO., LTD.製Neostan U600 0.61質量份、TEMPO 0.023質量份,在90℃下加熱攪拌了36小時。 然後,冷卻至室溫,並用丙酮進行了稀釋。使用多量的甲醇使其再沉澱之後,進行真空乾燥,從而獲得了高分子化合物PB-20:聚苯乙烯換算的重量平均分子量19500、酸值12.5mgKOH/g、C=C價3.33mmol/g、胺值1.67mmol/g的固體(特定樹脂PB-20)57.4質量份。 PB-20係滿足上述條件2之樹脂且係具有上述式(B1)所表示之構成單元之樹脂。
<顏料分散液的製備> 將下述表3~表5中記載之顏料、分散助劑(顏料衍生物)、樹脂、聚合抑制劑及溶劑進行混合之後,加入直徑為0.3mm的氧化鋯珠230質量份,並使用油漆攪拌器進行5小時的分散處理,將珠粒過濾並進行分離而製造了分散液。顯示下述表3~表5中記載之含量之數值為質量份。 又,例如,顏料分散液R-12中的“樹脂”的“種類”的欄的PA-12/P1=1/1等的記載中示出,作為樹脂,將PA-12和P1以1/1(質量比)的比例使用,其合計使用量為4.2質量份。 又,表3~表5中,“-”的記載表示不含有符合之化合物。
[表3]
顏料 分散助劑 樹脂 聚合抑制劑 溶劑
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份
R-1 PR254 12.00 B1 1.39 PA-1 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-2 PR254 12.00 B1 1.39 PA-2 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-3 PR254 12.00 B1 1.39 PA-3 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-4 PR254 12.00 B1 1.39 PA-4 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-5 PR254 12.00 B1 1.39 PA-5 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-6 PR254 12.00 B1 1.39 PA-6 4.2 Q1 0.01 J4 82.40
R-7 PR254 12.00 B2 1.39 PA-7 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-8 PR254 12.00 B1 1.39 PA-8 4.2 Q1 0.001 J1 82.41
R-9 PR254 12.00 B1 1.39 PA-9 4.2 Q2 0.01 J1 82.40
R-10 PR254 12.00 B1 1.39 PA-10 3.6 Q1 0.01 J1 83.00
R-11 PR254 12.00 B1 1.39 PA-11 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-12 PR254 12.00 B1 1.39 PA-12/P1=1/1 4.2 Q1 0.05 J1 82.36
R-13 PR254 12.00 B1 1.39 PA-1/PA13=1/1 4.2 Q1 0.01 J2 82.40
R-14 PR254 12.00 B1 1 PA-14 4.8 Q1 0.01 J1 82.19
R-15 PR254 12.00 B1 1.39 PA-15 4.2 Q1 0.01 J1/J3=1/1 82.40
R-16 PR254 12.00 B3 1.39 PA-16 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-17 PR254 12.00 B1 1.39 PA-17 4.2 Q1 0.01 J3 82.40
R-18 PR264 12.00 B1 1.39 PA-18 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-19 PR272 12.00 B1 1.39 PA-19 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-20 PR254 PY139 8.3 3.7 B1 2.3 PA-20 4.4 Q1 0.01 J1 81.29
R-21 PR254 12.00 B1 1.39 PA-21 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-22 PR254 12.00 B1 1.39 PA-22 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-23 PR254 12.00 B1 1.39 PB-1 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-24 PR254 12.00 B1 1.39 PB-2 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-25 PR254 12.00 B1 1.39 PB-3 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-26 PR254 12.00 B3 1.39 PB-4 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-27 PR254 12.00 B1 1.39 PB-5 4.2 Q1 0.01 J2 82.40
R-28 PR254 12.00 B1 1.39 PB-6 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-29 PR254 12.00 B1 1.39 PB-7 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-30 PR254 12.00 B1 1.39 PB-8 4.2 Q1 0.01 J3 82.40
R-31 PR254 12.00 B2 1.39 PB-9 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-32 PR254 12.00 B1 1.39 PB-1/PB10=1/1 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-33 PR254 12.00 B1 1.39 PB-11 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-34 PR264 12.00 B1 1.39 PB-12 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-35 PR272 12.00 B1 1.39 PB-13 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-36 PR254 PY139 8.3 3.7 B1 2.3 PB-14 4.4 Q1 0.01 J1 81.29
R-37 PR254 12.00 B1 1.39 PB-15 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-38 PR254 12.00 B1 1.39 PB-16 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
[表4]
顏料 分散助劑 樹脂 聚合抑制劑 溶劑
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份
R-39 PR254 12.00 B1 1.39 PB-17 4.2 Q1 0.01 J1/J3=1/1 82.40
