CN106461831B - 近红外线吸收性组合物、近红外线截止滤波器及其制造方法、固体摄像元件、照相机模块 - Google Patents

近红外线吸收性组合物、近红外线截止滤波器及其制造方法、固体摄像元件、照相机模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜的近红外线吸收性组合物、使用其的近红外线截止滤波器、近红外线截止滤波器的制造方法、固体摄像元件及照相机模块。所述近红外线吸收性组合物包含具有由M‑X所表示的部分结构的化合物以及近红外线吸收性化合物,且具有由M‑X所表示的部分结构的化合物的含量为近红外线吸收性组合物的总固体成分的15质量%以上。其中,M为选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,X为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,Ra及Rb分别独立地表示一价的有机基,在X为O=C(Ra)(Rb)的情况下,通过羰基的氧原子的非共用电子对而与M键结。

Description

近红外线吸收性组合物、近红外线截止滤波器及其制造方法、 固体摄像元件、照相机模块
技术领域
本发明涉及一种近红外线吸收性组合物、近红外线截止滤波器、近红外线截止滤波器的制造方法、固体摄像元件、照相机模块。
背景技术
在摄像机、数字静态照相机(digital still camera)、带有照相机功能的移动电话等中使用作为固体摄像元件的电荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)图像传感器、或互补金氧半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器。固体摄像元件因在其受光部使用对近红外线具有感度的硅光电二极管(siliconphotodiode),故必须进行可见度(visibility)修正,而常使用近红外线截止滤波器。
在专利文献1中揭示有一种近红外线吸收性组合物,其相对于透明树脂100质量份,以0.2质量份~10质量份的比例含有近红外线吸收色素,且以0.1质量份~30质量份的比例含有硅烷偶合剂和/或其寡聚物。
在专利文献2中揭示有一种近红外线吸收性组合物,其含有包括二亚铵盐的近红外线吸收色素、硅烷偶合剂及粘着剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2014-63144号公报
专利文献2:日本专利特开2013-19991号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,所述专利文献1、专利文献2中所揭示的近红外线吸收性组合物的耐热性不充分。
本发明是解决所述课题的发明,其目的在于提供一种可形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜的近红外线吸收性组合物,使用其的近红外线截止滤波器,近红外线截止滤波器的制造方法,固体摄像元件及照相机模块。
解决问题的技术手段
本发明人等人进行了努力研究,结果发现如下的近红外线吸收性组合物可形成耐热性良好且具有高近红外线遮蔽性的膜,从而完成了本发明,所述近红外线吸收性组合物包含具有由M-X所表示的部分结构的化合物以及近红外线吸收性化合物。本发明提供以下者。
<1>一种近红外线吸收性组合物,其包含具有由M-X所表示的部分结构的化合物以及近红外线吸收性化合物,具有由M-X所表示的部分结构的化合物的含量为近红外线吸收性组合物的总固体成分的15质量%以上;其中,M为选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,X为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,Ra及Rb分别独立地表示一价的有机基,在X为O=C(Ra)(Rb)的情况下,通过羰基的氧原子的非共用电子对而与M键结。
<2>根据<1>所述的近红外线吸收性组合物,其中具有由M-X所表示的部分结构的化合物的M为Si。
<3>根据<1>或<2>所述的近红外线吸收性组合物,其中具有由M-X所表示的部分结构的化合物的X为烷氧基。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的近红外线吸收性组合物,其中具有由M-X所表示的部分结构的化合物为丙烯酸树脂、丙烯酰胺树脂或苯乙烯树脂。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的近红外线吸收性组合物,其中具有由M-X所表示的部分结构的化合物的重量平均分子量为500~300000。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的近红外线吸收性组合物,其中近红外线吸收性化合物为铜化合物。
<7>一种近红外线截止滤波器,其使用根据<1>至<6>中任一项所述的近红外线吸收性组合物而获得。
<8>一种近红外线截止滤波器的制造方法,其包括在固体摄像元件的受光侧,应用根据<1>至<6>中任一项所述的近红外线吸收性组合物的步骤。
<9>一种固体摄像元件,其包括使用根据<1>至<6>中任一项所述的近红外线吸收性组合物所获得的近红外线截止滤波器。
<10>一种照相机模块,其包括固体摄像元件、及配置于固体摄像元件的受光侧的近红外线截止滤波器,且近红外线截止滤波器为根据<7>所述的近红外线截止滤波器。
发明的效果
根据本发明,可提供一种可形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜的近红外线吸收性组合物。进而,耐湿性也可提高。另外,可提供一种使用所述近红外线吸收性组合物的近红外线截止滤波器、近红外线截止滤波器的制造方法、固体摄像元件及照相机模块。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的具有近红外线截止滤波器的照相机模块的构成的概略剖面图。
图2是表示照相机模块中的近红外线截止滤波器周边部分的一例的概略剖面图。
图3是表示照相机模块中的近红外线截止滤波器周边部分的一例的概略剖面图。
图4是表示照相机模块中的近红外线截止滤波器周边部分的一例的概略剖面图。
[符号的说明]
10:照相机模块
11:固体摄像元件
12:平坦化层
13:近红外线截止滤波器
14:摄像透镜
15:透镜架
16:硅基板
17:彩色滤波器
18:微透镜
19:紫外·红外光反射膜
20:透明基材
21:近红外线吸收层
22:抗反射层
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。再者,在本申请说明书中,“~”是以包含其前后所记载的数值作为下限值及上限值的含义来使用。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酰基”表示丙烯酰基及甲基丙烯酰基。
在本说明书中的基(原子团)的表述中,未记载经取代及未经取代的表述包含不具有取代基的基(原子团),并且也包含具有取代基的基(原子团)。
在本说明书中,化学式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Pr表示丙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。
在本说明书中,所谓近红外线,是指波长区域为700nm~2500nm的光(电磁波)。
在本说明书中,所谓总固体成分,是指自组合物的总组成中去除溶剂后的成分的总质量。
在本说明书中,所谓固体成分,是指25℃下的固体成分。
在本说明书中,重量平均分子量作为通过凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography,GPC)测定所得的聚苯乙烯换算值来定义。在本说明书中,重量平均分子量(Mw)及数量平均分子量(Mn)例如可通过如下方式来求出:使用HLC-8220(东曹(Tosoh)(股份)制造),并将TSK凝胶超级(TSKgel Super)AWM-H(东曹(股份)制造,6.0mm内径(InnerDiameter,ID)×15.0cm)用作管柱,将10mmol/L的溴化锂N-甲基吡咯烷酮(N-Methylpyrrolidinone,NMP)溶液用作洗脱液。
<近红外线吸收性组合物>
本发明的近红外线吸收性组合物包含具有由M-X所表示的部分结构的化合物以及近红外线吸收性化合物。
通过使用本发明的近红外线吸收性组合物,可获得维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜(近红外线截止滤波器)。
可获得此种效果的理由并不明确,但如以下所述进行推断。
由具有由M-X所表示的部分结构的化合物所获得的硬化物通过牢固的化学结合而进行交联,因此耐热性优异。另外,难以产生与近红外线吸收性化合物(特别是铜化合物)的相互作用,因此可抑制近红外线吸收性化合物的特性下降。故,认为可形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜。
以下对本发明的近红外线吸收性组合物的各成分进行说明。
<<具有由M-X所表示的部分结构的化合物>>
本发明的近红外线吸收性组合物含有具有由M-X所表示的部分结构的化合物。
M为选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,优选为Si、Ti、Zr,更优选为Si。
X为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,优选为烷氧基、酰基氧基及肟基,更优选为烷氧基。再者,在X为O=C(Ra)(Rb)的情况下,通过羰基(-CO-)的氧原子的非共用电子对而与M键结。Ra及Rb分别独立地表示一价的有机基。
尤其,由M-X所表示的部分结构优选为M为Si、X为烷氧基的组合。根据所述组合,具有适度的反应性,因此可使近红外线吸收性组合物的保存稳定性良好。进而容易形成耐热性更优异的膜。
烷氧基的碳数优选为1~20,更优选为1~10,进而优选为1~5,特别优选为1~2。烷氧基可为直链、分支、环状的任一种,但优选为直链或分支,更优选为直链。烷氧基可未经取代,也可具有取代基,但优选为未经取代。作为取代基,可列举:卤素原子(优选为氟原子)、聚合性基(例如乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基等)、氨基、异氰酸酯基、异氰脲酸酯基、脲基、巯基、硫醚基、磺基、羧基、羟基等。
作为酰基氧基,例如可列举:碳数2~30的经取代或未经取代的烷基羰基氧基、碳数6~30的经取代或未经取代的芳基羰基氧基等。例如可列举:甲酰基氧基、乙酰基氧基、三甲基乙酰基氧基、硬脂酰基氧基、苯甲酰基氧基、对甲氧基苯基羰基氧基等。作为取代基可列举所述者。
肟基的碳数优选为1~20,更优选为1~10,进而优选为1~5。例如可列举乙基甲基酮肟基等。
作为氨基,可列举:氨基、碳数1~30的经取代或未经取代的烷基氨基、碳数6~30的经取代或未经取代的芳基氨基、碳数0~30的杂环氨基等。例如可列举:氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基氨基、N-1,3,5-三嗪-2-基氨基等。作为取代基可列举所述者。
作为Ra及Rb所表示的一价的有机基,可列举:烷基、芳基、由-R101-COR102所表示的基等。
烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~10。烷基可为直链、分支、环状的任一种。烷基可未经取代,也可具有所述取代基。
芳基的碳数优选为6~20,更优选为6~12。芳基可未经取代,也可具有所述取代基。
在由-R101-COR102所表示的基中,R101表示亚芳基,R102表示烷基或芳基。
R101所表示的亚芳基的碳数优选为1~20,更优选为1~10。亚芳基可为直链、分支、环状的任一种。亚芳基可未经取代,也可具有所述取代基。
R102所表示的烷基及芳基可列举Ra、Rb中所说明者,优选的范围也相同。
具有由M-X所表示的部分结构的化合物可为低分子化合物、聚合物的任一形式,但就更容易形成耐热性优异的膜的理由而言,优选为聚合物。
具有由M-X所表示的部分结构的化合物中,低分子化合物的分子量优选为100~1000。上限优选为800以下,更优选为700以下。再者,分子量为根据结构式求出的理论值。
具有由M-X所表示的部分结构的化合物中,聚合物型化合物的重量平均分子量优选为500~300000。下限优选为1000以上,更优选为2000以上。上限优选为250000以下,更优选为200000以下。
<<<低分子化合物>>>
具有由M-X所表示的部分结构的化合物中,作为低分子化合物,例如可列举由下述(MX1)所表示的化合物。
M-(X1)m…(MX1)
M表示选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,X1表示取代基或配体,m个X1中,至少一个为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,X1彼此可分别键结而形成环,m表示M与X1的结合键的数量。
M为选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,优选为Si、Ti、Zr,更优选为Si。
X1表示取代基或配体,m个X1中,至少一个为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,优选为m个X1中,至少一个为选自烷氧基、酰基氧基及肟基中的一种,更优选为m个X1中,至少一个为烷氧基,进而优选为X1全部为烷氧基。
取代基及配体中,羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)的含义与所述者相同,优选的范围也相同。
作为羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基以外的取代基,优选为烃基。作为烃基,可列举:烷基、烯基、芳基等。
烷基可为直链状、分支状或环状的任一种。直链状的烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~12,进而优选为1~8。分支状的烷基的碳数优选为3~20,更优选为3~12,进而优选为3~8。环状的烷基可为单环、多环的任一种。环状的烷基的碳数优选为3~20,更优选为4~10,进而优选为6~10。
烯基的碳数优选为2~10,更优选为2~8,进而优选为2~4。
芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~14,进而优选为6~10。
烃基也可具有取代基,作为取代基,可列举:烷基、卤素原子(优选为氟原子)、聚合性基(例如乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基等)、氨基、异氰酸酯基、异氰脲酸酯基、脲基、巯基、硫醚基、磺基、羧基、羟基、烷氧基等。
作为M由Si表示的化合物,可列举:甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、1,6-双(三甲氧基硅烷基)己烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的盐酸盐、三-(三甲氧基硅烷基丙基)异氰脲酸酯、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基硅烷基丙基)四硫醚、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
