JP2017125953A - Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor - Google Patents

Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor Download PDF

Info

Publication number
JP2017125953A
JP2017125953A JP2016005233A JP2016005233A JP2017125953A JP 2017125953 A JP2017125953 A JP 2017125953A JP 2016005233 A JP2016005233 A JP 2016005233A JP 2016005233 A JP2016005233 A JP 2016005233A JP 2017125953 A JP2017125953 A JP 2017125953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
film
sensitive composition
radiation
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016005233A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和敬 高橋
Kazuyuki Takahashi
和敬 高橋
貴規 田口
Takanori Taguchi
貴規 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2016005233A priority Critical patent/JP2017125953A/en
Priority to TW105143116A priority patent/TWI720100B/en
Publication of JP2017125953A publication Critical patent/JP2017125953A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive composition, a film, a color filter, a light blocking film and a solid state image sensor having excellent lithographic performance.SOLUTION: A radiation-sensitive composition comprises a resin, a colorant, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator, where the mass ratio between the resin and the colorant, (resin/colorant), is 1.0-6.0, and the polymerizable compound comprises a polymerizable compound having an acid radical.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感放射線性組成物に関する。さらに詳しくは、可視領域の光を適度に遮光できる膜(灰色膜など)の形成に用いることができる感放射線性組成物に関する。また、膜、カラーフィルタ、遮光膜および固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a radiation sensitive composition. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive composition that can be used for forming a film (such as a gray film) that can appropriately block light in the visible region. The present invention also relates to a film, a color filter, a light shielding film, and a solid-state imaging device.

イメージセンサの解像度の向上を目的として、その画素数の拡大とともに画素の微細化が進展している。その反面、開口部は小さくなり、感度低下の要因となっている。そこで、灰色画素(可視領域の光を適度に遮光する膜)を採用し、イメージセンサーのダイナミックレンジを拡大することなどが試みられている。   For the purpose of improving the resolution of image sensors, pixel miniaturization is progressing with the increase in the number of pixels. On the other hand, the opening becomes small, which causes a decrease in sensitivity. Therefore, attempts have been made to increase the dynamic range of the image sensor by employing gray pixels (a film that appropriately blocks light in the visible region).

可視領域の光を適度に遮光する硬化膜の形成用の感放射線性組成物としては、例えば、特許文献1、2などに記載されたものなどが知られている。   As radiation-sensitive compositions for forming a cured film that appropriately shields light in the visible region, for example, those described in Patent Documents 1 and 2 are known.

特開2002−71911号公報JP 2002-71911 A 特開2014−111734号公報JP 2014-111734 A

感放射線性組成物を用いて硬化膜を製造する場合、パターン形成時の露光時間の短縮のために、露光照度を高めて行うこともある。しかしながら、露光照度を高めるに伴い、所望のパターンを得ることが困難になる傾向にある。このため、近年においては、感放射線性組成物のリソグラフィ性のさらなる向上が求められている。特に、可視領域の光を適度に透過する硬化膜などの製造に用いる感放射線性組成物においては、感度の調整が困難なことが多く、リソグラフィ性のさらなる向上が求められている。   When manufacturing a cured film using a radiation sensitive composition, it may carry out by raising exposure illumination intensity in order to shorten the exposure time at the time of pattern formation. However, as the exposure illuminance is increased, it tends to be difficult to obtain a desired pattern. For this reason, in recent years, further improvement in the lithographic properties of the radiation-sensitive composition has been demanded. In particular, in a radiation-sensitive composition used for production of a cured film or the like that appropriately transmits light in the visible region, it is often difficult to adjust sensitivity, and further improvement in lithography is required.

よって、本発明の目的は、リソグラフィ性に優れた感放射線性組成物、膜、カラーフィルタ、遮光膜および固体撮像素子を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition, a film, a color filter, a light-shielding film, and a solid-state imaging device that are excellent in lithographic properties.