R-40 PR254 12.00 B1 1.39 PB-18 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-41 PR254 12.00 B1 1.39 PA-26 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-42 PR254 12.00 B1 1.39 PA-27 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-43 PR254 12.00 B1 1.39 PB-19 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-44 PR254 12.00 B1 1.39 PB-20 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-45 PR254 12.00 B1 1.39 PZ-1 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-46 PR254 12.00 B1 1.39 PZ-2 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-47 PR254 12.00 B1 1.39 PA-23 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-48 PR254 12.00 B1 1.39 PA-24 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-49 PR254 12.00 B1 1.39 PA-25 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-50 PR254 12.00 B1 1.39 PB-19 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-51 PR254 12.00 B1 1.39 PB-20 4.2 Q1 0.01 J1 82.40
R-52 PR254 12.00 B1 1.39 PB-21 4.2 Q1 0.01 J1 83.01
Y-1 PY139 11.0 B1 1.59 PA-1 4.4 Q1 0.01 J1 83.01
Y-2 PY139/PY150=8/2 11.0 B1 1.59 PA-1 4.4 Q1 0.01 J1 83.01
Y-3 PY139 11.0 B1 1.59 C-2 4.4 Q1 0.01 J1 83.01
Y-4 PY150 11.0 B1 1.59 PA-1 4.4 Q1 0.01 J1 83.01
Y-5 PY150 11.0 B1 1.59 C-2 4.4 Q1 0.01 J1 83.01
B-1 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PA-1 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
B-2 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PA-3 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
B-3 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PA-21 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
B-4 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PB-3 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
B-5 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PB-15 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
B-6 PB15:6 PV23 10.00 2.59 - - PB-16 5.38 Q1 0.01 J1 83.01
G-1 PG58 PY185 9.2 2.3 B1 1.2 PA-3 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
G-2 PG36 PY150 PY185 12.1 1.8 0.7 B1 1.2 PA-2 4.95 Q1 0.01 J1 79.24
G-3 PG58 PG36 PY185 6.2 3.0 2.3 B1 1.2 PA-5 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
G-4 PG58 PY185 9.2 2.3 B1 1.2 PB-2 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
[表5]
顏料 分散助劑 樹脂 聚合抑制劑 溶劑
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份
G-5 PG36 PY150 PY185 12.1 1.8 0.7 B1 1.2 PB-4 4.95 Q1 0.01 J1 79.24
G-6 PG58 PG36 PY185 6.2 3.0 2.3 B1 1.2 PB-8 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
G-7 PG58 PG36 PY185 6.2 3.0 2.3 B1 1.2 PB-15 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
G-8 PG58 PG36 PY185 6.2 3.0 2.3 B1 1.2 PB-16 4.95 Q1 0.01 J1 82.34
Bk-1 TiON 25.00 - - PA-1 10 Q1 0.03 J2 64.97
Bk-2 TiN 25.00 - - PA-3 10 Q1 0.03 J2 64.97
Bk-3 TiON 25.00 - - PA-5 10 Q1 0.03 J2 64.97
Bk-4 TiON 25.00 - - PB-1 10 Q1 0.03 J2 64.97
Bk-5 TiN 25.00 - - PB-8 10 Q1 0.03 J2 64.97
Bk-6 TiON 25.00 - - PB-15 10 Q1 0.03 J2 64.97
IR-1 K1 11.00 B1 1.59 PA-1 6 Q1 0.01 J1 81.41
IR-2 K2 6.70 K3 0.8 PA-3 6.0 Q1 0.01 J1 86.50
IR-3 K2 6.70 K4 0.8 PA-5 6.0 Q1 0.01 J1 86.50
IR-4 K1 11.00 B1 1.59 PB-1 6 Q1 0.01 J1 81.41
IR-5 K2 6.70 K3 0.8 PB-8 6.0 Q1 0.01 J1 86.50
IR-6 K2 6.70 K4 0.8 PB-15 6.0 Q1 0.01 J1 86.50
上述表中以縮寫示出之原材料的詳細為如下。
〔顏料〕 ·PR254:C.I.Pigment Red 254 ·PR264:C.I.Pigment Red 264 ·PR272:C.I.Pigment Red 272 ·PY139:C.I.Pigment Yellow 139 ·PY150:C.I.Pigment Yellow 150 ·PB15:6:C.I.Pigment Blue 15:6 ·PV23:C.I.Pigment Violet 23 ·PG58:C.I.Pigment Green 58 ·PG36:C.I.Pigment Green 36 ·PY185:C.I.Pigment Yellow 185 ·TiON:氧氮化鈦 ·TiN:氮化鈦 ·K1:下述結構的化合物。 ·K2:下述結構的化合物。 [化學式47]