作为市售品,可列举:信越硅利光(Shinetsu silicone)公司制造的KBM-13、KBM-22、KBM-103、KBE-13、KBE-22、KBE-103、KBM-3033、KBE-3033、KBM-3063、KBE-3063、KBE-3083、KBM-3103、KBM-3066、KBM-7103、SZ-31、KPN-3504、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-9659、KBE-585、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007等。
作为M由Ti表示的化合物,可列举:四异丙基钛酸酯、四正丁基钛酸酯、丁基钛酸酯二聚物、四辛基钛酸酯、双(乙酰丙酮)二异丙氧基钛酸酯、四乙酰丙酮钛、双(乙酰乙酸乙酯)二异丙氧基钛酸酯、双(乙酰乙酸乙酯)二异丙氧基钛酸酯、磷酸钛化合物、二-2-乙基己氧基双(2-乙基-3-羟基六氧化物)钛、乳酸钛铵盐、乳酸钛、双(三乙醇胺)二异丙氧基钛酸酯、叔戊基钛酸酯、四-叔丁基钛酸酯、四硬脂基钛酸酯、钛-1,3-丙二氧基双(乙酰乙酸乙酯)、十二烷基苯磺酸钛化合物、异硬脂酸钛、二乙醇胺钛酸酯、氨乙基氨基乙醇钛等。作为市售品,可列举:松本精细化工(Matsumoto Fine Chemical)公司制造的欧卡帝库(Orgatix)系列(例如:TA-10、TA-21、TA-23、TA-30、TC-100、TC-401、TC-710、TC-1040、TC-201、TC-750、TC-300、TC-310、TC-315、TC-400、TA-60、TA-80、TA-90、TC-120、TC-220、TC-730、TC-810、TC-800、TC-500、TC-510等),味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)公司制造的普兰埃克特(Plenact)系列(例如:TTS、46B、55、41B、38S、138S、238S、338X、44、9SA、ET等)。
作为M由Zr表示的化合物,可列举:四正丙醇锆、四正丁醇锆、四乙酰丙酮锆、三丁氧基单乙酰丙酮锆、二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆等。作为市售品,可列举:松本精细化工(Matsumoto Fine Chemical)公司制造的欧卡帝库(Orgatix)系列(例如:ZA-45、ZA-65、ZC-150、ZC-540、ZC-700、ZC-580、ZC-200、ZC-320、ZC-126、ZC-300等)。
作为M由Al表示的化合物,可列举乙酰乙酸烷基酯二异丙醇铝等。作为市售品,可列举味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)公司制造的普兰埃克特(Plenact)AL-M等。
<<<聚合物型化合物>>>
具有由M-X所表示的部分结构的化合物中,作为聚合物型化合物,例如可列举:丙烯酸树脂、丙烯酰胺树脂、苯乙烯树脂、聚硅氧烷等。其中,就皮膜性的提高·涂布液粘度调整的容易性这一理由而言,优选为丙烯酸树脂、丙烯酰胺树脂或苯乙烯树脂。
作为聚合物型化合物的具体例,例如可列举:具有选自由下述(MX2-1)所表示的重复单元、由下述(MX2-2)所表示的重复单元及由下述(MX2-3)所表示的重复单元中的一种的聚合物等。
M表示选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,X2表示取代基或配体,n个X2中,至少一个为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,X2彼此可分别键结而形成环,R1表示氢原子或烷基,L1表示单键或二价的连结基,n表示M与X2的结合键的数量。
M、X2的含义与(MX1)的M及X1相同,优选的范围也相同。
R1表示氢原子或烷基。烷基的碳数优选为1~5,进而优选为1~3,特别优选为1。烷基优选为直链、分支的任一种,更优选为直链。烷基的氢原子的一部分或全部可经卤素原子(优选为氟原子)取代。
L1表示单键或二价的连结基。作为二价的连结基,可列举:亚烷基、亚芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氢原子或烷基,优选为氢原子)、或包含这些的组合的基,优选为亚烷基、包含亚芳基及亚烷基的至少一个与-O-的组合的基。
亚烷基的碳数优选为1~30,更优选为1~15,进而优选为1~10。亚烷基可具有取代基,但优选为未经取代。亚烷基可为直链、分支、环状的任一种。另外,环状的亚烷基可为单环、多环的任一种。
亚芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~14,进而优选为6~10,特别优选为亚苯基。
除由式(MX2-1)、式(MX2-2)、式(MX2-3)所表示的重复单元以外,所述聚合物型化合物也可含有其他重复单元。
作为构成其他重复单元的成分,可参考日本专利特开2010-106268号公报的段落号0068~段落号0075(相对应的美国专利申请公开第2011/0124824号说明书的[0112]~[0118])中所揭示的共聚成分的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
作为优选的其他重复单元,可列举由下述式(MX3-1)~式(MX3-6)所表示的重复单元。
式(MX3-1)~式(MX3-6)中,R5表示氢原子或烷基,L4~L7分别独立地表示单键或二价的连结基,R10~R13分别独立地表示烷基或芳基。
R5的含义与式(MX2-1)~式(MX2-3)的R1相同,优选的范围也相同。
L4~L7的含义与式(MX2-1)~式(MX2-3)的L1相同,优选的范围也相同。
由R10所表示的烷基可为直链状、分支状或环状的任一种,优选为环状。烷基的碳数优选为1~30,更优选为1~20,进而优选为1~10。烷基可具有取代基,作为取代基,可列举所述者。
由R10所表示的芳基可为单环,也可为多环,但优选为单环。芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12,进而优选为6。
R10优选为环状的烷基或芳基。
由R11、R12所表示的烷基可为直链状、分支状或环状的任一种,优选为直链状或分支状。烷基可经取代,作为取代基,可列举所述者。烷基的碳数优选为1~12,更优选为1~6,进而优选为1~4。
由R11、R12所表示的芳基可为单环,也可为多环,但优选为单环。芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12,进而优选为6。
R11、R12优选为直链状或分支状的烷基。
由R13所表示的烷基可为直链状、分支状或环状的任一种,优选为直链状或分支状。烷基可经取代,作为取代基,可列举所述者。烷基的碳数优选为1~12,更优选为1~6,进而优选为1~4。
由R13所表示的芳基可为单环,也可为多环,但优选为单环。芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12,进而优选为6。
R13优选为直链状或分支状的烷基、或芳基。
当所述聚合物型化合物含有其他重复单元(优选为由式(MX3-1)~式(MX3-6)所表示的重复单元)时,由式(MX2-1)~式(MX2-3)所表示的重复单元的合计与其他重复单元的合计的摩尔比优选为95∶5~20∶80,更优选为90∶10~40∶60。通过使由式(MX2-1)~式(MX2-3)所表示的重复单元的含有率提高至所述范围内,存在耐湿性及耐溶剂性进一步提高的倾向。另外,通过使由式(MX2-1)~式(MX2-3)所表示的重复单元的含有率降低至所述范围内,存在耐热性进一步提高的倾向。
作为M由Si表示的聚合物型化合物,例如可列举下述(P-1)~(P-44)。再者,重复单元中所记载的数值为摩尔比。另外,Mw为重量平均分子量。
本发明中,作为具有由M-X所表示的部分结构的聚合物型化合物,还可使用聚硅氧烷。作为聚硅氧烷,可列举:信越硅利光公司制造的KC-89S、KR-500、X-40-9225、X-40-9246、X-40-9250(均为具有甲氧基的甲基系硅酮烷氧基寡聚物),KR-9218、KR-213、KR-510、X-40-9227、X-40-9247(均为具有甲氧基的甲基苯基系硅酮烷氧基寡聚物),X-41-1053、X-41-1059、A、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1818、X-41-1810、KR-513、X-40-2672B、X-40-9272B、X-40-2651、X-40-2308、X-40-9238(硅酮烷氧基寡聚物)等。
本发明的近红外线吸收性组合物优选为相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分而含有15质量%以上的具有由M-X所表示的部分结构的化合物,更优选为含有20质量%以上,进而优选为含有25质量%以上。上限并无特别限定,但优选为99质量%以下,更优选为90质量%以下,进而优选为80质量%以下,进而更优选为70质量%以下。若具有由M-X所表示的部分结构的化合物的含量为所述范围,则容易形成耐热性优异的膜。
另外,具有由M-X所表示的部分结构的化合物与后述近红外线吸收性化合物的质量比优选为具有由M-X所表示的部分结构的化合物:近红外线吸收性化合物=15∶85~90∶10,更优选为20∶80~80∶20,进而优选为25∶75~70∶30。若两者的比为所述范围,则容易形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的膜。
另外,还可设为具有由M-X所表示的部分结构的化合物实质上是由选自所述低分子化合物及聚合物型化合物中的一种构成的形式。再者,所谓“实质上是由选自低分子化合物及聚合物型化合物中的一种构成”,例如在低分子化合物及聚合物型化合物中,优选为目标型化合物以外的含量在具有由M-X所表示的部分结构的化合物的总量中为1质量%以下,更优选为0.5质量%以下,进而更优选为不含有。例如在目标型化合物为聚合物型化合物的情况下,低分子化合物相当于除目标型化合物以外的化合物。
另外,还可将选自低分子化合物中的一种以上与选自聚合物型化合物中的一种以上组合使用。低分子化合物的合计与聚合物型化合物的合计的质量比优选为1∶9~5∶5,进而优选为1∶9~4∶6,特别优选为1∶9~3∶7。
<<近红外线吸收性化合物>>
本发明的近红外线吸收性组合物含有近红外线吸收性化合物。
近红外线吸收性化合物只要是在700nm~2500nm、优选为700nm~1000nm的范围内(近红外线区域)具有最大吸收波长区域者,则并无特别限制。
近红外线吸收性化合物的摩尔吸光系数ε优选为50,000~500,000,更优选为100,000~300,000。
本发明的近红外线吸收性组合物优选为相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分而含有10质量%~85质量%的近红外线吸收性化合物。上限优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下。下限优选为20质量%以上,更优选为30质量%以上。若近红外线吸收性化合物的含量为所述范围,则容易形成近红外线遮蔽性优异的膜。
作为近红外线吸收性化合物,例如可列举:铜化合物、吡咯并吡咯系化合物、花青系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、亚铵系化合物、硫醇络合物系化合物、过渡金属氧化物系化合物、方酸内鎓盐系化合物、夸特锐烯(quaterrylene)系化合物、二硫醇金属络合物系化合物、克酮鎓系化合物等。其中,就容易形成兼具近红外线遮蔽性与可见透过性的优异的膜的理由而言,优选为铜化合物。
吡咯并吡咯系化合物可为颜料,也可为染料,但就容易获得可形成耐热性优异的膜的着色组合物这一理由而言,优选为颜料。作为吡咯并吡咯系化合物,例如可列举日本专利特开2009-263614号公报的段落号0016~段落号0058中所记载的吡咯并吡咯化合物等。
花青系化合物、酞菁系化合物、亚铵系化合物、方酸内鎓盐系化合物及克酮鎓系化合物可使用日本专利特开2010-111750号公报的段落0010~段落0081中所记载的化合物,其内容可被编入至本说明书中。另外,花青系化合物例如可参考《功能性色素,大河原信/松冈贤/北尾悌次郎/平嶋恒亮·著,讲谈社科技(Kodansha Scientific)》,其内容可被编入至本申请说明书中。另外,酞菁系化合物可参考日本专利特开2013-195480号公报的段落0013~段落0029的记载,其内容可被编入至本申请说明书中。
<<<铜化合物>>>
铜化合物优选为含有铜络合物。通过增加铜的含量,近红外线遮蔽性提升,因此相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,以铜的元素基准计而优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,进而优选为30质量%以上。并不特别存在上限,但优选为70质量%以下,进而优选为60质量%以下。
作为铜化合物,例如可优选地使用通过铜成分、和具有与铜成分的配位部位的化合物的反应而获得的铜化合物。具有与铜成分的配位部位的化合物可为低分子化合物,也可为聚合物。还可并用两者。
铜成分可使用铜或含有铜的化合物,优选为含有二价的铜的化合物。铜成分可仅使用一种,也可使用两种以上。
作为铜成分,例如可使用氧化铜或铜盐。铜盐例如优选为羧酸铜(例如乙酸铜、乙基乙酰乙酸铜、甲酸铜、苯甲酸铜、硬脂酸铜、环烷酸铜、柠檬酸铜、2-乙基己酸铜等)、磺酸铜(例如甲磺酸铜等)、磷酸铜、磷酸酯铜、膦酸铜、膦酸酯铜、次膦酸铜(Phosphinic acidcopper)、酰胺铜、磺酰胺铜、酰亚胺铜、酰基磺酰亚胺铜、双磺酰亚胺铜、甲基化物铜、烷氧基铜、苯氧基铜、氢氧化铜、碳酸铜、硫酸铜、硝酸铜、过氯酸铜、氯化铜、溴化铜,更优选为羧酸铜、磺酸铜、磺酰胺铜、酰亚胺铜、酰基磺酰亚胺铜、双磺酰亚胺铜、烷氧基铜、苯氧基铜、氢氧化铜、碳酸铜、氯化铜、硫酸铜,进而优选为羧酸铜、酰基磺酰亚胺铜、苯氧基铜、氯化铜,特别优选为羧酸铜、酰基磺酰亚胺铜。
<<<<低分子型铜化合物>>>>
作为铜化合物,例如可使用由下式(A)所表示的铜络合物。
Cu(L)n1·(X)n2 式(A)
所述式(A)中,L表示配位于铜的配体,X表示反荷离子。n1表示1~4的整数。n2表示0~4的整数。
X表示反荷离子。本发明中所用的铜化合物对应于以阴离子进行配位的配位部位的数量,除了不带电荷的中性络合物以外,有时还成为阳离子络合物、阴离子络合物。在所述情况下,视需要存在有反荷离子以中和铜化合物的电荷。
在反荷离子为负的反荷离子的情况下,例如可为无机阴离子,也可为有机阴离子。作为具体例,可列举:氢氧化物离子、卤素阴离子(例如氟化物离子、氯化物离子、溴化物离子、碘化物离子等)、经取代或未经取代的烷基羧酸根离子(乙酸根离子、三氟乙酸根离子等)、经取代或未经取代的芳基羧酸根离子(苯甲酸根离子等)、经取代或未经取代的烷基磺酸根离子(甲磺酸根离子、三氟甲磺酸根离子等)、经取代或未经取代的芳基磺酸根离子(例如对甲苯磺酸根离子、对氯苯磺酸根离子等)、芳基二磺酸根离子(例如1,3-苯二磺酸根离子、1,5-萘二磺酸根离子、2,6-萘二磺酸根离子等)、烷基硫酸根离子(例如甲基硫酸根离子等)、硫酸根离子、硫氰酸根离子、硝酸根离子、过氯酸根离子、四氟硼酸根离子、四芳基硼酸根离子、四(五氟苯基)硼酸根离子(B-(C6F5)4)、六氟磷酸盐离子、苦味酸根离子、酰胺离子(包含经酰基或磺酰基取代的酰胺)、甲基化物离子(包含经酰基或磺酰基取代的甲基化物),优选为卤素阴离子、经取代或未经取代的烷基羧酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、四氟硼酸根离子、四芳基硼酸根离子、六氟磷酸盐离子、酰胺离子(包含经酰基或磺酰基取代的酰胺)、甲基化物离子(包含经酰基或磺酰基取代的甲基化物)。
在反荷离子为正的反荷离子的情况下,例如可列举:无机或有机的铵离子(例如四丁基铵离子等四烷基铵离子、三乙基苄基铵离子、吡啶鎓离子等)、鏻离子(例如四丁基鏻离子等四烷基鏻离子、烷基三苯基鏻离子、三乙基苯基鏻离子等)、碱金属离子或质子。