本発明者らは詳細に検討した結果、以下の構成とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の通りである。
<1> 樹脂と、着色剤と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含み、
樹脂と着色剤との質量比である、樹脂/着色剤が、1.0〜6.0であり、
重合性化合物は、水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を含む、感放射線性組成物。
<2> 樹脂と着色剤との質量比である、樹脂/着色剤が、1.5〜4.0である、<1>に記載の感放射線性組成物。
<3> 着色剤は、顔料を含み、感放射線性組成物の全固形分に対し、顔料を7〜50質量%含有する、<1>または<2>に記載の感放射線性組成物。
<4> 顔料は、黒色顔料を含む、<3>に記載の感放射線性組成物。
<5> 樹脂は、アルカリ可溶性樹脂を含み、アルカリ可溶性樹脂のエチレン性不飽和結合当量が1.0mmol/g以下である、<1>〜<4>のいずれかに記載の感放射線性組成物。
<6> 更に紫外線吸収剤を含む、<1>〜<5>のいずれかに記載の感放射線性組成物。
<7> 光重合開始剤は、α−アミノケトン化合物を含む、<1>〜<6>のいずれかに記載の感放射線性組成物。
<8> 感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、
膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、
膜の、波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%以下であり、
膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7である、<1>〜<7>のいずれかに記載の感放射線性組成物。
<9> 感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、波長633nmの光の屈折率が1.20〜1.65である、<1>〜<8>のいずれかに記載の感放射線性組成物。
<10> <1>〜<9>のいずれかに記載の感放射線性組成物を用いた膜。
<11> 膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、
膜の、波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%以下であり、
膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7である膜。
<12> 膜の波長633nmの光に対する屈折率が1.20〜1.65である、<10>または<11>に記載の膜。
<13> <1>〜<9>のいずれかに記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有するカラーフィルタ。
<14> <1>〜<9>のいずれかに記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有する遮光膜。
<15> <1>〜<9>のいずれかに記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有する固体撮像素子。
As a result of detailed studies, the inventors have found that the above object can be achieved by adopting the following configuration, and have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
<1> A resin, a colorant, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator,
The resin / colorant, which is the mass ratio of resin to colorant, is 1.0 to 6.0,
The polymerizable compound includes a polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group.
<2> The radiation-sensitive composition according to <1>, wherein the resin / colorant, which is a mass ratio of the resin and the colorant, is 1.5 to 4.0.
<3> The radiation-sensitive composition according to <1> or <2>, wherein the colorant contains a pigment and contains 7 to 50% by mass of the pigment with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition.
<4> The radiation-sensitive composition according to <3>, wherein the pigment includes a black pigment.
<5> The radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <4>, wherein the resin contains an alkali-soluble resin, and the ethylenically unsaturated bond equivalent of the alkali-soluble resin is 1.0 mmol / g or less. .
<6> The radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <5>, further comprising an ultraviolet absorber.
<7> The radiation sensitive composition according to any one of <1> to <6>, wherein the photopolymerization initiator includes an α-aminoketone compound.
<8> When a 0.5 μm-thick film is formed using the radiation-sensitive composition,
Absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm of the film is 0.1 to 0.8,
The standard deviation of the transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less,
Ab 365 / Ab 550 , which is a ratio of absorbance Ab 365 with respect to light with a wavelength of 365 nm of the film and absorbance Ab 550 with respect to light with a wavelength of 550 nm of the film, is 1.7 to 3.7, <1> to <7> The radiation sensitive composition in any one of.
<9> When a film having a thickness of 0.5 μm is formed using the radiation-sensitive composition, the refractive index of light having a wavelength of 633 nm is 1.20 to 1.65, <1> to <8> The radiation sensitive composition in any one.
<10> A film using the radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <9>.
<11> Absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm of the film is 0.1 to 0.8,
The standard deviation of the transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less,
A film having Ab 365 / Ab 550 of 1.7 to 3.7, which is a ratio of absorbance Ab 365 with respect to light having a wavelength of 365 nm and absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm.
<12> The film according to <10> or <11>, wherein the film has a refractive index of 1.20 to 1.65 with respect to light having a wavelength of 633 nm.
<13> A color filter having a cured film using the radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <9>.
<14> A light-shielding film having a cured film using the radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <9>.
<15> A solid-state imaging device having a cured film using the radiation-sensitive composition according to any one of <1> to <9>.