Figure 02_image093
〔分散助劑(顏料衍生物)〕 ·B1~B3:下述結構的化合物 ·K3~K4:下述結構的化合物 [化學式48]
Figure 02_image095
〔樹脂(特定樹脂)〕 ·PA-1~PA-27:上述合成例中的合成產物 ·PB-1~PB-20:上述合成例中的合成產物 ·PZ-1~PZ-2:上述合成例中的合成產物
〔聚合抑制劑〕 ·Q1:TEMPO free radical:2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基 ·Q2:4-hydroxy-TEMPO free radical:4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶2-氧基 ·Q3:對甲氧苯酚
〔溶劑〕 ·J1:PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯) ·J2:環己酮 ·J3:環戊酮 ·J4:PGME(丙二醇單甲醚)
(實施例1~76、比較例1~2) 在各實施例及比較例中,將下述表6~表8中記載之原料進行混合而製備了硬化性組成物。 表6~表8中,“顏料分散液1”或“顏料分散液2”的欄的“R-1”,“Y-1”等的記載表示使用了上述“顏料分散液R-1”,“顏料分散液Y-1”等。 又,例如,“顏料分散液1”等欄的“R-13/R-19=9/1”等記載中示出,作為顏料分散液合計含有44.8質量份的“R-13”及“R-19”,並且,“R-13”及“R-19”的含有質量比為9:1等。 又,表6~表8中,“-”的記載表示不含有符合之化合物。
[表6]
顏料分散液1 顏料分散液2 其他樹脂 光聚合起始劑 聚合性化合物 界面活性劑 溶劑 評價結果
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 密接 靈敏度 圖案形狀 顯影殘渣 保存穩定性 缺陷
實施例 1 R-1 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 5 5
2 R-2 48.2 Y-1 21.2 - - I2 0.37 M5 0.1 H1 3.34 J1 26.79 5 AA 5 4 5
3 R-3 48.2 Y-1 21.2 - - I2 0.37 - - H1 3.34 J1 26.89 3 A 5 4 4
4 R-4 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 3
5 R-5 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M1 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 4 3 4
6 R-6 44.8 Y-1 20.2 - - I6 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J4 30.06 4 A 4 4 4
7 R-7 44.8 Y-5 20.2 - - I1 0.37 M3 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
8 R-8 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
9 R-9 44.8 Y-1 20.2 - - I3 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
10 R-10 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M2/M6=2/3 0.86 H1 4.17 J1 32.5 4 A 4 4 4
11 R-11 44.8 Y-1 20.2 - - I1/I6=8/2 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
12 R-12 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
13 R-13/R-19=9/1 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J2 30.06 5 A 4 4 4
14 R-14 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 5 5 4
15 R-15 44.8 Y-3 20.2 - - I4 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1/J3=1/1 30.06 5 A 5 5 4
16 R-16 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 5 5 4
17 R-17 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J3 32.5 5 A 5 5 4
18 R-18 42 Y-1 19 P1/P2=1/1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 A 5 5 4
19 R-19 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 4 4 3
20 R-20 71 - - - - I2 0.37 - - H1 3.34 J1 25.29 3 A 5 3 4
21 R-21 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 3 5
22 R-22 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 3 A 5 3 4
23 R-23 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 AA 5 5 5
24 R-24 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 AA 5 4 5
[表7]
顏料分散液1 顏料分散液2 其他樹脂 光聚合起始劑 聚合性化合物 界面活性劑 溶劑 評價結果
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 密接 靈敏度 圖案形狀 顯影殘渣 保存穩定性 缺陷
實施例 25 R-25 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 5 4 4
26 R-26 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 3
27 R-27 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J2 30.06 5 A 5 4 4
28 R-28 44.8 Y-3 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 5 4 4
29 R-29 44.8 Y-1 20.2 - - I5 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 A 5 4 4
30 R-30 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J3 30.06 5 A 4 3 4
31 R-31 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