另外,反荷离子也可为金属络合物离子,尤其反荷离子也可为铜络合物、即阳离子性铜络合物与阴离子性铜络合物的盐。
配体L为具有选自相对于铜而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基。以阴离子进行配位的配位部位可进行解离,也可非解离。在非解离的情况下,不存在X。
所述铜络合物为配体配位于中心金属的铜上的铜化合物,铜通常为二价的铜。例如可针对铜成分,使成为配体的化合物或其盐混合·反应等来获得。
作为成为配体的化合物或其盐,并无特别限定,但优选为由下述通式(i)所表示的化合物。
R100-(X100)n3…(i)
(通式(i)中,X100表示配位部位,n3表示1~6的整数,R100表示单键或n价的基)
通式(i)中,X100优选为选自以阴离子进行配位的配位部位及以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上,更优选为含有一种以上的以阴离子进行配位的配位部位。
所述阴离子只要是可配位于铜成分中的铜原子上者即可,优选为氧阴离子、氮阴离子或硫阴离子。
以阴离子进行配位的配位部位例如优选为选自下述群组(AN)中的至少一种。
群组(AN)
群组(AN)中,X表示N或CR,R分别独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基或杂芳基。
R所表示的烷基可为直链状、分支状或环状,优选为直链状。烷基的碳数优选为1~10,更优选为1~6,进而优选为1~4。作为烷基的例子,可列举甲基。烷基可具有取代基,作为取代基,可列举:卤素原子、羧基、杂环基。作为取代基的杂环基可为单环,也可为多环,另外,可为芳香族,也可为非芳香族。构成杂环的杂原子的数量优选为1~3,更优选为1或2。构成杂环的杂原子优选为氮原子。当烷基具有取代基时,可进而具有取代基。
R所表示的炔基的碳数优选为1~10,更优选为1~6。
R所表示的芳基可为单环,也可为多环,但优选为单环。芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12,进而优选为6。
R所表示的杂芳基可为单环,也可为多环。构成杂芳基的杂原子的数量优选为1~3。构成杂芳基的杂原子优选为氮原子、氧原子或硫原子。杂芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12。
作为以阴离子进行配位的配位部位的例子,还可列举单阴离子性配位部位。单阴离子性配位部位表示经由具有1个负电荷的官能基而与铜原子进行配位的部位。例如可列举酸解离常数(pKa)为12以下的酸基。具体而言,可列举含有磷原子的酸基(磷酸二酯基、膦酸单酯基、次膦酸基等)、磺基、羧基、酰亚胺酸基等,优选为磺基、羧基,更优选为羧基。
以非共用电子对进行配位的配位原子优选为含有氧原子、氮原子、硫原子或磷原子,更优选为含有氧原子、氮原子或硫原子,进而优选为含有氮原子。另外,优选为以非共用电子对进行配位的配位原子为氮原子、且邻接于所述氮原子的原子为碳原子的形式,所述碳原子具有取代基也优选。通过设为此种构成,铜络合物的结构更容易变形,因此可进一步提升色价。取代基的含义与后述的含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环可具有的取代基相同,优选为碳数1~10的烷基、碳数6~12的芳基、羧基、碳数1~12的烷氧基、碳数2~12的酰基、碳数1~12的烷硫基、卤素原子。
以非共用电子对进行配位的配位原子可包含于环中,也可包含于选自以下群组(UE)中的至少一种部分结构中。
群组(UE)
群组(UE)中,R1分别独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基或杂芳基,R2分别独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、氨基或酰基。
R1所表示的烷基的含义与群组(AN)中的R所说明的烷基相同,优选的范围也相同。
R1所表示的烯基的碳数优选为1~10,更优选为1~6。
R1所表示的炔基的碳数优选为1~10,更优选为1~6。
R1所表示的杂芳基的含义与群组(AN)中的R所说明的杂芳基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的烷基的含义与群组(UE)的R1所说明的烷基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的烯基的碳数优选为1~10,更优选为1~6。
R2所表示的炔基的碳数优选为1~10,更优选为1~6。
R2所表示的芳基的含义与群组(UE)中所说明的芳基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的杂芳基的含义与群组(UE)的杂芳基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的烷氧基的碳数优选为1~12。
R2所表示的芳氧基的碳数优选为6~18。
R2所表示的杂芳氧基可为单环,也可为多环。构成杂芳氧基的杂芳基的含义与群组(UE)的杂芳基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的烷硫基的碳数优选为1~12。
R2所表示的芳硫基的碳数优选为6~18。
R2所表示的杂芳硫基可为单环,也可为多环。构成杂芳硫基的杂芳基的含义与群组(UE)的杂芳基相同,优选的范围也相同。
R2所表示的酰基的碳数优选为2~12。
当以非共用电子对进行配位的配位原子包含于环中时,含有配位原子的环可为单环,也可为多环,另外,可为芳香族,也可为非芳香族。优选为5元环~12元环,更优选为5元环~7元环,进而优选为5元环或6元环。
含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环可具有取代基。作为取代基,可列举:碳数1~10的直链状、分支状或环状的烷基,碳数6~12的芳基,卤素原子,硅原子,碳数1~12的烷氧基,碳数1~12的酰基,碳数1~12的烷硫基,羧基等。
所述取代基可进而具有取代基。作为此种取代基,例如可列举:包含含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环的基、含有选自所述群组(UE)中的至少一种部分结构的基、碳数1~12的烷基、碳数1~12的酰基、羟基等。
通式(i)中,n3表示1~6的整数,优选为1~3,更优选为2或3,进而优选为3。
通式(i)中,R100表示单键或n价的基。作为n价的基,优选为n价的有机基,或包含n价的有机基与-O-、-SO-、-SO2-、-NRN1-、-CO-、-CS-的组合的基。n价的有机基可列举:烃基、氧化烯基、杂环基等。另外,n价的基可为含有选自以下群组(AN-1)中的至少一种的基、含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或含有选自以下群组(UE-1)中的至少一种的基。
烃基优选为脂肪族烃基或芳香族烃基。烃基可具有取代基,作为取代基,可列举:烷基、卤素原子(优选为氟原子)、聚合性基(例如乙烯基、(甲基)丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁烷基等)、磺基、羧基、含有磷原子的酸基、羧酸酯基(例如-CO2CH3)、羟基、烷氧基(例如甲氧基)、氨基、氨甲酰基、氨甲酰氧基、卤化烷基(例如氟烷基、氯烷基)、(甲基)丙烯酰氧基等。当烃基具有取代基时,可进而具有取代基,作为取代基,可列举:烷基、所述聚合性基、卤素原子等。
当所述烃基为一价时,优选为烷基、烯基或芳基,更优选为芳基。当烃基为二价时,优选为亚烷基、亚芳基、氧化烯基,更优选为亚芳基。当烃基为三价以上时,优选为与所述一价的烃基或二价的烃基相对应者。
烷基及亚烷基可为直链状、分支状或环状的任一种。直链状的烷基及亚烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~12,进而优选为1~8。分支状的烷基及亚烷基的碳数优选为3~20,更优选为3~12,进而优选为3~8。环状的烷基及亚烷基可为单环、多环的任一种。环状的烷基及亚烷基的碳数优选为3~20,更优选为4~10,进而优选为6~10。
烯基及亚烯基的碳数优选为2~10,更优选为2~8,进而优选为2~4。
芳基及亚芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~14,进而优选为6~10。
杂环基可列举在脂环基中具有杂原子者或芳香族杂环基。作为杂环基,优选为5元环或6元环。另外,杂环基为单环或缩合环,优选为单环或缩合数为2~8的缩合环,更优选为单环或缩合数为2~4的缩合环。杂环基可具有取代基,作为取代基,其含义与所述烃基可具有的取代基相同。
在-NRN1-中,RN1表示氢原子、烷基、芳基或芳烷基。作为RN1中的烷基,可为链状、分支状、环状的任一种。直链状或分支状的烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~12。环状的烷基可为单环、多环的任一种。环状的烷基的碳数优选为3~20,更优选为4~14。
RN1中的芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~14。具体而言,可例示苯基、萘基等。作为RN1中的芳烷基,优选为碳数7~20的芳烷基,更优选为未经取代的碳数7~15的芳烷基。
群组(UE-1)
群组(UE-1)中的R1的含义与群组(UE)的R1相同。
群组(AN-1)
群组(AN-1)中的X表示N或CR,R的含义与所述群组(AN)中的CR所说明的R相同。
作为成为配体的化合物的具体的形式,优选为具有至少两处配位部位的化合物。具体而言,可列举:含有1个以上的以阴离子进行配位的配位部位与1个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子的化合物(以下,也称为化合物(A1))、具有2个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子的化合物(以下,也称为化合物(A2))、含有2个的以阴离子进行配位的配位部位的化合物(以下,也称为化合物(A3))等。这些化合物可分别独立地使用一种、或将两种以上组合使用。
另外,配体还优选为并用选自化合物(A1)~化合物(A3)中的一种以上与仅具有一个配位部位的化合物(也称为单牙配体)。单牙配体中,作为以阴离子进行配位的配体,可列举:卤化物阴离子(Cl-、F-、Br-等)、氢氧化物阴离子、烷氧化物阴离子、苯氧化物阴离子、酰胺阴离子(包含经酰基或磺酰基取代的酰胺)、酰亚胺阴离子(包含经酰基或磺酰基取代的酰亚胺)、苯胺化物阴离子(包含经酰基或磺酰基取代的苯胺化物)、硫醇盐阴离子、碳酸氢根阴离子、羧酸根阴离子、硫代羧酸根阴离子、二硫代羧酸根阴离子、硫酸氢根阴离子、磺酸根阴离子、磷酸二氢根阴离子、磷酸二酯阴离子、膦酸单酯阴离子、膦酸氢根阴离子、次膦酸根阴离子、含氮杂环阴离子、硝酸根阴离子、次氯酸根阴离子、氰化物阴离子、氰酸盐阴离子、异氰酸盐阴离子、硫氰酸盐阴离子、异硫氰酸盐阴离子、叠氮化物阴离子等。作为以非共用电子对进行配位的单牙配体,可列举:水、醇、酚、醚、胺、苯胺、酰胺、酰亚胺、亚胺、腈、异腈、硫醇、硫醚、羰基化合物、硫代羰基化合物、亚砜、杂环或碳酸、羧酸、硫酸、磺酸、磷酸、膦酸、次膦酸、硝酸、或其酯。
单牙配体的种类及数量可根据配位于铜络合物的化合物(A)而适宜选择。
<<化合物(A1)>>
化合物(A1)只要1分子内的以阴离子进行配位的配位部位与以非共用电子对进行配位的配位原子的合计为2个以上即可,可为3个,也可为4个。也可具有4个以上。
作为化合物(A1),例如优选为由下述式(i-1)所表示的化合物。
X11-L11-Y11…(i-1)
X11表示由所述群组(AN)所表示的配位部位。
Y11表示所述含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由群组(UE)所表示的部分结构。
L11表示单键或二价的连结基。作为二价的连结基,优选为碳数1~12的亚烷基、碳数6~12的亚芳基、-SO-、-SO2-、-O-、或包含这些的组合的基。
作为化合物(A1)的更详细的例子,还可列举由下述通式(i-2)~通式(i-9)所表示的化合物。
X12-L12-Y12-L13-X13…(i-2)
Y13-L14-Y14-L15-X14…(i-3)
Y15-L16-X15-L17-X16…(i-4)
Y16-L18-X17-L19-Y17…(i-5)
X18-L20-Y18-L21-Y19-L22-X19…(i-6)
X19-L23-Y20-L24-Y21-L25-Y22…(i-7)
Y23-L26-X20-L27-X21-L28-Y24…(i-8)
Y25-L29-X22-L30-Y26-L31-Y27…(i-9)
通式(i-2)~通式(i-9)中,X12~X14、X18、X19分别独立地表示由所述群组(AN)所表示的配位部位。另外,X15、X17、X20~X22分别独立地表示由所述群组(AN-1)所表示的配位部位。
通式(i-2)~通式(i-9)中,L12~L31分别独立地表示单键或二价的连结基。二价的连结基的含义与通式(i-1)中的L1表示二价的连结基的情况相同。
作为化合物(A1),优选为由式(i-10)或式(i-11)所表示的化合物。
式(i-10)中,X2表示含有以阴离子进行配位的配位部位的基。Y2表示氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。A1及A5分别独立地表示碳原子、氮原子或磷原子。A2~A4分别独立地表示碳原子、氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。R1表示取代基。RX2表示取代基。n2表示0~3的整数。
式(i-10)中,X2可仅包含所述含有以阴离子进行配位的配位部位的基,所述含有以阴离子进行配位的配位部位的基可具有取代基。含有以阴离子进行配位的配位部位的基可具有的取代基可列举:卤素原子、羧基、杂环基。作为取代基的杂环基可为单环,也可为多环,另外,可为芳香族,也可为非芳香族。构成杂环的杂原子的数量优选为1~3。构成杂环的杂原子优选为氮原子。
式(i-10)中,Y2优选为氧原子、氮原子或硫原子,更优选为氧原子或氮原子,进而优选为氮原子。
式(i-10)中,A1及A5优选为碳原子。
式(i-10)中,A2及A3优选为表示碳原子。A4优选为表示碳原子或氮原子。
式(i-10)中,R1的含义与所述含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环可具有的取代基相同。
式(i-10)中,RX2的含义与所述含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环可具有的取代基相同,优选的范围也相同。
式(i-10)中,n2表示0~3的整数,优选为0或1,更优选为0。
由式(i-10)所表示的化合物中,含有Y2的杂环可为单环结构,也可为多环结构。作为含有Y2的杂环为单环结构时的具体例,可列举:吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、三嗪环、吡喃环等。作为含有Y2的杂环为多环结构时的具体例,可列举:喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、吖啶环等。
式(i-11)中,X3表示所述含有以阴离子进行配位的配位部位的基。Y3表示氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。A6及A9分别独立地表示碳原子、氮原子或磷原子。A7及A8分别独立地表示碳原子、氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。R2表示取代基。RX3表示取代基。n3表示0~2的整数。