本発明によれば、リソグラフィ性に優れた感放射線性組成物、膜、カラーフィルタ、遮光膜および固体撮像素子を提供することが可能になった。
また、上述の分光特性を有する本発明の膜は、リソグラフィ性が良好で、さらには、特定の波長で過度の吸収を示さない、言い換えると、光吸収の波長依存性が小さい、良好な灰色膜(硬化膜)とすることができ、例えば固体撮像素子の灰色画素として用いたときに透過率に偏りのない良好な性能を実現することができる。
According to the present invention, it has become possible to provide a radiation-sensitive composition, a film, a color filter, a light-shielding film, and a solid-state imaging device that are excellent in lithographic properties.
In addition, the film of the present invention having the above-described spectral characteristics has good lithographic properties and does not exhibit excessive absorption at a specific wavelength, in other words, a good gray film having small wavelength dependency of light absorption. For example, when used as a gray pixel of a solid-state imaging device, good performance with no bias in transmittance can be realized.

本発明の硬化膜を用いたカラーフィルタの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the color filter using the cured film of this invention. 本発明の硬化膜を用いたカラーフィルタの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the color filter using the cured film of this invention. 本発明の硬化膜を用いたカラーフィルタの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the color filter using the cured film of this invention.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)を包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)を包含する。
本明細書において光とは、活性光線または放射線を意味する。また、「活性光線」または「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などを用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、全固形分とは、組成物の全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、アリルおよびメタリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算値として定義される。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail.
In the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes the group (atomic group) having a substituent together with the group (atomic group) having no substituent. is there. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In this specification, light means actinic rays or radiation. “Actinic light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like.
In this specification, “exposure” means not only exposure using a mercury lamp emission line spectrum, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, X-rays, EUV light, etc. Drawing using particle beams is also included in the exposure.
In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In this specification, the total solid content refers to the total mass of the components excluding the solvent from the total composition of the composition.
In this specification, “(meth) acrylate” represents both and / or acrylate and methacrylate, and “(meth) acryl” represents both and / or acrylic and “(meth) acrylic”. ") Allyl" represents both and / or allyl and methallyl, and "(meth) acryloyl" represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
In this specification, the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. .
In this specification, a weight average molecular weight and a number average molecular weight are defined as a polystyrene conversion value measured by gel permeation chromatography (GPC).

<感放射線性組成物>
本発明の感放射線性組成物は、樹脂と、着色剤と、重合性化合物と、光重合開始剤と、を含み、樹脂と着色剤との質量比である、樹脂/着色剤が、1.0〜6.0であり、重合性化合物は、水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を含む。なお、樹脂/着色剤とは、樹脂と着色剤の質量比(樹脂の質量/着色剤の質量)を意味する。感放射線性組成物が樹脂を2種類以上含む場合、樹脂の質量は、2種類以上の樹脂の合計である。また、感放射線性組成物が着色剤を2種類以上含む場合、着色剤の質量は、2種類以上の着色剤の合計である。
<Radiation sensitive composition>
The radiation-sensitive composition of the present invention contains a resin, a colorant, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator, and the resin / colorant, which is a mass ratio of the resin and the colorant, is 1. The polymerizable compound includes a polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group. The resin / colorant means the mass ratio of resin to colorant (resin mass / colorant mass). When the radiation sensitive composition contains two or more types of resins, the mass of the resin is the sum of the two or more types of resins. Moreover, when a radiation sensitive composition contains 2 or more types of colorants, the mass of a colorant is the sum of 2 or more types of colorants.