32 R-32 44.8 Y-2 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
33 R-33 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 4 A 4 4 4
34 R-34 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 4 A 4 4 4
35 R-35 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 4 A 4 4 4
36 R-36 71 - - - - I2 0.37 - - H1 3.34 J1 25.29 3 A 4 4 4
37 R-37 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 4 4 3
38 R-38 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 A 5 3 4
39 R-39 42 Y-4 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1/J3=1/1 32.5 5 AA 5 3 5
40 R-40 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 3 A 5 3 4
41 R-41 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 4 4
42 R-42 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 4 4
43 R-43 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 4 4
44 R-44 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5 AA 5 4 4
45 R-47 48.2 Y-1 21.2 - - I2 0.37 M5 0.1 H1 3.34 J1 26.79 5 AA 5 4 5
46 R-48 48.2 Y-1 21.2 - - I2 0.37 M5 0.1 H1 3.34 J1 26.79 5 AA 5 4 5
47 R-49 48.2 Y-1 21.2 - - I2 0.37 M5 0.1 H1 3.34 J1 26.79 5 AA 5 4 5
48 R-50 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 AA 5 4 5
49 R-51 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 AA 5 4 5
50 R-52 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5 AA 5 4 5
比較例 1 R-45 44.8 Y-2 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 1 C 1 1 1
2 R-46 44.8 Y-2 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 1 C 1 1 1
[表8]
顏料分散液1 顏料分散液2 其他樹脂 光聚合起始劑 聚合性化合物 界面活性劑 溶劑 評價結果
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 密接 靈敏度 圖案形狀 顯影殘渣 保存穩定性 缺陷
實施例 51 B-1 71.3 - - - - I2 0.37 - - H1 3.34 J1 24.99 3 AA 5 5 5
52 B-2 71 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 24.99 5 A 5 4 4
53 B-3 71 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 24.99 5 AA 5 3 5
54 B-4 71 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 24.99 5 A 5 4 4
55 B-5 71 - - - - I2 0.37 M1 0.3 H1 3.34 J1 24.99 5 AA 4 4 3
56 B-6 71.3 - - - - I2 0.37 - - H1 3.34 J1 24.99 3 A 5 3 4
57 G-1 65 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 30.99 5 A 5 4 4
58 G-2 68 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 27.99 5 AA 5 4 5
59 G-3 68 - - - - I1 0.37 M4 0.4 H1 3.34 J1 27.89 5 A 4 3 4
60 G-4 65 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 30.99 5 AA 5 4 5
61 G-5 68 - - - - I2 0.37 M4 0.3 H1 3.34 J1 27.99 4 A 4 4 3
62 G-6 68 - - - - I1 0.37 M4 0.4 H1 3.34 J1 27.89 5 A 4 3 4
63 G-7 68 - - - - I1 0.37 M4 0.4 H1 3.34 J1 27.89 5 AA 4 4 3
64 G-8 68 - - - - I1 0.37 M4 0.4 H1 3.34 J1 27.89 5 A 5 3 4
65 Bk-1 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 5 5 5
66 Bk-2 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 5 4 4
67 Bk-3 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 4 3 4
68 Bk-4 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 5 5 5
69 Bk-5 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 4 3 4
70 Bk-6 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 4 4 3
71 IR-1 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 5 5 5
72 IR-2 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 5 4 4
73 IR-3 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 4 3 4
74 IR-4 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 5 5 5
75 IR-5 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 A 4 3 4
76 IR-6 65 - - - - I1 0.37 M4 0.8 H1 3.34 J1 30.49 5 AA 4 4 3
表6~表8中,以除了上述以外之縮寫示出之化合物的詳細為如下。
〔其他樹脂〕 ·P1:下述結構的樹脂。主鏈上所附記之數值為莫耳比。Mw=11,000。 ·P2:下述結構的樹脂。主鏈上所附記之數值為莫耳比。Mw=30,000。 [化學式49]