式(i-11)中,X3的含义与式(i-10)中的X2相同,优选的范围也相同。
式(i-11)中,Y3优选为氧原子、氮原子或硫原子,更优选为氧原子或氮原子。
式(i-11)中,A6优选为碳原子或氮原子。A9优选为碳原子。
式(i-11)中,A7优选为碳原子。A8优选为碳原子、氮原子或硫原子。
式(i-11)中,R2优选为疏水性的取代基,更优选为碳数1~30的烃基,进而优选为碳数3~30的烷基或碳数6~30的芳基,特别优选为碳数3~15的烷基。
式(i-11)中,RX3的含义与式(i-10)中的RX2相同,优选的范围也相同。
式(i-11)中,n3优选为0或1,更优选为0。
由式(i-11)所表示的化合物中,含有Y3的杂环可为单环结构,也可为多环结构。作为含有Y3的杂环为单环结构时的具体例,可列举:吡唑环、咪唑环、三唑环、噁唑环、噻唑环、异噻唑环等。作为含有Y3的杂环为多环结构时的具体例,可列举:吲哚环、异吲哚环、苯并呋喃环、异苯并呋喃环等。
尤其,优选为由式(i-11)所表示的化合物为含有吡唑环的化合物、且在吡唑环的5位上具有二级或三级的烷基。在本申请说明书中,所谓由式(i-11)所表示的化合物为含有吡唑环的化合物时的吡唑环的5位,是指所述(i-11)中的Y3及A6表示氮原子、A7~A9表示碳原子时的R2的取代位置。吡唑环的5位上的二级或三级的烷基的碳数优选为3~15,更优选为3~12。
化合物(A1)的分子量优选为1000以下,更优选为750以下,进而优选为600以下。另外,化合物(A1)的分子量优选为50以上,更优选为80以上。
作为化合物(A1)的具体例,可列举以下所示的化合物及其盐。作为构成盐的原子,可列举金属原子、四丁基铵等。作为金属原子,更优选为碱金属原子或碱土金属原子。作为碱金属原子,可列举钠、钾等。作为碱土金属原子,可列举钙、镁等。
<<化合物(A2)>>
化合物(A2)只要在1分子内具有2个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子即可,可具有3个以上,优选为具有2个~4个。也可具有4个以上。
化合物(A2)例如优选为由下述通式(ii-1)所表示的化合物。
Y40-L40-Y41…(ii-1)
通式(ii-1)中,Y40及Y41分别独立地表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由群组(UE)所表示的部分结构。
通式(ii-1)中,L40表示单键或二价的连结基。当L1表示二价的连结基时,优选为碳数1~12的亚烷基、碳数6~12的亚芳基、-SO-、-O-、-SO2-、或包含这些的组合的基,更优选为碳数1~3的亚烷基、亚苯基或-SO2-。
作为化合物(A2)的更详细的例子,还可列举由下述通式(ii-2)或通式(ii-3)所表示的化合物。
Y42-L41-Y43-L42-Y44…(ii-2)
Y45-L43-Y46L44-Y47L45-Y48…(ii-3)
通式(ii-2)及通式(ii-3)中,Y42、Y44、Y45及Y48分别独立地表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由群组(UE)所表示的部分结构。
另外,Y43、Y46、Y47分别独立地为含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由所述群组(UE-1)所表示的部分结构。
通式(ii-2)及通式(ii-3)中,L41~L48分别独立地表示单键或二价的连结基。二价的连结基的含义与通式(ii-1)中的L40表示二价的连结基的情况相同,优选的范围也相同。
化合物(A2)的分子量优选为1000以下,更优选为750以下,进而优选为600以下。另外,化合物(A2)的分子量优选为50以上,更优选为80以上。
作为化合物(A2)的具体例,可列举以下者。
<<化合物(A3)>>
化合物(A3)具有2个以阴离子进行配位的配位部位。以阴离子进行配位的配位部位的含义与所述以阴离子进行配位的配位部位相同。
作为化合物(A3),优选为由下述通式(iii-1)所表示的化合物。
X50-L50-X51 (iii-1)
通式(iii-1)中,X50及X51分别独立地表示以阴离子进行配位的配位部位,其含义与所述以阴离子进行配位的配位部位相同,优选为单阴离子性配位部位。
通式(iii-1)中,L50表示单键或二价的连结基。作为二价的连结基,优选为碳数1~20的亚烷基、碳数2~10的亚烯基、碳数6~18的亚芳基、杂环基、-O-、-S-、-NRN1-、-CO-、-CS-、-SO2-、或包含这些的组合的基。RN1优选为氢原子、碳数1~12的烷基、碳数6~18的芳基或碳数7~20的芳烷基。
化合物(A3)优选为含有选自磺基及羧基中的一种以上,更优选为含有磺基及羧基。通过使用含有选自磺基及羧基中的至少一种的化合物,可进一步提升色价。
化合物(A3)的分子量优选为1000以下,更优选为750以下,进而优选为600以下。另外,化合物(A3)的分子量优选为50以上,更优选为80以上。
作为化合物(A3)的具体例,可列举以下所示的化合物及其盐。作为构成盐的原子,其含义与所述者相同,优选的范围也相同。
<<<<聚合物型铜化合物>>>>
在本发明中,作为铜化合物,可使用通过具有配位部位的聚合物(也称为聚合物(B))与铜成分的反应而获得的聚合物型铜化合物(也称为聚合物铜化合物)。
可认为聚合物铜化合物通过聚合物(B)的配位原子(非共用电子对、阴离子等)与铜成分的铜进行配位,聚合物铜化合物的结构变形,可获得可见光区域的高透过性,近红外线的吸光能力提升,进而,色价也提升。另外,聚合物铜化合物将铜作为起点,在聚合物(B)的侧链间形成交联结构,因此可获得耐热性优异的膜。
作为铜成分,可列举所述者。
作为配位部位,可列举:相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子等。
作为相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位,优选为氧阴离子、氮阴离子或硫阴离子。
作为相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子,优选为含有氧原子、氮原子、硫原子或磷原子,更优选为含有氧原子、氮原子或硫原子,进而优选为含有氮原子。
作为这些的具体例,可列举所述低分子型铜化合物中所说明者,优选的范围也相同。
聚合物(B)优选为在侧链上含有由下述式(1)所表示的基。
*-L1-Y1…(1)
通式(1)中,L1表示单键或连结基,Y1表示具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基,*表示与聚合物的连结键。
通式(1)中,Y1表示具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基,优选为具有2个以上的以阴离子进行配位的配位部位的基、具有2个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子的基、或具有1个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子与1个以上的以阴离子进行配位的配位部位的基。
通式(1)中,当L1表示连结基时,作为二价的连结基,可列举:亚烷基、亚芳基、亚杂芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氢原子或烷基,优选为氢原子)、或包含这些的组合的基。
亚烷基的碳数优选为1~30,更优选为1~15,进而优选为1~10。亚烷基可具有取代基,但优选为未经取代。亚烷基可为直链、分支、环状的任一种。另外,环状的亚烷基可为单环、多环的任一种。
亚芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~14,进而优选为6~10,特别优选为亚苯基。
作为亚杂芳基,并无特别限定,但优选为5元环或6元环。作为杂原子,可列举:氧原子、氮原子、硫原子。杂原子的数量优选为1~3。亚杂芳基可为单环,也可为缩合环,优选为单环或缩合数为2~8的缩合环,更优选为单环或缩合数为2~4的缩合环。
当L1表示三价以上的连结基时,可列举所述作为二价的连结基的例子所列举的基之中,去除1个以上的氢原子而成的基。
<<<<<具有以非共用电子对进行配位的配位原子的基>>>>>
所述通式(1)中,当Y1表示具有以非共用电子对进行配位的配位原子的基时,作为Y1,例如可列举由下述式(1a1)或式(1a2)所表示的基。
*-L11-(Y11)p…(1a1)
*-L11-(Y11a-L12-Y11)p…(1a2)
“*”表示与式(1)的L1的连结键。
L11表示单键或(p+1)价的连结基。当L11表示二价的连结基时,优选为碳数1~12的亚烷基、碳数6~12的亚芳基、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-O-、-NR10-(R10表示氢原子或烷基,优选为氢原子)、或包含这些的组合的基。
当L11表示三价以上的连结基时,可列举所述作为二价的连结基的例子所列举的基之中,去除1个以上的氢原子而成的基。
L12表示单键或二价的连结基。作为二价的连结基,可优选地列举L11中所说明的二价的连结基。L12更优选为单键、亚烷基、或包含-NH-与-CO-的组合的基。
Y11表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由所述群组(UE)所表示的部分结构。当p表示2以上的整数时,多个Y11可相同,也可不同。
Y11a表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或选自所述群组(UE-1)中的至少一种。当p表示2以上的整数时,多个Y11a可相同,也可不同。
式(1a1)及式(1a2)中,p表示1以上的整数,优选为2以上的整数。上限例如优选为5以下,更优选为3以下。
<<<<<具有1个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子与1个以上的以阴离子进行配位的配位部位的基>>>>>
所述通式(1)中,当Y1表示具有1个以上的以非共用电子对进行配位的配位原子与1个以上的以阴离子进行配位的配位部位的基时,作为Y1,例如可列举由下述式所表示的基。
*-L21-(Y21a-L23-Y22)q…(1b1)
*-L21-(Y22a-L23-Y21)q…(1b2)
*-L22-(Y21)q(Y22)r…(1b3)
*-L22-(Y21a-L23-Y22)q(Y21)r…(1b4)
*-L22-(Y22a-L23-Y21)q(Y21)r…(1b5)
*-L22-(Y21a-L23Y22)q(Y22)r…(1b6)
*-L22-(Y22a-L23-Y21)q(Y22)r…(1b7)
“*”表示与式(1)的L1的连结键。
L21表示单键或(q+1)价的连结基。L21的含义与式(1a1)的L11相同,优选的范围也相同。
L22表示单键或(q+r+1)价的连结基。L22的含义与式(1a1)的L11相同,优选的范围也相同。
L23表示单键或二价的连结基。作为二价的连结基,可优选地列举式(1a1)的L11中所说明的二价的连结基。L23更优选为单键、亚烷基、或包含-NH-与-CO-的组合的基。
Y21表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或由所述群组(UE)所表示的部分结构。当q、r表示2以上的整数时,多个Y21可相同,也可不同。
Y21a表示含有以非共用电子对进行配位的配位原子的环、或选自所述群组(UE-1)中的至少一种。当q、r表示2以上的整数时,多个Y21a可相同,也可不同。
Y22表示由所述群组(AN)所表示的部分结构。当q、r表示2以上的整数时,多个Y22可相同,也可不同。
Y22a表示选自所述群组(AN-1)中的至少一种。
q表示1以上的整数,优选为1~5,特别优选为1~3。
r表示1以上的整数,优选为1~5,特别优选为1~3。
q+r表示2以上,优选为2~5,特别优选为2~3。
<<<<<具有以阴离子进行配位的配位部位的基>>>>>
所述通式(1)中,当Y1表示具有以阴离子进行配位的配位部位的基时,作为Y1,例如可列举由下述式(1c1)或式(1c2)所表示的基。
*-L31-(Y31)p…(1c1)
*-L31-(Y31a-L32Y31)p…(1c2)
“*”表示与式(1)的L1的连结键。
L31表示单键或(p+1)价的连结基。L31的含义与式(1a1)的L11相同,优选的范围也相同。
L32表示单键或二价的连结基。二价的连结基的含义与式(1a2)的L12相同,优选的范围也相同。
Y31表示由所述群组(AN)所表示的部分结构。当p表示2以上的整数时,多个Y31可相同,也可不同。
Y31a表示选自所述群组(AN-1)中的至少一种。当p表示2以上的整数时,多个Y31a可相同,也可不同。
在式(1c1)及式(1c2)中,p表示1以上的整数,优选为2以上。上限例如优选为5以下,更优选为3以下。
聚合物(B)优选为含有由下述式(B1-1)所表示的重复单元。
式(B1-1)中,R1表示氢原子或烃基,L1表示单键或连结基,Y1表示具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基。
式(B1-1)中,R1表示氢原子或烃基。作为烃基,可列举:直链状、分支状或环状的脂肪族烃基、或芳香族烃基。烃基可具有取代基,但优选为未经取代。烃基的碳数优选为1~10,更优选为1~5,进而优选为1~3。烃基优选为甲基。R1优选为氢原子或甲基。
式(B1-1)的L1及Y1的含义与所述式(1)的L1及Y1相同,优选的范围也相同。
作为由式(B1-1)所表示的重复单元,例如可列举由以下的(B1-1-1)~(B1-1-4)所表示的重复单元。优选为以下的(B1-1-1)、(B1-1-2)。
式(B1-1-1)~式(B1-1-4)中,R1表示氢原子或烃基,L2表示单键或连结基,Y1表示具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基。
式(B1-1-1)~式(B1-1-4)的R1的含义与式(B1-1)的R1相同,优选的范围也相同。
式(B1-1-1)~式(B1-1-4)的Y1的含义与式(B1-1)的Y1相同,优选的范围也相同。
式(B1-1-2)~式(B1-1-4)的L2的含义与式(B1-1)的L1相同,优选的范围也相同。
除由式(B1-1)所表示的构成单元以外,聚合物(B)也可含有其他构成单元。
作为构成其他构成单元的成分,可参考日本专利特开2010-106268号公报的段落号0068~段落号0075(相对应的美国专利申请公开第2011/0124824号说明书的[0112]~[0118])中所揭示的共聚成分的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
作为优选的其他构成单元,可列举由下述式(B2-1)所表示的构成单元。
式(B2-1)中,R5表示氢原子或烃基,L4表示单键或二价的连结基,R10表示烷基或芳基。
式(B2-1)的R5的含义与式(B1-1)的R1相同,优选的范围也相同。
式(B2-1)的L4的含义与式(B1-1)的L1相同,优选的范围也相同。
式(B2-1)的由R10所表示的烷基可为直链状、分支状或环状的任一种。烷基的碳数优选为1~30,更优选为1~20,进而优选为1~10。烷基可具有取代基,作为取代基,可列举所述者。
式(B2-1)的由R10所表示的芳基可为单环,也可为多环,但优选为单环。芳基的碳数优选为6~18,更优选为6~12,进而优选为6。
当聚合物(B)含有其他构成单元(优选为由式(B2-1)所表示的构成单元)时,由式(B1-1)所表示的构成单元与其他构成单元的摩尔比优选为95∶5~20∶80,更优选为90∶10~40∶60。
另外,聚合物(B)也可使用如下聚合体(以下,称为含芳香族基的聚合体),即含有具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基,且在主链具有芳香族烃基和/或芳香族杂环基。含芳香族基的聚合体只要在主链具有芳香族烃基及芳香族杂环基中的至少一种即可,也可具有两种以上。