Figure 02_image097
〔光聚合起始劑〕 ·I1:IRGACURE OXE02(BASF公司製) ·I2:IRGACURE OXE03(BASF公司製) ·I3:IRGACURE OXE04(BASF公司製) ·I4:下述式(I4)所表示之結構的化合物 ·I5:ADEKA ARKLSNCI-831(ADEKA CORPORATION製) ·I6:IRGACURE 369(BASF公司製) [化學式50]
Figure 02_image099
〔聚合性化合物〕 ·M1:下述式(M)所表示之化合物、a+b+c=3 ·M2:下述式(M)所表示之化合物、a+b+c=4 ·M3:下述式(M)所表示之化合物、將a+b+c=5的化合物和a+b+c=6的化合物以1:3(質量比)進行混合者 ·M4:二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA) ·M5:下述式(M5)所表示之化合物 ·M6:下述式(M6)所表示之化合物 [化學式51]
Figure 02_image101
〔界面活性劑〕 ·H1:MegafaceF-781F(DIC CORPORATION製)
<密接靈敏度(密接性)評價> 使用旋塗機將各實施例或比較例中所獲得之硬化性組成物分別塗佈於預先噴射了六甲基二矽氮烷之8英吋(1英吋為2.54cm)的矽晶圓上,使乾燥後膜厚成為0.8μm,並在100℃下進行了120秒鐘的預烘烤。 對塗佈基板使用i射線步進機曝光裝置FPA-i5+(Canon Inc.製)向塗佈膜以365nm的波長通過具有1.1μm見方的島形圖案之遮罩,並以50~1,700mJ/cm2 的曝光量照射了i射線。曝光後使用鹼顯影液CD-2000(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd製),以25℃下40秒鐘的條件進行了顯影。然後,用流水沖洗了30秒鐘之後,進行噴霧乾燥而獲得了著色圖案。 上述著色圖案符合使用硬化性組成物而形成之膜。 關於所獲得之著色圖案,使用掃描式電子顯微鏡(Hitachi, Ltd.製S-9220)從圖案上方觀察進行了圖案尺寸計測。又,使用光學顯微鏡進行了密接性的評價。將所有的圖案密接時之圖案尺寸按下述評價標準評價了5個等級。將評價結果記載於表6~表8的“密接靈敏度”的欄中。 評價結果越接近5,與支撐體的密接性越優異。評價結果為3、4或5為較佳,4或5為更佳,5為最佳。 〔評價標準〕 5:圖案尺寸密接成0.9μm以上且小於1.0μm。 4:圖案尺寸密接成1.0μm以上且小於1.05μm。 3:圖案尺寸密接成1.05μm以上且小於1.1μm。 2:圖案尺寸密接成1.1μm以上且小於1.2μm。 1:若非圖案尺寸為1.2μm以上,則不密接。
<圖案形狀的評價> 利用以下方法,使用各實施例或比較例中所獲得之硬化性組成物分別形成圖案狀的硬化物,對上述硬化物的邊緣形狀(圖案形狀)進行了評價。 上述圖案狀的硬化物符合使用硬化性組成物而形成之膜。
〔硬化性組成物層形成步驟〕 在矽晶圓上以乾燥後的膜厚成為0.9μm的方式形成了硬化性組成物層(組成物膜)。使用旋塗進行了硬化性組成物層的形成。調整了旋塗的轉速以成為上述膜厚。將矽晶圓向下並放置於加熱板上並乾燥了塗佈後之硬化性組成物層。加熱板的表面溫度設為100℃,乾燥時間設為120秒鐘。
〔曝光步驟〕 由以下條件對所獲得之硬化性組成物層進行了曝光。 使用i射線步進機(產品名稱“FPA-3000iS+”、Canon Inc.製)進行了曝光。對硬化性組成物膜隔著具有線形20μm(寬度20μm、長度4mm)之遮罩以400mJ/cm2 的曝光量(照射時間0.5秒鐘)照射(曝光)了i射線。
〔顯影缺陷〕 由以下條件對硬化後的硬化性組成物層進行顯影而獲得了圖案狀的硬化膜。 使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液在23℃下對硬化後的硬化性組成物層反覆進行5次60秒鐘的旋覆浸沒顯影,獲得了圖案狀的硬化物。然後,使用旋轉噴淋沖洗圖案狀的硬化物,進一步用純水進行了清洗。
〔後烘烤步驟〕 使用清潔烘箱CLH-21CDH(Koyo Thermo Systems Co., Ltd.製)並在220℃下對在上述獲得之圖案狀的硬化物加熱了300秒鐘。 進而,將加熱後的圖案狀的硬化物放置於表面溫度為220℃的加熱板上,並加熱了300秒鐘。
〔評價〕 用掃描式電子顯微鏡拍攝上述圖案狀的硬化物,並按以下基準對1.5μm圖案剖面的邊緣形狀進行了評價。 如圖1所示,測量了在晶圓4上形成之圖案狀的硬化物1的圖案邊緣部2中的底部的切口的長度T。另外,在圖1中,L1 相當於曝光區域、L2 相當於未曝光區域。評價按以下基準進行。評價結果記載於表6~表8的“圖案形狀”的欄中。 底切寬度越小,圖案形狀越優異。評價結果中,A或AA為較佳,AA為更佳。 〔評價標準〕 “AA”:底切寬度(上述長度T)大於0μm且0.05μm以下。 “A”:底切寬度大於0.05μm且0.15μm以下。 “B”:底切寬度大於0.15μm且0.25μm以下。 “C”:底切寬度大於0.25μm。
<保存穩定性的評價> 〔1.硬化性組成物的曝光靈敏度(初始)〕 在各實施例及比較例中,分別在製備後立即使用旋塗而將各硬化性組成物塗佈於玻璃基板上,並乾燥而形成了膜厚為1.0μm的硬化性組成物層。旋塗的條件為首先以轉速:300rpm(每分鐘轉速(rotation per minute))進行5秒鐘、接著以800rpm進行20秒鐘。又,乾燥條件設為在100℃下進行80秒鐘。 對在上述獲得之塗膜,使用i射線步進機曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製),並通過具有1μm的線與空間之圖案遮罩並以10~1,600mJ/cm2 的曝光量照射波長為365nm的光並進行了曝光。接著,使用60%CD-2000(FUJIFILM Electronic MaterialsCo.,Ltd.製)顯影液,以25℃下60秒鐘的條件下對曝光後的硬化性組成物膜進行顯影,獲得了圖案狀的硬化膜。然後,用流水將圖案狀的硬化膜沖洗了20秒鐘之後,進行了風乾。 上述圖案狀的硬化膜符合使用硬化性組成物而形成之膜。 在上述曝光中,將照射有光之區域的顯影後之圖案線寬成為1.0μm以上之最小的曝光量設為曝光靈敏度,並將該曝光靈敏度設為初始的曝光靈敏度。
〔2.硬化性組成物的曝光靈敏度(經時後:在45℃下經過30天後)〕 將剛製備之硬化性組成物密封在密閉容器中,並保持在將容器內溫度設定為45℃之恆溫器(EYELA/LTI-700)內,經過30天後取出。使用所取出之硬化性組成物,進行與使用剛製備之硬化性組成物進行的相同之試驗,求出曝光靈敏度。將其設為經時後之曝光靈敏度。
〔評價〕 從初始的曝光靈敏度及經時後之曝光靈敏度計算了由以下式求出之曝光靈敏度的變動率(%)。上述變動率(%)的值越小,越顯示硬化性組成物的保存穩定性越優異。 (式)變動率=[(經時後之曝光靈敏度-初始的曝光靈敏度)/初始的曝光靈敏度]×100 評價結果記載於表6~表8的“保存穩定性”的欄中。評價結果為3、4或5為較佳,4或5為更佳,5為最佳。
〔評價標準〕 “5”:變動率為0%~3%。 “4”:變動率大於3%且6%以下。 “3”:變動率大於6%且10%以下。 “2”:變動率大於10%且15%以下。 “1”:變動率大於15%。
<顯影殘渣(未曝光部殘渣)的評價> 在上述〔1.硬化性組成物的曝光靈敏度(初始)〕的試驗中,在220℃的烘箱內將以上述顯影後的圖案線寬成為1.0μm以上之最小的曝光量獲得之硬化膜與玻璃基板一起加熱了1小時。在加熱硬化膜之後,在玻璃基板上的曝光步驟中,用SEM(Scanning Electron Microscope:掃描電子顯微鏡、倍率:20,000倍)觀察未照射有光之區域(未曝光部)中存在之殘渣數,評價了未曝光部殘渣。按以下基準進行評價,將結果示於表6~表8的“顯影殘渣”的欄中。 殘渣的個數越小,顯影殘渣的發生越得到抑制。評價結果為3、4或5為較佳,4或5為更佳,5為最佳。