芳香族烃基的碳数优选为6~20,更优选为6~15,进而优选为6~12。尤其,优选为苯基、萘基或联苯基。芳香族烃基可为单环或多环,但优选为单环。
芳香族杂环基的碳数优选为2~30。芳香族杂环基优选为5元环或6元环。芳香族杂环基优选为单环或缩合数为2~8的缩合环,更优选为单环或缩合数为2~4的缩合环。作为芳香族杂环基所含有的杂原子,可例示氮原子、氧原子、硫原子,优选为氮原子或氧原子。
含芳香族基的聚合体优选为选自聚醚砜系聚合体、聚砜系聚合体、聚醚酮系聚合体、聚苯醚系聚合体、聚酰亚胺系聚合体、聚苯并咪唑系聚合体、聚苯系聚合体、酚树脂系聚合体、聚碳酸酯系聚合体、聚酰胺系聚合体及聚酯系聚合体中的至少一种聚合体。以下示出各聚合体的例子。
聚醚砜系聚合体:具有由(-O-Ph-SO2-Ph-)所表示的主链结构(Ph表示亚苯基,以下相同)的聚合体
聚砜系聚合体:具有由(-O-Ph-Ph-O-Ph-SO2-Ph-)所表示的主链结构的聚合体
聚醚酮系聚合体:具有由(-O-Ph-O-Ph-C(=O)-Ph-)所表示的主链结构的聚合体
聚苯醚系聚合体:具有由(-Ph-O-、-Ph-S-)所表示的主链结构的聚合体
聚苯系聚合体:具有由(-Ph-)所表示的主链结构的聚合体
酚树脂系聚合体:具有由(-Ph(OH)-CH2-)所表示的主链结构的聚合体
聚碳酸酯系聚合体:具有由(-Ph-O-C(=O)-O-)所表示的主链结构的聚合体
作为聚酰胺系聚合体,例如为具有由(-Ph-C(=O)-NH-)所表示的主链结构的聚合体
作为聚酯系聚合体,例如为具有由(-Ph-C(=O)O-)所表示的主链结构的聚合体
作为聚醚砜系聚合体、聚砜系聚合体及聚醚酮系聚合体,例如可参考日本专利特开2006-310068号公报的段落0022及日本专利特开2008-27890号公报的段落0028中记载的主链结构,这些的内容可被编入至本申请说明书中。作为聚酰亚胺系聚合体,可参考日本专利特开2002-367627号公报的段落0047~段落0058的记载及日本专利特开2004-35891号公报的段落0018~段落0019中记载的主链结构,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
含芳香族基的聚合体的优选一例优选为含有由下述式(B10-1)所表示的构成单元。
(式(B10-1)中,Ar1表示芳香族烃基和/或芳香族杂环基,L10表示单键或二价的连结基,Y10表示具有选自相对于铜成分而以阴离子进行配位的配位部位、及相对于铜成分而以非共用电子对进行配位的配位原子中的一种以上的基)
式(B10-1)中,当Ar1表示芳香族烃基时,其含义与所述芳香族烃基相同,优选的范围也相同。当Ar1表示芳香族杂环基时,其含义与所述芳香族杂环基相同,优选的范围也相同。Ar1可具有取代基。作为取代基,例如可例示:烷基、聚合性基(优选为含有碳-碳双键的聚合性基)、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、羧酸酯基、卤化烷基、烷氧基、甲基丙烯酰基氧基、丙烯酰基氧基、醚基、磺酰基、硫醚基、酰胺基、酰基、羟基、羧基、芳烷基等,优选为烷基(特别是碳数1~3的烷基)。
式(B10-1)的L10优选为单键。当L10表示二价的连结基时,作为二价的连结基,可列举式(B1-1)的L1所说明的连结基,优选的范围也相同。
式(B10-1)的Y10的含义与式(B1-1)的Y1相同,优选的范围也相同。
聚合物(B)的重量平均分子量优选为2000以上,更优选为2000~200万,进而优选为6000~200,000。通过将聚合物(B)的重量平均分子量设为所述范围,存在所获得的硬化膜的耐湿性进一步提升的倾向。
作为聚合物(B)的具体例,可列举下述所记载的化合物及下述化合物的盐,但并不限定于这些。构成盐的原子可列举所述者。
<<<吡咯并吡咯化合物>>>
作为本发明中所使用的近红外线吸收性化合物,还优选为吡咯并吡咯化合物,进而优选为由下述式(A1)所表示的化合物。
式(A1)
(式(A1)中,R1a及R1b分别独立地表示烷基、芳基或杂芳基。R2及R3分别独立地表示氢原子或取代基,至少一者为吸电子性基,R2及R3也可相互键结而形成环。R4表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基、经取代的硼或金属原子,也可与R1a、R1b及R3的至少一种形成共价键或配位键)
式(A1)中,作为由R1a、R1b所表示的烷基,优选为碳数1~30的烷基,更优选为碳数1~20的烷基,特别优选为碳数1~10的烷基。
由R1a、R1b所表示的芳基的碳数优选为6~30,更优选为6~20,特别优选为6~12。
由R1a、R1b所表示的杂芳基的碳数优选为1~30,更优选为1~12。作为杂原子,例如可列举:氮原子、氧原子及硫原子。
由R1a、R1b所表示的基优选为具有含分支烷基的烷氧基的芳基。作为分支烷基中的烷基,优选为碳数3~30,更优选为3~20。
作为由R1a、R1b所表示的基,例如特别优选为4-(2-乙基己基氧基)苯基、4-(2-甲基丁基氧基)苯基、4-(2-辛基十二烷基氧基)苯基。
通式(A1)中的R1a、R1b可相互相同,也可不同。
R2及R3分别独立地表示氢原子或取代基T,至少一者为吸电子性基,R2及R3也可键结而形成环。尤其,优选为R2及R3分别独立地表示氰基或杂环基。
作为取代基T,例如可列举以下者。
烷基(优选为碳数1~30)、烯基(优选为碳数2~30)、炔基(优选为碳数2~30)、芳基(优选为碳数6~30)、氨基(优选为碳数0~30)、烷氧基(优选为碳数1~30)、芳氧基(优选为碳数6~30)、芳香族杂环氧基(优选为碳数1~30)、酰基(优选为碳数1~30)、烷氧基羰基(优选为碳数2~30)、芳氧基羰基(优选为碳数7~30)、酰基氧基(优选为碳数2~30)、酰基氨基(优选为碳数2~30)、烷氧基羰基氨基(优选为碳数2~30)、芳氧基羰基氨基(优选为碳数7~30)、磺酰基氨基(优选为碳数1~30)、氨磺酰基(优选为碳数0~30)、氨甲酰基(优选为碳数1~30)、烷硫基(优选为碳数1~30)、芳硫基(优选为碳数6~30)、芳香族杂环硫基(优选为碳数1~30)、磺酰基(优选为碳数1~30)、亚磺酰基(优选为碳数1~30)、脲基(优选为碳数1~30)、磷酸酰胺基(优选为碳数1~30)、羟基、巯基、卤素原子、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺酸基、肼基、亚氨基、杂环基(优选为碳数1~30)。
R2及R3中至少一者为吸电子性基。哈米特(Hammett)的σp值(sigma para value)为正的取代基通常作为吸电子基而发挥作用。作为吸电子基,优选为可列举:氰基、酰基、烷基氧基羰基、芳氧基羰基、氨磺酰基、亚磺酰基、杂环基等,更优选为氰基。这些吸电子性基可进一步经取代。
本发明中,可例示哈米特的取代基常数σp值为0.2以上的取代基作为吸电子性基。作为σp值,优选为0.25以上,更优选为0.3以上,特别优选为0.35以上。上限并无特别限制,但优选为0.80。
作为具体例,可列举:氰基(0.66)、羧基(-COOH:0.45)、烷氧基羰基(-COOMe:0.45)、芳氧基羰基(-COOPh:0.44)、氨甲酰基(-CONH2:0.36)、烷基羰基(-COMe:0.50)、芳基羰基(-COPh:0.43)、烷基磺酰基(-SO2Me:0.72)、或芳基磺酰基(-SO2Ph:0.68)等。特别优选为氰基。此处,Me表示甲基,Ph表示苯基。
关于哈米特的取代基常数σp值,例如可参考日本专利特开2011-68731号公报的段落0017~段落0018,其内容可被编入至本申请说明书中。
当R2及R3相互键结而形成环时,优选为形成5元环~7元环(优选为5元环或6元环)。作为所形成的环,优选为通常在部花青色素中用作酸性核者,作为其具体例,例如可参考日本专利特开2011-68731号公报的段落0019~段落0021,其内容可被编入至本申请说明书中。
R3特别优选为杂环。尤其,优选为R3存在有喹啉、苯并噻唑或萘并噻唑。
式(A1)中的2个R2可相互相同,也可不同,另外,2个R3可相互相同,也可不同。
当由R4所表示的基为烷基、芳基、或杂芳基时,所述基的含义与R1a、R1b中所说明者相同,优选的基也相同。
当由R4所表示的基为经取代的硼时,其取代基的含义与针对R2及R3所述的取代基T相同,优选为烷基、芳基、杂芳基。
另外,当由R4所表示的基为金属原子时,优选为过渡金属,特别优选为经取代的硼。作为经取代的硼,优选为可列举:二氟硼、二苯基硼、二丁基硼、二萘基硼、邻苯二酚硼。其中,特别优选为二苯基硼。
R4可与R1a、R1b及R3的至少一种形成共价键或配位键,尤其,优选为R4与R3形成配位键。
尤其,优选为R4为氢原子或经取代的硼(特别是二苯基硼)。
式(A1)中的2个R4可相互相同,也可不同。
对于由式(A1)所表示的化合物,例如可参考日本专利特开2011-68731号公报的段落0024~段落0052(相对应的美国专利申请公开第2011/0070407号说明书的[0043]~[0074]),其内容可被编入至本申请说明书中。
作为吡咯并吡咯化合物,更优选为由下述式(A2)所表示的化合物。
式(A2)
(式(A2)中,R10分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基、经取代的硼或金属原子,可与R12形成共价键或配位键。R11及R12分别独立地表示氢原子或取代基,至少一者为吸电子性基,R11及R12可键结而形成环。R13分别独立地表示碳数3~30的分支状的烷基)
R10的含义与所述式(A1)中的R4相同,优选的范围也相同。
R11及R12的含义与所述式(A1)中的R2及R3相同,优选的范围也相同。
R13可相互相同,也可不同。
另外,R13优选为源自例如异二十醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fine oxocol)2000)的醇残基。
作为醇,也可为直链状或分支状,优选为碳数1~30的醇,更优选为碳数3~25的醇,特别优选为碳数3~25的分支状醇。更具体而言,可列举:甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、1-辛醇、1-癸醇、1-十六醇、2-甲基丁醇、2-乙基己醇、2-辛基十二醇、异十六醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fine oxocol)1600)、异十八醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fine oxocol)180)、异十八醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fine oxocol)180N)、异十八醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fineoxocol)180T)、异二十醇(日产化学股份有限公司制造、菲奥克考尔(Fine oxocol)2000)等。这些醇可为两种以上的混合物。
<<无机微粒子>>
本发明的近红外线吸收性组合物也可含有无机微粒子。无机微粒子可仅使用一种,也可使用两种以上。
无机微粒子是主要发挥对红外线进行遮光(吸收)的作用的粒子。就红外线遮蔽性更优异的观点而言,无机微粒子优选为金属氧化物微粒子或金属微粒子。
作为金属氧化物粒子,例如可列举:氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)粒子、氧化锑锡(Antimony Tin Oxide,ATO)粒子、氧化锌(ZnO)粒子、掺铝氧化锌(Al-doped ZnO)粒子、掺氟二氧化锡(F-doped SnO2)粒子、掺铌二氧化钛(Nb-doped TiO2)粒子等。
作为金属微粒子,例如可列举:银(Ag)粒子、金(Au)粒子、铜(Cu)粒子、镍(Ni)粒子等。再者,为了兼具红外线遮蔽性与光刻性,理想的是曝光波长(365nm-405nm)的透过率高者,优选为氧化铟锡(ITO)粒子或氧化锑锡(ATO)粒子。
无机微粒子的形状并无特别限制,不限于球状、非球状,也可为片状、线状、管状。
另外,作为无机微粒子,可使用氧化钨系化合物,具体而言,更优选为由下述通式(组成式)(I)所表示的氧化钨系化合物。
MxWyOz…(I)
M表示金属,W表示钨,O表示氧。
0.001≤x/y≤1.1
2.2≤z/y≤3.0
作为M所表示的金属,可列举碱金属、碱土金属、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi,优选为碱金属,更优选为Rb或Cs,特别优选为Cs。M的金属可为一种,也可为两种以上。
通过x/y为0.001以上,可充分地遮蔽红外线,通过x/y为1.1以下,可更可靠地避免在氧化钨系化合物中生成杂质相。
通过z/y为2.2以上,可进一步提升作为材料的化学稳定性,通过z/y为3.0以下,可充分地遮蔽红外线。
作为由所述通式(I)所表示的氧化钨系化合物的具体例,可列举Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3等,优选为Cs0.33WO3或Rb0.33WO3,进而优选为Cs0.33WO3
氧化钨系化合物例如可作为住友金属矿山股份有限公司制造的YMF-02等钨微粒子的分散物而获得。
无机微粒子的平均粒径优选为800nm以下,更优选为400nm以下,进而优选为200nm以下。通过无机微粒子的平均粒径为此种范围,可使可见光区域中的透光性变得更可靠。就避免光散射的观点而言,平均粒径越小越佳,但就制造时的处理容易性等理由而言,无机微粒子的平均粒径通常为1nm以上。
相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,无机微粒子的含量优选为0.01质量%~30质量%。下限优选为0.1质量%以上,进而优选为1质量%以上。上限优选为20质量%以下,进而优选为10质量%以下。
<<溶剂>>
本发明的近红外线吸收性组合物也可含有溶剂。溶剂并无特别限制,只要是可使各成分均匀地溶解或分散者,则可对应于目的而适宜选择。例如可使用水、有机溶剂。另外,还可并用水与有机溶剂。通过并用水与有机溶剂,可使具有由M-X所表示的部分结构的化合物的水解进行,且交联反应容易进行,从而进一步提升硬化膜的耐湿性。
作为有机溶剂,例如可适宜地列举:醇类、酮类、酯类、芳香族烃类、卤化烃类、及二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜等。这些可单独使用一种,也可并用两种以上。
作为醇类、芳香族烃类、卤化烃类的具体例,可列举日本专利特开2012-194534号公报段落0136等中所记载者,其内容可被编入至本申请说明书中。
作为酯类、酮类、醚类的具体例,可列举日本专利特开2012-208494号公报段落0497(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0609])中所记载者。进而可列举:乙酸-正戊酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯、硫酸甲酯、丙酮、甲基异丁基酮、二乙醚、乙二醇单丁醚乙酸酯等。
作为溶剂,优选为使用选自环戊酮、环己酮、丙二醇单甲醚乙酸酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙酸丁酯、乳酸乙酯及丙二醇单甲醚中的至少一种以上。
溶剂的含量优选为本发明的近红外线吸收性组合物的总固体成分变成5质量%~60质量%的量,更优选为变成10质量%~40质量%的量。
另外,当并用水与有机溶剂时,以水与有机溶剂的质量比计优选为0.1∶99.9~30∶70,更优选为0.2∶99.8~20∶80,进而优选为0.5∶99.5~10∶90。
溶剂可仅为一种,也可为两种以上,在两种以上的情况下,优选为合计量成为所述范围。
<<硬化性化合物>>