〔評價標準〕 “5”:未形成圖案,在未曝光部完全沒有觀察到殘渣。 “4”:未形成圖案,在未曝光部1.0μm見方處觀察到1~3個殘渣。 “3”:未形成圖案,在未曝光部1.0μm見方處觀察到4~10個殘渣。 “2”:未形成圖案,在未曝光部1.0μm見方處觀察到11個以上的殘渣。 “1”:顯影不良且未形成圖案。
<延遲缺陷(缺陷)的評價> 以乾燥後的膜厚分別成為0.9μm的方式利用旋塗法將各實施例及比較例中的硬化性組成物塗佈於玻璃基板上,然後,在加熱板上,在100℃下對塗佈了硬化性組成物之玻璃基板加熱2分鐘而獲得了塗膜。24小時後,以與上述“圖案形狀的評價”相同的條件經過曝光、顯影、後烘烤步驟而獲得了圖案狀的硬化物。 藉由使用光學顯微鏡MT-3600LW(FLOVEL製)觀察該圖案狀的硬化物,評價了延遲缺陷(時候產生異物)。異物越少貯藏穩定性越良好,延遲缺陷得到抑制。評價結果為3、4或5為較佳,4或5為更佳,5為最佳。
〔評價標準〕 “5”:圖案狀的硬化物上未發現異物。 “4”:圖案狀的硬化物上發現之異物小於5個。 “3”:圖案狀的硬化物上發現之異物為5~10個。 “2”:圖案狀的硬化物上發現之異物為11~50個。 “1”:圖案狀的硬化物上發現之異物為51~100個。
(實施例77~78、比較例3~4) 在各實施例及比較例中,混合下述表9中記載之原料而製備了硬化性組成物。 表9中,“顏料分散液1”或“顏料分散液2”的欄的“R-1”,“Y-1”等的記載表示使用了上述“顏料分散液R-1”,“顏料分散液Y-1”等。 又,表9中,“-”的記載表示不含有符合之化合物。
[表9]
顏料分散液1 顏料分散液2 其他樹脂 光聚合起始劑 聚合性化合物 界面活性劑 溶劑 評價結果
種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 種類 質量份 玻璃基板密接 靈敏度
實施例 77 R-1 42 Y-1 19 P1 1.02 I1 0.45 M4 0.86 H1 4.17 J1 32.5 5
78 R-23 44.8 Y-1 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 5
比較例 3 R-45 44.8 Y-2 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 1
4 R-46 44.8 Y-2 20.2 - - I1 0.37 M4 0.4 H1 4.17 J1 30.06 1
<玻璃基板密接靈敏度(密接性)評價> 〔附底塗層之玻璃基板的製作〕 用0.5質量%氫氧化鈉水溶液將玻璃基板(Corning1737)進行超音波清洗之後,進行了水洗、脫水烘烤(200℃/20分鐘)。接著,在已清洗之玻璃基板上,使用旋塗機CT-4000(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd製)進行塗佈使得乾燥後的膜厚成為0.1μm,使用加熱板在220℃下,加熱1小時使其乾燥,製備了附底塗層之玻璃基板。
〔密接靈敏度的評價〕 除了使用了上述附底塗層之玻璃基板以外,以與上述“密接靈敏度(密接性)評價”中記載之評價方法相同之方法進行了評價。評價結果記載於表9的“玻璃基板密接靈敏度”的欄中。
以上,如實施例及比較例所示那樣,藉由實施例的硬化性組成物形成了與支撐體的密接性優異之膜。 比較例1中的硬化性組成物不包含滿足條件1或條件2中的至少一者之樹脂,並未形成與支撐體的密接性優異之膜。 比較例2中的硬化性組成物不包含滿足條件1或條件2中的至少一者之樹脂,並未形成與支撐體的密接性優異之膜。
(實施例101~實施例164) 以使與上述硬化性組成物的顏色不重複的方式,利用旋塗法將Green組成物、Blue組成物、Red組成物中的任一個進行製膜後之膜厚塗佈成1.0μm。例如,實施例1~50的硬化性組成物的顏色為Red,實施例51~56的硬化性組成物的顏色為Blue,實施例57~64的硬化性組成物的顏色為Green。 為了使實施例1~50的Red組成物、57~64的Green組成物或51~56的Blue組成物中的任一個與上述組成物的顏色不重複而分別準備了選自包括後述Red組成物、後述Green組成物及後述Blue組成物之群組中之2種組成物這總計3色的組成物(Red組成物、Green組成物及Blue組成物、任意1個顏色的組成物為實施例1~64的組成物。)。 接著,使用加熱板,在100℃下加熱了2分鐘。接著,使用i射線步進機曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製),將以1,000mJ/cm2 隔著2μm見方的點圖案的遮罩進行了曝光。接著,使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液,在23℃下進行了60秒鐘的旋覆浸沒顯影。然後,藉由旋轉噴淋進行沖洗,進一步藉由純水進行水洗。接著,使用加熱板,在200℃下加熱5分鐘,從而分別將Red組成物、Green組成物及Blue組成物進行圖案化,形成了紅色、綠色及藍色的著色圖案(Bayer圖案)。 另外,Bayer圖案係如美國專利第3,971,065號說明書中所揭示那樣,重複了具有1個紅色(Red)元件、2個綠色(Green)元件及1個藍色(Blue)元件之彩色濾光片的2×2陣列之圖案。 對所獲得之固體攝像元件進行圖像擷取,評價了圖像性能。在使用了由實施例1~實施例64獲得之任意組成物之情況下,即使在低照度的環境下,亦能夠明確地確認到圖像。
在實施例101~實施例164中使用之Red組成物、Green組成物、Blue組成物及紅外線透射濾波器形成用組成物為如下所述。
-Red組成物- 混合下述成分並進行攪拌之後,使用孔徑為0.45μm的尼龍製過濾器(Pall Corporation製)進行過濾,製備了Red組成物。 Red顏料分散液:51.7質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):0.6質量份 聚合性化合物4:0.6質量份 光聚合起始劑1:0.3質量份 界面活性劑1:4.2質量份 PGMEA:42.6質量份
-Green組成物- 混合下述成分並進行攪拌之後,使用孔徑為0.45μm的尼龍製過濾器(Pall Corporation製)進行過濾,製備了Green組成物。 Green顏料分散液:73.7質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):0.3質量份 聚合性化合物1:1.2質量份 光聚合起始劑1:0.6質量份 界面活性劑1:4.2質量份 紫外線吸收劑(UV-503、DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製):0.5質量份 PGMEA:19.5質量份
-Blue組成物- 混合下述成分並進行攪拌之後,使用孔徑為0.45μm的尼龍製過濾器(Pall Corporation製)進行過濾,製備了Blue組成物。 Blue顏料分散液:44.9質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):2.1質量份 聚合性化合物1:1.5質量份 聚合性化合物4:0.7質量份 光聚合起始劑1:0.8質量份 界面活性劑1:4.2質量份 PGMEA:45.8質量份
-紅外線透射濾波器形成用組成物- 混合下述組成中的成分並進行攪拌之後,使用孔徑為0.45μm的尼龍製過濾器(Pall Corporation製)進行過濾,製備了紅外線透射濾波器組成物。
<組成100> 顏料分散液1-1:46.5質量份 顏料分散液1-2:37.1質量份 聚合性化合物5:1.8質量份 樹脂4:1.1質量份 光聚合起始劑2:0.9質量份 界面活性劑1:4.2質量份 聚合抑制劑(對甲氧苯酚):0.001質量份 矽烷偶合劑:0.6質量份 PGMEA:7.8質量份