本发明的近红外线吸收性组合物也可含有所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物以外的硬化性化合物。硬化性化合物可为具有聚合性基的化合物(以下,有时称为“聚合性化合物”),也可为粘合剂等非聚合性化合物。硬化性化合物可为单体、寡聚物、预聚物、聚合物等化学形式的任一种。作为硬化性化合物,例如可参考日本专利特开2014-41318号公报的段落0070~段落0191(相对应的国际公开WO2014/017669号手册的段落0071~段落0192)、日本专利特开2014-32380号公报的段落0045~段落0216等的记载,其内容可被编入至本申请说明书中。
作为硬化性化合物,优选为聚合性化合物。作为聚合性化合物,例如可列举含有乙烯性不饱和键、环状醚(环氧基、氧杂环丁烷基)等聚合性基的化合物。作为乙烯性不饱和键,优选为乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基、烯丙基。聚合性化合物可为具有1个聚合性基的单官能化合物,也可为具有2个以上的聚合性基的多官能化合物,但优选为多官能化合物。通过近红外线吸收性组合物含有多官能化合物,可进一步提升耐热性。
作为硬化性化合物,可列举:单官能的(甲基)丙烯酸酯、多官能的(甲基)丙烯酸酯(优选为3官能~6官能的(甲基)丙烯酸酯)、多元酸改性丙烯酸寡聚物、环氧树脂、多官能的环氧树脂等。
在本发明的近红外线吸收性组合物含有硬化性化合物的情况下,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,硬化性化合物的含量优选为1质量%~90质量%。下限优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进而优选为20质量%以上。上限优选为80质量%以下,更优选为75质量%以下。另外,在使用含有具有聚合性基的重复单元的聚合体作为硬化性化合物的情况下,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,硬化性化合物的含量优选为10质量%~75质量%。下限优选为20质量%以上。上限优选为65质量%以下,进而优选为60质量%以下。
硬化性化合物可仅为一种,也可为两种以上。在两种以上的情况下,优选为合计量成为所述范围。
本发明的近红外线吸收性组合物还可实质上不含有硬化性化合物。所谓“实质上不含有硬化性化合物”,例如相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分而优选为0.5质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进而更优选为不含有。
<<<含有乙烯性不饱和键的化合物>>>
在本发明中,作为硬化性化合物,可使用含有乙烯性不饱和键的化合物。作为含有乙烯性不饱和键的化合物的例子,可参考日本专利特开2013-253224号公报的段落0033~段落0034的记载,其内容可被编入至本说明书中。
作为含有乙烯性不饱和键的化合物,优选为乙烯氧基改性季戊四醇四丙烯酸酯(市售品为NK酯(NK ESTER)ATM-35E;新中村化学公司制造)、二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品为卡亚拉得(KAYARAD)D-330;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品为卡亚拉得(KAYARAD)D-320;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品为卡亚拉得(KAYARAD)D-310;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品为卡亚拉得(KAYARAD)DPHA日本化药股份有限公司制造、A-DPH-12E;新中村化学工业公司制造),以及这些的(甲基)丙烯酰基介于乙二醇残基、丙二醇残基之间的结构。另外,还可使用这些的寡聚物型。
另外,可参考日本专利特开2013-253224号公报的段落0034~段落0038的聚合性化合物的记载,其内容可被编入至本说明书中。
另外,可列举日本专利特开2012-208494号公报段落0477(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0585])中所记载的聚合性单体等,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
另外,优选为二甘油环氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改性(甲基)丙烯酸酯(市售品为M-460;东亚合成制造)。季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学制造、A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(日本化药公司制造,卡亚拉得(KAYARAD)HDDA)也优选。还可使用这些的寡聚物型。例如可列举RP-1040(日本化药股份有限公司制造)等。
含有乙烯性不饱和键的化合物也可具有羧基、磺基、磷酸基等酸基。
作为含有酸基与乙烯性不饱和键的化合物,可列举脂肪族多羟基化合物与不饱和羧酸的酯等。优选为使脂肪族多羟基化合物的未反应的羟基与非芳香族羧酸酐进行反应而具有酸基的化合物,特别优选为在所述酯中,脂肪族多羟基化合物为季戊四醇和/或二季戊四醇者。作为市售品,例如可列举作为东亚合成股份有限公司制造的多元酸改性丙烯酸寡聚物的阿罗尼斯(Aronix)系列的M-305、M-510、M-520等。
含有酸基与乙烯性不饱和键的化合物的酸价优选为0.1mgKOH/g~40mgKOH/g。下限优选为5mgKOH/g以上。上限优选为30mgKOH/g以下。
<<<具有环氧基或氧杂环丁基的化合物>>>
在本发明中,作为硬化性化合物,可使用具有环氧基或氧杂环丁基的化合物。作为具有环氧基或氧杂环丁基的化合物,可列举侧链上具有环氧基的聚合物、分子内具有2个以上的环氧基的单体或寡聚物等。例如可列举:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。另外,还可列举单官能缩水甘油醚化合物或多官能缩水甘油醚化合物,优选为多官能脂肪族缩水甘油醚化合物。
重量平均分子量优选为500~5000000,更优选为1000~500000。
这些化合物可使用市售品,也可使用通过向聚合物的侧链导入环氧基所获得者。
作为市售品,例如可参考日本专利特开2012-155288号公报段落0191等的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
另外,可列举:代那科(Denacol)EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上,长濑化成(Nagase chemteX)(股份)制造)等多官能脂肪族缩水甘油醚化合物。这些为低氯品,但也可同样地使用并非低氯品的EX-212、EX-214、EX-216、EX-321、EX-850等。
除此以外,还可列举:艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4000S、艾迪科树脂(ADEKARESIN)EP-4003S、艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4010S、艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4011S(以上,艾迪科(ADEKA)(股份)制造),NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,艾迪科(股份)制造),JER1031S、赛罗西德(Celloxide)2021P、赛罗西德(Celloxide)2081、赛罗西德(Celloxide)2083、赛罗西德(Celloxide)2085、EHPE3150、艾波利得(EPOLEAD)PB 3600、艾波利得(EPOLEAD)PB 4700(以上,大赛璐(Daicel)化学工业(股份)制造),沙克马(Cyelomer)P ACA 200M、沙克马(Cyclomer)ACA 230AA、沙克马(Cyclomer)ACA Z250、沙克马(Cyclomer)ACA Z251、沙克马(Cyclomer)ACA Z300、沙克马(Cyclomer)ACA Z320(以上,大赛璐化学工业(股份)制造)等。
进而,作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂的市售品,可列举:JER-157S65、JER-152、JER-154、JER-157S70(以上,三菱化学(股份)制造)等。
另外,作为侧链上具有氧杂环丁基的聚合物、分子内具有2个以上的氧杂环丁基的聚合性单体或寡聚物的具体例,可使用:阿隆氧杂环丁烷(ARONE OXETANE)OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,东亚合成(股份)制造)。
作为具有环氧基的化合物,还可使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或烯丙基缩水甘油醚等具有缩水甘油基作为环氧基者,优选者为具有脂环式环氧基的不饱和化合物。作为此种化合物,例如可参考日本专利特开2009-265518号公报段落0045等的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
含有环氧基或氧杂环丁基的化合物也可含有具有环氧基或氧杂环丁基作为重复单元的聚合体。具体而言,可列举具有下述的重复单元的聚合体(共聚物)。
<<<其他硬化性化合物>>>
在本发明中,作为硬化性化合物,可使用具有己内酯改性结构的聚合性化合物。
作为具有己内酯改性结构的聚合性化合物,可参考日本专利特开2013-253224号公报的段落0042~段落0045的记载,其内容可被编入至本说明书中。
具有己内酯改性结构的聚合性化合物例如可列举:作为卡亚拉得(KAYARAD)DPCA系列而由日本化药(股份)市售的DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等,沙多玛(Sartomer)公司制造的作为具有4个亚乙氧基链的四官能丙烯酸酯的SR-494、作为具有3个亚异丁氧基链的三官能丙烯酸酯的TPA-330等。
<<粘合剂聚合物>>
为了提升膜特性等,本发明的近红外线吸收性组合物可含有所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物以外的粘合剂聚合物。作为粘合剂聚合物,可优选地使用碱可溶性树脂。通过含有碱可溶性树脂,对于耐热性等的提升、或涂布适性的微调整有效果。作为碱可溶性树脂,可参考日本专利特开2012-208494号公报段落0558~段落0571(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0685]~[0700])的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
在本发明的近红外线吸收性组合物含有粘合剂聚合物的情况下,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,粘合剂聚合物的含量优选为1质量%~80质量%。下限优选为5质量%以上,更优选为7质量%以上。上限优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下。
<<表面活性剂>>
本发明的近红外线吸收性组合物也可含有所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物以外的表面活性剂。表面活性剂可仅使用一种,也可将两种以上加以组合。在本发明的近红外线吸收性组合物含有表面活性剂的情况下,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,表面活性剂的含量优选为0.0001质量%~2质量%。下限优选为0.005质量%以上,进而优选为0.01质量%以上。上限优选为1.0质量%以下,进而优选为0.1质量%以下。
作为表面活性剂,可使用氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、硅酮系表面活性剂等各种表面活性剂。本发明的近红外线吸收性组合物优选为含有氟系表面活性剂及硅酮系表面活性剂的至少一者。由此,被涂布面与涂布液的界面张力下降,对于被涂布面的润湿性得到改善。因此,近红外线吸收性组合物的液体特性(特别是流动性)提升,涂布厚度的均一性或省液性进一步改善。其结果,即便在以少量的液量形成几μm左右的薄膜的情况下,也可更适宜地进行厚度不均小的厚度均一的膜形成。
氟系表面活性剂的氟含有率优选为3质量%~40质量%。下限优选为5质量%以上,进而优选为7质量%以上。上限优选为30质量%以下,进而优选为25质量%以下。当氟含有率为所述范围内时,就涂布膜的厚度的均一性或省液性的观点而言有效,在近红外线吸收性组合物中的溶解性也良好。
作为氟系表面活性剂,具体而言,可列举日本专利特开2014-41318号公报的段落0060~段落0064(相对应的国际公开WO2014/17669号手册的段落0060~段落0064)等中所记载的表面活性剂,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
作为非离子系表面活性剂,可列举:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物、乙炔二醇系表面活性剂、乙炔系聚氧乙烯氧化物等。这些可单独使用或使用两种以上。
作为具体的商品名,可列举:萨菲诺尔(Surfynol)61、82、104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、504、CT-111、CT-121、CT-131、CT-136、CT-141、CT-151、CT-171、CT-324、DF-37、DF-58、DF-75、DF-110D、DF-210、GA、OP-340、PSA-204、PSA-216、PSA-336、SE、SE-F、TG、GA,代诺尔(Dynol)604(以上,日信化学(股份)及空气化工产品(Air Products&Chemicals)公司),奥尼菲(Olfine)A、B、AK-02、CT-151W、E1004、E1010、P、SPC、STG、Y、32W、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、SK-14、AE-3(以上,日信化学(股份)),埃塞奇诺尔(Acetylenol)E00、E13T、E40、E60、E81、E100、E200(以上均为商品名,川研精化(Kawaken FineChemicals)(股份)公司制造)等。其中,适宜的是奥尼菲(Olfine)E1010。
此外,作为非离子系表面活性剂,具体而言,可列举日本专利特开2012-208494号公报段落0553(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0679])等中所记载的非离子系表面活性剂,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
作为阳离子系表面活性剂,具体而言,可列举日本专利特开2012-208494号公报段落0554(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0680])中所记载的阳离子系表面活性剂,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
作为阴离子系表面活性剂,具体而言,可列举W004、W005、W017(裕商(股份)公司制造)等。
作为硅酮系表面活性剂,例如可列举日本专利特开2012-208494号公报段落0556(相对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0682])等中所记载的硅酮系表面活性剂,这些的内容可被编入至本申请说明书中。另外,还可例示:东丽·道康宁(股份)制造的“东丽硅酮(Toray Silicone)SF8410”、“东丽硅酮(Toray Silicone)SF8427”、“东丽硅酮(Toray Silicone)SH8400”、“ST80PA”、“ST83PA”、“ST86PA”,迈图高新材料(MomentivePerformance Materials)公司制造的“TSF-400”、“TSF-401”、“TSF-410”、“TSF-4446”,信越硅利光(Shinetsu silicone)股份有限公司制造的“KP321”、“KP323”、“KP324”、“KP340”等。
<<聚合引发剂>>
本发明的近红外线吸收性组合物也可含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,只要具有通过光、热的任一者或所述两者来使聚合性化合物的聚合开始的能力,则并无特别限制,但优选为光聚合性化合物(光聚合引发剂)。当通过光来使聚合开始时,优选为对紫外线区域至可见光线具有感光性者。另外,当通过热来使聚合开始时,优选为在150℃~250℃下进行分解的聚合引发剂。
作为聚合引发剂,优选为具有芳香族基的化合物。例如可列举:酰基膦化合物,苯乙酮化合物,α-氨基酮化合物,二苯甲酮化合物,安息香醚化合物,缩酮衍生物化合物,硫杂蒽酮化合物,肟化合物,六芳基联咪唑化合物,三卤甲基化合物,偶氮化合物,有机过氧化物,重氮鎓化合物、錪化合物、锍化合物、吖嗪鎓化合物、茂金属化合物等鎓盐化合物,有机硼盐化合物,二砜化合物,硫醇化合物等。
聚合引发剂可参考日本专利特开2013-253224号公报的段落0217~段落0228的记载,其内容可被编入至本说明书中。
聚合引发剂优选为肟化合物、苯乙酮化合物或酰基膦化合物。
作为肟化合物的市售品,可使用:艳佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司制造)、艳佳固(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫公司制造),TR-PBG-304(常州强力电子新材料有限公司制造),艾迪科阿库璐斯(ADEKA ARKLS)NCI-831(艾迪科公司制造)、艾迪科阿库璐斯(ADEKA ARKLS)NCI-930(艾迪科公司制造)等。
作为苯乙酮化合物的市售品,可使用:艳佳固(IRGACURE)-907、艳佳固(IRGACURE)-369、艳佳固(IRGACURE)-379(商品名:均为巴斯夫公司制造)等。
作为酰基膦化合物的市售品,可使用:艳佳固(IRGACURE)-819、达罗卡(DAROCUR)-TPO(商品名:均为巴斯夫公司制造)等。
在本发明的近红外线吸收性组合物含有聚合引发剂的情况下,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,聚合引发剂的含量优选为0.01质量%~30质量%。下限优选为0.1质量%以上。上限优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下。
聚合引发剂可仅为一种,也可为两种以上,在两种以上的情况下,优选为合计量成为所述范围。
<<其他成分>>
作为可在本发明的近红外线吸收性组合物中并用的其他成分,例如可列举分散剂、增感剂、交联剂、硬化促进剂、填料、热硬化促进剂、热聚合抑制剂、塑化剂等,进而也可并用针对基材表面的密接促进剂及其他助剂类(例如导电性粒子、填充剂、消泡剂、阻燃剂、调平剂、剥离促进剂、抗氧化剂、香料、表面张力调整剂、链转移剂等)。
通过适宜含有这些成分,而可调整作为目标的近红外线吸收滤波器的稳定性、膜物性等性质。
这些成分例如可参考日本专利特开2012-003225号公报的段落号0183以后(相对应的美国专利申请公开第2013/0034812号说明书的[0237]以后)的记载,日本专利特开2008-250074号公报的段落号0101~段落号0104、段落号0107~段落号0109等的记载,这些的内容可被编入至本申请说明书中。
<近红外线吸收性组合物的制备、用途>
本发明的近红外线吸收性组合物可制成液状,因此例如可通过将本发明的近红外线吸收性组合物应用于基材等上,并进行干燥来容易地制造近红外线截止滤波器。
当通过涂布来形成近红外线截止滤波器时,本发明的近红外线吸收性组合物的粘度优选为1mPa·s~3000mPa·s。下限优选为10mPa·s以上,进而优选为100mPa·s以上。上限优选为2000mPa·s以下,进而优选为1500mPa·s以下。
本发明的近红外线吸收性组合物的总固体成分通过涂布方法来变更,例如优选为1质量%~50质量%。下限更优选为10质量%以上。上限更优选为30质量%以下。
本发明的近红外线吸收性组合物的用途并无特别限定,可优选地用于近红外线截止滤波器等的形成。例如可优选地用于固体摄像元件的受光侧的近红外线截止滤波器(例如,针对晶片级透镜的近红外线截止滤波器用等)、固体摄像元件的背面侧(与受光侧为相反的侧)的近红外线截止滤波器等。尤其,可优选地用作固体摄像元件的受光侧的近红外线截止滤波器。
另外,根据本发明的近红外线吸收性组合物,可获得在可见区域中维持高透过率,并可实现高近红外线遮蔽性,进而耐热性优异的近红外线截止滤波器。
<近红外线截止滤波器>
其次,对本发明的近红外线截止滤波器进行说明。
本发明的近红外线截止滤波器为使用所述本发明的近红外线吸收性组合物而成者。
本发明的近红外线截止滤波器优选为透光率满足以下的(1)~(9)中的至少一个条件,更优选为满足以下的(1)~(8)的所有条件,进而优选为满足(1)~(9)的所有条件。
(1)波长400nm中的透光率优选为80%以上,更优选为90%以上,进而优选为92%以上,特别优选为95%以上。
(2)波长450nm中的透光率优选为80%以上,更优选为90%以上,进而优选为92%以上,特别优选为95%以上。
(3)波长500nm中的透光率优选为80%以上,更优选为90%以上,进而优选为92%以上,特别优选为95%以上。
(4)波长550nm中的透光率优选为80%以上,更优选为90%以上,进而优选为92%以上,特别优选为95%以上。
(5)波长700nm中的透光率优选为20%以下,更优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。
(6)波长750nm中的透光率优选为20%以下,更优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。
(7)波长800nm中的透光率优选为20%以下,更优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。
(8)波长850nm中的透光率优选为20%以下,更优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。
(9)波长900nm中的透光率优选为20%以下,更优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。
近红外线截止滤波器优选为波长400nm~550nm的所有范围内的透光率为85%以上,更优选为90%以上,进而优选为95%以上。可见区域中的透过率越高越佳,优选为在波长400nm~550nm中成为高透过率。另外,优选为波长700nm~800nm的范围的至少一处的透光率为20%以下,进而优选为波长700nm~800nm的所有范围内的透光率为20%以下。
近红外线截止滤波器的膜厚可对应于目的而适宜选择。例如优选为500μm以下,更优选为300μm以下,进而优选为250μm以下,特别优选为200μm以下。膜厚的下限例如优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上,进而优选为0.5μm以上。
根据本发明的近红外线吸收性组合物,因具有高近红外线遮蔽性,故可使近红外线截止滤波器的膜厚变薄。
本发明的近红外线截止滤波器优选为在85℃/相对湿度85%的高温高湿下放置1小时前后的由下述式所求出的吸光度比的变化率分别为7%以下,更优选为4%以下,进而优选为2%以下。若吸光度比的变化率为所述范围,则耐湿性优异。
吸光度比的变化率(%)=|(试验前的吸光度比-试验后的吸光度比)/试验前的吸光度比|×100(%)
此处,所谓吸光度比,是指由下述式所表示的值。
吸光度比=(近红外线截止滤波器的波长700nm~1400nm中的最大吸光度/近红外线截止滤波器的波长400nm~700nm中的最小吸光度)
本发明的近红外线截止滤波器优选为在200℃下加热5分钟前后的波长400nm的吸光度的变化率、及波长800nm的吸光度的变化率均为7%以下,特别优选为5%以下。若吸光度的变化率为所述范围,则耐热性优异。
本发明的近红外线截止滤波器可用于具有吸收·截止近红外线的功能的透镜(数字照相机或移动电话或车载照相机等照相机用透镜、f-θ透镜、读取透镜等光学透镜)及半导体光接收元件用的滤光器、为了节能而阻断红外线的近红外线吸收膜或近红外线吸收板、以太阳光的选择性的利用为目的的农业用涂布剂、利用近红外线的吸收热的记录媒体、电子机器用或照片用近红外线滤波器、保护眼镜、太阳眼镜、红外线阻断膜、光学文字读取记录、防止机密文件复印用途、电子照片感光体、激光焊接等。另外,作为CCD照相机用噪声截止滤波器、CMOS图像传感器用滤波器也有用。
<近红外线截止滤波器的制造方法>
本发明的近红外线截止滤波器可经由应用本发明的近红外线吸收性组合物的步骤来制造。具体而言,可经由如下的步骤来制造:通过将本发明的近红外线吸收性组合物应用于支撑体上来形成膜的步骤、对膜进行干燥的步骤。关于膜厚、层叠结构等,可对应于目的而适宜选择。另外,可进而进行形成图案的步骤。
形成膜的步骤例如可通过使用滴加法(滴落浇铸(drop casting))、旋转涂布机、狭缝式旋转涂布机、狭缝式涂布机、网版印刷、敷料器涂布等来将本发明的近红外线吸收性组合物应用于支撑体上。在滴加法(滴落浇铸)的情况下,为了以规定的膜厚获得均匀的膜,优选为在支撑体上形成将光致抗蚀剂作为隔离壁的近红外线吸收性组合物的滴加区域。通过调整近红外线吸收性组合物的滴加量及固体成分浓度、滴加区域的面积,而可获得所期望的膜厚。作为干燥后的膜的厚度,并无特别限制,可对应于目的而适宜选择。
支撑体也可为包含玻璃等的透明基板。另外,也可为固体摄像元件。另外,也可为设置于固体摄像元件的受光侧的其他基板。另外,也可为设置于固体摄像元件的受光侧的平坦化层等层。
在对膜进行干燥的步骤中,作为干燥条件,还根据各成分、溶剂的种类、使用比例等而不同。例如优选为60℃~150℃的温度、30秒~15分钟。
作为形成图案的步骤,例如可列举包含如下的步骤的方法等:将本发明的近红外线吸收性组合物应用于支撑体上来形成膜状的组合物层的步骤、将组合物层曝光成图案状的步骤、及将未曝光部显影去除来形成图案的步骤。作为形成图案的步骤,可利用光刻法来进行图案形成,也可利用干式蚀刻法来形成图案。
在近红外线截止滤波器的制造方法中,也可包含其他步骤。作为其他步骤,并无特别限制,可对应于目的而适宜选择。例如可列举:基材的表面处理步骤、前加热步骤(预烘烤步骤)、硬化处理步骤、后加热步骤(后烘烤步骤)等。
<<前加热步骤·后加热步骤>>
前加热步骤及后加热步骤中的加热温度优选为80℃~200℃。上限优选为150℃以下。下限优选为90℃以上。
前加热步骤及后加热步骤中的加热时间优选为30秒~240秒。上限优选为180秒以下。下限优选为60秒以上。
<<硬化处理步骤>>
硬化处理步骤是视需要对所形成的所述膜进行硬化处理的步骤,通过进行所述处理,近红外线截止滤波器的机械强度提升。
作为硬化处理步骤,并无特别限制,可对应于目的而适宜选择。例如可适宜地列举全面曝光处理、全面加热处理等。此处,在本发明中,“曝光”是以不仅包含照射各种波长的光,还包含照射电子束、X射线等放射线的含义来使用。
曝光优选为通过照射放射线来进行,作为可在曝光时使用的放射线,尤其可优选地使用电子束、KrF、ArF、g射线、h射线、i射线等紫外线或可见光。
作为曝光方式,可列举:步进式曝光、或利用高压水银灯的曝光等。
曝光量优选为5mJ/cm2~3000mJ/cm2。上限优选为2000mJ/cm2以下,更优选为1000mJ/cm2以下。下限优选为10mJ/cm2以上,更优选为50mJ/cm2以上。
作为全面曝光处理的方法,例如可列举对所形成的膜的全面进行曝光的方法。当近红外线吸收性组合物含有聚合性化合物时,通过全面曝光来促进聚合性化合物的硬化,膜的硬化进一步进行,且机械强度、耐久性得到改良。
作为进行全面曝光的装置,并无特别限制,可对应于目的而适宜选择,例如可适宜地列举超高压水银灯等紫外线(Ultraviolet,UV)曝光机。
另外,作为全面加热处理的方法,可列举对所形成的所述膜的全面进行加热的方法。通过全面加热而可提高图案的膜强度。
全面加热中的加热温度优选为100℃~260℃。下限优选为120℃以上,更优选为160℃以上。上限优选为240℃以下,更优选为220℃以下。若加热温度为所述范围,则容易获得强度优异的膜。
全面加热中的加热时间优选为1分钟~180分钟。下限优选为3分钟以上。上限优选为120分钟以下。
作为进行全面加热的装置,并无特别限制,可对应于目的而自公知的装置中适宜选择,例如可列举:干燥烘箱、热板、红外线(Infrared,IR)加热器等。
<照相机模块、照相机模块的制造方法>
本发明的照相机模块具有固体摄像元件、配置于固体摄像元件的受光侧的近红外线截止滤波器。
另外,本发明的照相机模块的制造方法具有在固体摄像元件的受光侧,涂布所述本发明的近红外线吸收性组合物的步骤。
图1是表示具有本发明的实施例的近红外线截止滤波器的照相机模块的构成的概略剖面图。
照相机模块10例如包括:固体摄像元件11、设置于固体摄像元件的主面侧(受光侧)的平坦化层12、近红外线截止滤波器13、及配置于近红外线截止滤波器的上方且在内部空间具有摄像透镜14的透镜架15。
在照相机模块10中,来自外部的入射光hv依次透过摄像透镜14、近红外线截止滤波器13、平坦化层12后,到达固体摄像元件11的摄像元件部。
固体摄像元件11例如在作为基体的硅基板16的主面上依次具备光二极管、层间绝缘膜(未图示)、基底层(未图示)、彩色滤波器17、外涂层(未图示)、微透镜18。以对应于固体摄像元件11的方式,分别配置有彩色滤波器17(红色的彩色滤波器、绿色的彩色滤波器、蓝色的彩色滤波器)或微透镜18。
另外,也可为如下的形式:在微透镜18的表面、基底层与彩色滤波器17之间、或彩色滤波器17与外涂层之间设置近红外线截止滤波器13来代替在平坦化层12的表面设置近红外线截止滤波器13。例如,近红外线截止滤波器13也可设置于自微透镜表面起2mm以内(更优选为1mm以内)的位置上。若设置于所述位置上,则可简化形成近红外线截止滤波器的步骤,可充分地截止朝向微透镜的不需要的近红外线,因此可进一步提高近红外线遮蔽性。
本发明的近红外线截止滤波器可供于再流焊步骤。通过再流焊步骤来制造照相机模块,由此可实现需要进行焊接的电子零件安装基板等的自动安装化,与不使用再流焊步骤的情况相比,可格外地提升生产性。进而,由于可自动地进行,因此还可谋求低成本化。当被供于再流焊步骤时,由于会暴露于250℃~270℃左右的温度下,因此近红外线截止滤波器优选为具有经得起再流焊步骤的耐热性(以下,也称为“耐再流焊性”)。
在本说明书中,所谓“具有耐再流焊性”,是指在200℃下进行10分钟加热的前后保持作为近红外线截止滤波器的特性。更优选为在230℃下进行10分钟加热的前后保持特性。进而优选为在250℃下进行3分钟加热的前后保持特性。当不具有耐再流焊性时,在以所述条件进行保持的情况下,存在近红外线截止滤波器的近红外线遮蔽性下降、或作为膜的功能变得不充分的情况。