<組成101> 顏料分散液2-1:1,000質量份 聚合性化合物(二季戊四醇六丙烯酸酯):50質量份 樹脂:17質量份 光聚合起始劑(1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛烷二酮-2-(O-苯甲醯肟)):10質量份 PGMEA:179質量份 鹼可溶性聚合物FA-1:17質量份(固體成分濃度35質量份)
<鹼可溶性聚合物FA-1的合成例> 在反應容器中,將14份的甲基丙烯酸苄酯、12份的N-苯基順丁烯二醯亞胺、15份的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、苯乙烯10份及20份的甲基丙烯酸溶解於200份的丙二醇單甲醚乙酸酯,進而投入了3份的2,2’-偶氮異丁腈及5份的α-甲基苯乙烯二聚物。在用氮氣吹掃反應容器內之後,一邊攪拌及吹入氮氣一邊在80℃下加熱5小時,獲得了包含鹼可溶性聚合物FA-1之溶液(固體成分濃度35質量%)。該聚合物的聚苯乙烯換算的重量平均分子量為9,700,數量平均分子量為5,700,Mw/Mn為1.70。
<顏料分散液2-1> 將60份的C.I.顏料黑32、20份的C.I.顏料藍15:6、20份的C.I.顏料黃139、Japan Lubrizol Corporation製的80份的SOLSPERSE76500(固體成分濃度50質量%)、包含鹼可溶性聚合物F-1之120份的溶液(固體成分濃度35質量%)、700份的丙二醇單甲醚乙酸酯進行混合,並使用油漆攪拌器分散8小時,獲得了著色劑分散液2-1。
Red組成物、Green組成物、Blue組成物及紅外線透射濾波器形成用組成物中使用之原料為如下所述。
Red顏料分散液 藉由珠磨(氧化鋯珠0.3mm直徑)將由9.6質量份的C.I.Pigment Red 254、4.3質量份的C.I.Pigment Yellow 139、6.8質量份的分散劑(Disperbyk-161、BYKChemie GmbH製)及79.3質量份的PGMEA構成之混合液進行了3小時的混合及分散而製備了顏料分散液。然後,進一步使用附減壓機構之高壓分散器NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.製),並在2,000kg/cm3 的壓力下以500g/min的流量進行了分散處理。重複10次該分散處理,獲得了Red顏料分散液。
·Green顏料分散液 藉由珠磨(氧化鋯珠0.3mm直徑)將由6.4質量份的C.I.Pigment Green 36、5.3質量份的C.I.Pigment Yellow 150、5.2質量份的分散劑(Disperbyk-161、BYKChemie GmbH製)、83.1質量份的PGMEA組成之混合液進行3小時的混合及分散而製備了顏料分散液。然後,進一步使用附減壓機構之高壓分散器NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.製),並在2,000kg/cm3 的壓力下以500g/min的流量進行了分散處理。重複10次該分散處理,獲得了Green顏料分散液。
Blue顏料分散液 藉由珠磨(氧化鋯珠0.3mm直徑)將由9.7質量份的C.I.Pigment Blue 15:6、2.4質量份的C.I.Pigment Violet 23、5.5份的分散劑(Disperbyk-161、BYKChemie GmbH製)及82.4份的PGMEA構成之混合液進行了3小時的混合及分散而製備了顏料分散液。然後,進一步使用附減壓機構之高壓分散器NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.製),並在2,000kg/cm3 的壓力下以500g/min的流量進行了分散處理。重複10次該分散處理,獲得了Blue顏料分散液。
·顏料分散液1-1 使用0.3mm直徑的氧化鋯珠並用珠磨(附減壓結構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.製))將下述組成的混合液進行了3小時的混合及分散而製備了顏料分散液1-1。 ·由紅色顏料(C.I.Pigment Red 254)及黃色顏料(C.I.Pigment Yellow 139)組成之混合顏料:11.8質量份 ·樹脂(Disperbyk-111、BYKChemie GmbH製):9.1質量份 PGMEA:79.1質量份
·顏料分散液1-2 使用0.3mm直徑的氧化鋯珠並用珠磨(附減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.製))將下述組成的混合液進行了3小時的混合及分散而製備了顏料分散液1-2。 ·由藍色顏料(C.I.Pigment Blue 15:6)及紫色顏料(C.I.Pigment Violet 23)組成之混合顏料:12.6質量份 ·樹脂(Disperbyk-111、BYKChemie GmbH製):2.0質量份 ·樹脂A:3.3質量份 ·環己酮:31.2質量份 PGMEA:50.9質量份
樹脂A:下述結構(Mw=14,000、各構成單元下的比為莫耳比。)
[化學式52]
Figure 02_image102
·聚合性化合物1:KAYARAD DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯丙烯酸酯的混合物、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製) ·聚合性化合物4:下述結構
[化學式53]
Figure 02_image104
·聚合性化合物5:下述結構(左側化合物與右側化合物的莫耳比為7:3的混合物)
[化學式54]
Figure 02_image106
·樹脂4:下述結構(酸值:70mgKOH/g、Mw=11,000、各構成單元下的比為莫耳比。)
[化學式55]
Figure 02_image108
·光聚合起始劑1:IRGACURE-OXE01(1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲醯基肟)、BASF公司製) ·光聚合起始劑2:下述結構
[化學式56]
Figure 02_image110
·界面活性劑1:下述混合物(Mw=14,000)的1質量%PGMEA溶液。下述式中,表示構成單元的比例之%(62%及38%)的單位為質量%。
[化學式57]
Figure 02_image112
·矽烷偶合劑:下述結構的化合物。以下結構式中,Et表示乙基。
[化學式58]
Figure 02_image114
1:硬化物 2:硬化物的圖案邊緣部 4:支撐體(晶圓) L1 :曝光區域 L2 :未曝光區域 T:硬化物的圖案邊緣部中的底部的切口長度
圖1係表示實施例中的圖案上的硬化物中的底切寬度的測量位置之示意圖。
1:硬化物
2:硬化物的圖案邊緣部
4:支撐體(晶圓)
L1:曝光區域
L2:未曝光區域
T:硬化物的圖案邊緣部中的底部的切口長度

Claims (18)

  1. 一種硬化性組成物,其包含顏料以及滿足下述條件1及下述條件2中的至少一者之樹脂: 條件1:該樹脂包含陰離子結構、與該陰離子結構進行離子鍵結之第四級銨陽離子結構及在相同的側鏈具有自由基聚合性基之構成單元; 條件2:該樹脂包含第四級銨陽離子結構及在側鏈具有連結有自由基聚合性基之基團之構成單元。
  2. 如請求項1所述之硬化性組成物,其中 該樹脂包含下述式(A1)所表示之構成單元及下述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者,
    Figure 03_image115