另外,本发明还涉及一种包括进行回流处理的步骤的照相机模块的制造方法。本发明的近红外线截止滤波器即便具有回流步骤,也维持近红外线遮蔽性,因此不会损害小型轻量·经高性能化的照相机模块的特性。
图2~图4是表示照相机模块中的近红外线截止滤波器周边部分的一例的概略剖面图。
如图2所示,照相机模块可依次具有固体摄像元件11、平坦化层12、紫外·红外光反射膜19、透明基材20、近红外线吸收层(近红外线截止滤波器)21、及抗反射层22。
紫外·红外光反射膜19具有赋予或提高近红外线截止滤波器的功能的效果,例如可参考日本专利特开2013-68688号公报的段落0033~段落0039,其内容可被编入至本申请说明书中。
透明基材20是使可见区域的波长的光透过者,例如可参考日本专利特开2013-68688号公报的段落0026~段落0032,其内容可被编入至本申请说明书中。
近红外线吸收层21可通过涂布所述本发明的近红外线吸收性组合物来形成。
抗反射层22是具有如下功能的层,即通过防止入射至近红外线截止滤波器中的光的反射来提升透过率,并高效地利用入射光,例如可参考日本专利特开2013-68688号公报的段落0040,其内容可被编入至本申请说明书中。
如图3所示,照相机模块可依次具有固体摄像元件11、近红外线吸收层(近红外线截止滤波器)21、抗反射层22、平坦化层12、抗反射层22、透明基材20、及紫外·红外光反射膜19。
如图4所示,照相机模块可依次具有固体摄像元件11、近红外线吸收层(近红外线截止滤波器)21、紫外·红外光反射膜19、平坦化层12、抗反射层22、透明基材20、及抗反射层22。
[实施例]
以下列举实施例来更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨,则以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理程序等可适宜变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。
(由M-X所表示的化合物(聚合物)的合成)
<聚合物(P-1)~聚合物(P-15)的合成>
向三口烧瓶中加入1-甲氧基-2-丙醇(20g),并在氮气环境下升温至85℃。历时2小时滴加使甲基丙烯酸2-乙基己酯(16.35g)、甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)丙酯(13.65g)、及V-601(和光纯药工业股份有限公司制造的偶氮系聚合引发剂,1.27g)溶解于1-甲氧基-2-丙醇(50g)中而成的溶液。滴加结束后搅拌4小时,并结束反应,由此获得所述结构式的聚合物(P-1)。聚合物(P-1)的重量平均分子量为20,000。
关于所述结构式的聚合物(P-2)~聚合物(P-15),也通过与聚合物(P-1)相同的方法来获得。聚合物(P-2)~聚合物(P-5)、聚合物(P-8)~聚合物(P-15)的重量平均分子量为20,000。另外,聚合物(P-6)的重量平均分子量为5,000。另外,聚合物(P-7)的重量平均分子量为10,000。
<聚合物(P-16)~聚合物(P-44)的合成>
利用与聚合物(P-1)相同的方法来制造所述结构式的聚合物(P-16)~聚合物(P-44)。
(实施例1~实施例50、比较例1)[近红外线吸收性组合物的制备]
分别以表1所示的调配量,将表1记载的具有由M-X所表示的部分结构的化合物1、表1记载的具有由M-X所表示的部分结构的化合物2、表1所记载的近红外线吸收性化合物、水、及丙二醇单甲醚(Propylene glycol monomethyl ether,PGME)混合来制备近红外线吸收性组合物。
[表1]
表1中所记载的化合物如下所述。
<具有由M-X所表示的部分结构的化合物1>
P-1~P-44:所述结构式的聚合物(P-1)~聚合物(P-44)
<具有由M-X所表示的部分结构的化合物2>
KBM-503:KBM-503(商品名、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、信越硅利光(Shinetsu silicone)公司制造)
KR-9218:KR-9218(商品名、甲基苯基系硅酮烷氧基寡聚物、信越硅利光(Shinetsusilicone)公司制造)
TC-100:欧卡帝库(Orgatix)TC-100(商品名、双(乙酰丙酮)二异丙氧基钛酸酯、松本精细化工(Matsumoto Fine Chemical)制造)
ZC-540:欧卡帝库(Orgatix)ZC-540(商品名、三丁氧基单乙酰丙酮锆、松本精细化工(Matsumoto Fine Chemical)制造)
<近红外线吸收性化合物>
铜络合物A:具有下述(M-1)作为配体的铜络合物。合成方法将后述。
铜络合物B:将下述化合物(A1-21)作为配体的铜络合物。合成方法将后述。
铜络合物C:邻苯二甲酸单丁酯铜,东京化成工业股份有限公司
铜络合物D:将下述化合物(A2-1)作为配体的铜络合物。合成方法将后述。
铜络合物E:下述结构。将下述化合物(A2-14)作为配体的铜络合物。合成方法将后述。
IR色素A:下述化合物(A-154)。合成方法将后述。
<铜络合物A的合成>
在氮气环境下,向三口烧瓶中添加吡唑-3-羧酸乙酯4.0g、碳酸铯11.16g、3-溴戊烷5.17g、2,6-二甲基-4-庚酮60mL,并在150℃下加热1小时。冷却至室温后,通过过滤来去除不溶物,利用硅胶管柱色谱法(溶剂:己烷/乙酸乙酯)对将滤液加以浓缩所获得的粗产物进行精制,由此获得3.3g的1-(3-戊基)吡唑-3-羧酸乙酯。
向烧瓶中添加所述产物0.87g、乙醇6mL,在室温下一面进行搅拌一面添加水0.1g、叔丁氧基钾0.46g后,在70℃下搅拌30分钟。冷却至室温后,添加使硫酸铜0.52g溶解于水5mL中而成的溶液,并在室温下搅拌一小时。滤取所析出的固体,并在减压下进行干燥,由此获得0.7g的铜络合物A。
<铜络合物B的合成>
使化合物A1-21(886mg、9.84mmol)溶解于甲醇20ml中。将所述溶液升温至50℃后,滴加氢氧化铜(449mg、4.60mmol)的甲醇溶液(160ml),并在50℃下进行2小时反应。反应结束后,利用蒸发器将所产生的水及溶剂馏去,由此获得铜络合物B(1.00g)。
<铜络合物D的合成>
使化合物A2-1(0.2g、1.1mmol)溶解于乙醇5ml中。将所述溶液升温至70℃后,滴加乙酸铜(0.2g、1.1mmol)的乙醇溶液(5ml),并在70℃下进行2小时反应。反应结束后,利用蒸发器将所产生的水及溶剂馏去,由此获得铜络合物D(0.6g)。
<铜络合物E的合成>
在甲醇中,以1∶1的摩尔比将化合物(A2-14)与氯化铜(II)二水合物(和光纯药制造)混合,将搅拌了10分钟的反应液减压干固而获得固体成分。使所得的固体成分溶解于水中,一面进行搅拌,一面添加过量的四(五氟苯基)硼酸锂(东京化成制造)水溶液。通过过滤来回收所析出的固体,获得铜络合物E。
<IR色素A的合成>
依照下述流程,合成化合物(A-154)。
在乙酸乙酯40质量份中搅拌异二十醇(菲奥克考尔(Fine oxocol)2000、日产化学工业(股份)公司制造)20.0质量份、三乙胺8.13质量份,并在-10℃下滴加甲磺酰氯8.44质量份。滴加结束后,在30℃下进行2小时反应。通过分液操作取出有机层,将溶剂减压馏去,由此获得25.5质量份的淡黄色液体(A-154A0体)。
在二甲基乙酰胺25质量份中搅拌4-氰基苯酚7.82质量份、碳酸钾10.1质量份,添加上述所合成的A-154A0体25.5质量份,并在100℃下进行6小时反应。通过分液操作取出有机层,且利用氢氧化钠水溶液清洗有机层后,将溶剂减压馏去,由此获得25.8质量份的淡黄色液体(A-154A体)。
1H-NMR(CDCl3):δ0.55-0.96(m,18H),0.96-2.10(m,21H),3.88(m,2H),6.93(d,2H),7.56(d,2H)
将上述所合成的A-154A体13.1质量份作为原料,依据美国专利第5,969,154号说明书中所记载的方法来合成吡咯并吡咯二酮化合物(A-154B体),从而获得7.33质量份的橙色固体(A-154B体)。
1H-NMR(CDCl3):δ0.55-0.96(m,36H),0.96-2.10(m,42H),3.95(m,4H),7.06(d,4H),8.30(d,4H),8.99(brs,2H)
在甲苯30质量份中搅拌A-154B体7.2质量份、2-(2-苯并噻唑基)乙腈3.42质量份,并添加氧氯化磷10.0质量份,进行5小时加热回流。通过分液操作取出有机层,且利用碳酸氢钠水溶液进行清洗后,将溶剂减压馏去。
利用硅胶管柱色谱法(溶剂:氯仿)对所获得的粗产物进行精制,进而使用氯仿/乙腈溶剂进行再结晶,由此获得5.73质量份的绿色固体(A-154D体)。
1H-NMR(CDCl3):δ0.55-1.00(m,36H),1.00-2.10(m,42H),3.97(m,4H),7.11(d,4H),7.28(t,2H),7.43(t,2H),7.67-7.75(m,6H),7.80(d,2H),13.16(s,2H)
在40℃下搅拌二苯基硼酸2-氨乙基酯2.53质量份、甲苯70质量份,并添加氯化钛3.56质量份,进行30分钟反应。添加A-154D体5.60质量份,在外接温度130℃下加热回流1小时。冷却至室温,添加甲醇80质量份而使结晶析出,对其进行滤取。利用硅胶管柱色谱法(溶剂:氯仿)对所获得的粗结晶进行精制后,进而使用甲苯/甲醇溶剂进行再结晶,由此获得3.87质量份的作为目标化合物的绿色结晶(A-154)。
A-154的λmax在氯仿中为780nm。摩尔吸收系数在氯仿中为2.21×105dm3/mol·cm。
1H-NMR(CDCl3):δ0.55-1.01(m,36H),1.01-2.10(m,42H),3.82(m,4H),6.46(s,8H),6.90-7.05(m,6H),7.07-7.19(m,12H),7.21-7.29(m,8H),7.32(d,2H)
<近红外线截止滤波器的制作>
使用所述近红外线吸收性组合物制作近红外线截止滤波器。
在玻璃基板上涂布光致抗蚀剂,通过微影来进行图案化而形成光致抗蚀剂的隔离壁,从而形成近红外线吸收性组合物的滴加区域。将各近红外线吸收性组合物3ml滴加至玻璃基板上的滴加区域中,通过在室温下放置24小时来进行干燥。对干燥后的涂布膜的膜厚进行评价的结果,膜厚为200μm。
<<近红外线遮蔽性评价>>
使用分光光度计U-4100(日立先端科技(Hitachi High-Technologies)公司制造),测定以所述方式获得的近红外线截止滤波器中的波长800nm的透过率。通过以下的基准来评价近红外线遮蔽性。将结果示于以下的表中。
A:800nm的透过率≤5%
B:5%<800nm的透过率≤7%
C:7%<800nm的透过率≤10%
D:10%<800nm的透过率
<<可见透过性评价>>
使用分光光度计U-4100(日立先端科技(Hitachi High-Technologies)公司制造),测定以所述方式获得的近红外线截止滤波器中的波长400nm~550nm的透过率。通过以下的基准来评价可见透过性。将结果示于以下的表中。
A:95%≤波长400nm~550nm的透过率的最小值
B:90%≤波长400nm~550nm的透过率的最小值<95%
C:80%≤波长400nm~550nm的透过率的最小值<90%
D:波长400nm~550nm的透过率的最小值<80%
<<耐热性评价>>
在200℃下,将以所述方式获得的近红外线截止滤波器放置5分钟。在耐热性试验前与耐热性试验后分别测定近红外线截止滤波器的800nm中的吸光度,并求出由((试验前的吸光度-试验后的吸光度)/试验前的吸光度)×100(%)所表示的800nm的吸光度的变化率。还测定400nm中的吸光度,并求出由((试验后的吸光度-试验前的吸光度)/试验前的吸光度)×100(%)所表示的400nm的吸光度的变化率。通过以下的基准来评价各个波长中的耐热性。将分光光度计U-4100(日立先端科技公司制造)用于吸光度的测定。
A:吸光度的变化率≤3%
B:3%<吸光度的变化率≤6%
C:6%<吸光度的变化率≤10%
D:10%<吸光度的变化率
<<耐湿性评价>>
在85℃/相对湿度85%的高温高湿下,将以所述方式获得的近红外线截止滤波器放置1小时。使用分光光度计U-4100(日立先端科技公司制造),在耐湿性试验前与耐湿性试验后分别测定近红外线截止滤波器的波长700nm~1400nm中的最大吸光度(Absλmax)、及波长400nm~700nm中的最小吸光度(Absλmin),并求出由“Absλmax/Absλmin”所表示的吸光度比。通过以下的基准来评价由|(试验前的吸光度比-试验后的吸光度比)/试验前的吸光度比×100|(%)所表示的吸光度比变化率。
A:吸光度比变化率≤2%
B:2%<吸光度比变化率≤4%
C:4%<吸光度比变化率≤7%
D:7%<吸光度比变化率
[表2]
如根据所述表2而明确,本发明的近红外线吸收性组合物可形成维持高近红外线遮蔽性且耐热性优异的硬化膜。另外,可形成耐湿性也优异的硬化膜。
相对于此,比较例1的耐热性及耐湿性差。
在实施例1~实施例50的近红外线吸收性组合物中,即便在将相对于组合物的总固体成分的近红外线吸收性化合物的含量设为15质量%、20质量%、30质量%或40质量%的情况下,也可获得与所述同样优异的近红外线遮蔽性。
在实施例1~实施例50的近红外线吸收性组合物中,即便在将相对于溶剂总质量的水的含量设为1质量%、2质量%或5质量%的情况下,也可获得与所述近红外线吸收性组合物同样优异的涂布性。
另外,在实施例1~实施例21、实施例26~实施例45的近红外线吸收性组合物中,即便在将铜络合物A变更为等量的所述具有由(A1-1)~(A1-10)、(A1-12)~(A1-20)、(A1-22)~(A1-36)、(A2-2)~(A2-13)、(A2-15)、(A3-1)~(A3-18)所表示的化合物作为配体的铜络合物的情况下,也可获得同样优异的效果。

Claims (9)

1.一种近红外线吸收性组合物,包含具有由M-X所表示的部分结构的化合物以及近红外线吸收性化合物,
所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物为丙烯酸树脂、丙烯酰胺树脂或苯乙烯树脂;
所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物的含量为所述近红外线吸收性组合物的总固体成分的15质量%以上;
其中,M为选自Si、Ti、Zr及Al中的原子,X为选自羟基、烷氧基、酰基氧基、磷酰基氧基、磺酰基氧基、氨基、肟基及O=C(Ra)(Rb)中的一种,Ra及Rb分别独立地表示一价的有机基,在X为O=C(Ra)(Rb)的情况下,通过羰基的氧原子的非共用电子对而与M键结。
2.根据权利要求1所述的近红外线吸收性组合物,其中所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物的M为Si。
3.根据权利要求1或2所述的近红外线吸收性组合物,其中所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物的X为烷氧基。
4.根据权利要求1或2所述的近红外线吸收性组合物,其中所述具有由M-X所表示的部分结构的化合物的重量平均分子量为500~300000。
5.根据权利要求1或2所述的近红外线吸收性组合物,其中所述近红外线吸收性化合物为铜化合物。
6.一种近红外线截止滤波器,其使用根据权利要求1至5中任一项所述的近红外线吸收性组合物而获得。
7.一种近红外线截止滤波器的制造方法,其包括在固体摄像元件的受光侧,应用根据权利要求1至5中任一项所述的近红外线吸收性组合物的步骤。
8.一种固体摄像元件,其包括使用根据权利要求1至5中任一项所述的近红外线吸收性组合物所获得的近红外线截止滤波器。
9.一种照相机模块,其包括固体摄像元件、及配置于所述固体摄像元件的受光侧的近红外线截止滤波器,且所述近红外线截止滤波器为根据权利要求6所述的近红外线截止滤波器。
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