    式(A1)中,RA1 表示氫原子或烷基,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,RA2 及RA3 分別獨立地表示烷基或芳烷基,LA1 在mA為1時表示1價的取代基,mA為2以上時表示mA價的連結基,LA2 表示nA+1價的連結基,LA3 表示2價的連結基,RA4 表示氫原子或烷基,nA表示1以上的整數,mA表示1以上的整數,mA為2以上時2以上的RA2 、2以上的RA3 及2以上的LA2 可以分別相同,亦可以不同,mA為2以上時,作為包含第四級銨陽離子之結構之mA個結構中選自包括其中一結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個可以與選自包括其他結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個形成環結構,選自包括nA及mA的組群中之至少一個為2以上時,2以上的LA3 及2以上的RA4 可以分別相同,亦可以不同,RA2 、RA3 及LA2 中的至少2個可以鍵結而形成環; 式(B1)中,RB1 表示氫原子或烷基,LB1 表示2價的連結基,RB2 及RB3 分別獨立地表示烷基,LB2 表示nB+1價的連結基,LB3 表示2價的連結基,RB4 表示氫原子或烷基,nB表示1以上的整數,nB為2以上時,2以上的LB3 及2以上的RB4 可以分別相同,亦可以不同,RB2 、RB3 、LB1 及LB2 中的至少2個可以鍵結而形成環。
  3. 如請求項2所述之硬化性組成物,其中 該式(A1)中的nA為1,LA2 及LA3 的鍵表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個,或該式(B1)中的nB為1,LB2 及LB3 表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個;
    Figure 03_image117
    式(C1)~式(C4)中,LC1 、LC2 及LC3 分別獨立地表示單鍵或2價的連結基,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其中 該樹脂中的式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元的含量為1質量%~60質量%。
  5. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其中 該樹脂具有自由基聚合性基,並且進一步包含與式(A1)所表示之構成單元及式(B1)所表示之構成單元不同之構成單元D。
  6. 如請求項5所述之硬化性組成物,其中 該樹脂進一步包含下述式(D1)所表示之構成單元作為該構成單元D,
    Figure 03_image119
    式(D1)中,RD1 ~RD3 分別獨立地表示氫原子或烷基,XD1 表示-COO-、-CONRD6 -或伸芳基,RD6 表示氫原子、烷基或芳基,RD4 表示2價的連結基,LD1 表示由下述式(D2)、式(D3)或式(D3’)表示之基團,RD5 表示(n+1)價的連結基,XD2 表示氧原子或NRD7 -,RD7 表示氫原子、烷基或芳基,RD 表示氫原子或甲基,nD表示1以上的整數,nD為2以上時,2以上的XD2 及2以上的RD 可以分別相同,亦可以不同,
    Figure 03_image121
    式(D2)、式(D3)及式(D3’)中,XD3 表示氧原子或-NH-,XD4 表示氧原子或COO-,Re1 ~Re3 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re1 ~Re3 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,XD5 表示氧原子或-COO-,Re4 ~Re6 分別獨立地表示氫原子或烷基,Re4 ~Re6 中的至少2個可以鍵結而形成環結構,*及波線部表示與其他結構的鍵結位置。
  7. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其中 該樹脂進一步包含下述式(D5)所表示之構成單元,
    Figure 03_image123
    式(D5)中,RD9 表示氫原子或烷基,XD6 表示氧原子或NRC -,RC 表示氫原子、烷基或芳基,LD3 表示2價的連結基,YD1 表示伸烷氧基或伸烷基羰氧基,ZD1 表示碳數1~20的脂肪族烴基或碳數6~20的芳香族烴基,p表示1以上的整數,p為2以上時,p個YD1 可以相同,亦可以不同。
  8. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其包含肟化合物作為光聚合起始劑。
  9. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其進一步包含聚合性化合物。
  10. 如請求項1至請求項3中任一項所述之硬化性組成物,其用於形成濾色器的著色層或紅外線吸收層。
  11. 一種膜,其由請求項1至請求項10中任一項所述之硬化性組成物形成。
  12. 一種濾色器,其由請求項1至請求項10中任一項所述之硬化性組成物形成。
  13. 一種濾色器之製造方法,其包括: 將請求項1至請求項10中任一項所述之硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層之步驟; 將該組成物層曝光成圖案狀之步驟; 顯影去除未曝光部而形成著色圖案之步驟。
  14. 一種濾色器之製造方法,其包括: 將請求項1至請求項10中任一項所述之硬化性組成物應用於支撐體上而形成組成物層,並硬化該組成物層而形成硬化層之步驟; 在該硬化層上形成光阻劑層之步驟; 藉由進行曝光及顯影而圖案化該光阻劑層以獲得光阻圖案之步驟; 將該光阻圖案作為蝕刻遮罩而對該硬化層進行蝕刻之步驟。
  15. 一種固體攝像元件,其包含請求項11所述之膜或請求項12所述之濾色器。
  16. 一種圖像顯示裝置,其包含請求項11所述之膜或請求項12所述之濾色器。
  17. 一種高分子化合物,其包含下述式(A1)所表示之構成單元及下述式(B1)所表示之構成單元中的至少一者;
    Figure 03_image125
    式(A1)中,RA1 表示氫原子或烷基,AA1 表示包含質子從酸基分離而得之基團之結構,RA2 及RA3 分別獨立地表示烷基或芳烷基,LA1 在mA為1時表示1價的取代基,mA為2以上時表示mA價的連結基,LA2 表示nA+1價的連結基,LA3 表示2價的連結基,RA4 表示氫原子或烷基,nA表示1以上的整數,mA表示1以上的整數,mA為2以上時,2以上的RA2 、2以上的RA3 及2以上的LA2 可以分別相同,亦可以不同,mA為2以上時,作為包含第四級銨陽離子之結構之mA個結構中選自包括其中一結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個可以與選自包括其他結構中所包含之RA2 及RA3 的組群中之至少一個形成環結構,選自包括nA及mA的組群中之至少一個為2以上時,2以上的LA3 及2以上的RA4 可以分別相同,亦可以不同,RA2 、RA3 及LA2 中的至少2個可以鍵結而形成環; 式(B1)中,RB1 表示氫原子或烷基,LB1 表示2價的連結基,RB2 及RB3 分別獨立地表示烷基,LB2 表示nB+1價的連結基,LB3 表示2價的連結基,RB4 表示氫原子或烷基,nB表示1以上的整數,nB為2以上時,2以上的LB3 及2以上的RB4 可以分別相同,亦可以不同,RB2 、RB3 、LB1 及LB2 中的至少2個可以鍵結而形成環。
  18. 如請求項17所述之高分子化合物,其中 該式(A1)中的nA為1,LA2 及LA3 的鍵表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個、或該式(B1)中的nB為1,LB2 及LB3 表示由下述式(C1)~下述式(C4)表示之基團中的任一個;
    Figure 03_image127
    式(C1)~式(C4)中,LC1 、LC2 及LC3 分別獨立地表示2價的連結基,分別地,波線部表示與式(A1)或式(B1)中的氮原子的鍵結部位,*表示與式(A1)中的RA4 所鍵結之碳原子或式(B1)中的RB4 所鍵結之碳原子的鍵結部位。
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