本発明によれば、上述した構成とすることにより、リソグラフィ性に優れた感放射線性組成物とすることができる。すなわち、樹脂/着色剤の質量比を、1.0〜6.0とし、かつ、水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を用いたことで、組成物中における着色剤の分散性を良好にしつつ、感度を適度に調整でき、優れたリソグラフィ性が得られる。   According to this invention, it can be set as the radiation sensitive composition excellent in lithography property by setting it as the structure mentioned above. That is, coloring in the composition by using a polymerizable compound having a resin / coloring agent mass ratio of 1.0 to 6.0 and having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group. The sensitivity can be adjusted moderately while improving the dispersibility of the agent, and excellent lithographic properties can be obtained.

また、樹脂/着色剤の質量比を1.0〜6.0とし、かつ、酸基を有する重合性化合物を含むことで、洗浄液などに対する洗浄性が良好で、塗布装置のメンテナンス性などに優れる。すなわち、本発明の感放射線性組成物は、樹脂の含有量が多く、かつ、酸基を有する重合性化合物を含むので、洗浄液への溶解性が良好で、例えば塗布装置のノズルなどに付着した汚れなどを、溶剤などの洗浄液で容易に洗浄できる。
また、樹脂/着色剤の質量比を、1.0〜6.0とし、かつ、上記の重合性化合物を含むことで、塗布基板への濡れ性が良好になるため、塗布性を良好にできる。特に、塗布のエッジ部分において効果が顕著であり、膜のエッジ部の塗布均一性に優れる。
In addition, when the resin / colorant mass ratio is 1.0 to 6.0 and the polymerizable compound having an acid group is included, the cleaning property with respect to the cleaning liquid is good and the maintenance property of the coating apparatus is excellent. . That is, the radiation-sensitive composition of the present invention has a high resin content and contains a polymerizable compound having an acid group, so that it has good solubility in a cleaning liquid and adheres to, for example, a nozzle of a coating apparatus. Dirt and the like can be easily cleaned with a cleaning solution such as a solvent.
Moreover, since the resin / colorant mass ratio is 1.0 to 6.0 and the above polymerizable compound is included, the wettability to the coated substrate is improved, so that the coating property can be improved. . In particular, the effect is remarkable at the edge portion of the coating, and the coating uniformity at the edge portion of the film is excellent.

本発明の感放射線性組成物は、黒色顔料を含む着色剤を用いることが好ましい。この態様によれば、可視領域の光を適度に透過する硬化膜の製造に適した感放射線性組成物とすることができる。   The radiation-sensitive composition of the present invention preferably uses a colorant containing a black pigment. According to this aspect, a radiation-sensitive composition suitable for production of a cured film that appropriately transmits light in the visible region can be obtained.

本発明の感放射線性組成物は、エチレン性不飽和結合当量が1.5mmol/g以下のアルカリ可溶性樹脂を用いることが好ましい。可視領域の光を適度に透過する硬化膜を製造する場合、膜のi線透過率が高くなるので、高照度露光した際に感度が高くなりやすい。これに対し、アルカリ可溶性樹脂として、エチレン性不飽和結合当量が1.5mmol/g以下のアルカリ可溶性樹脂を用いることで、感放射線性組成物の感度を適度に調整でき、露光照度を高めても、所望のパターンを形成しやすくできる。このため、優れたリソグラフィ性が得られやすい。特に、黒色顔料を含む着色剤を用いた場合において、優れたリソグラフィ性が得られやすい。   The radiation-sensitive composition of the present invention preferably uses an alkali-soluble resin having an ethylenically unsaturated bond equivalent of 1.5 mmol / g or less. When producing a cured film that appropriately transmits light in the visible region, the i-line transmittance of the film is high, so that the sensitivity tends to be high when exposed to high illumination. In contrast, by using an alkali-soluble resin having an ethylenically unsaturated bond equivalent of 1.5 mmol / g or less as the alkali-soluble resin, the sensitivity of the radiation-sensitive composition can be appropriately adjusted, and the exposure illuminance can be increased. , A desired pattern can be easily formed. For this reason, it is easy to obtain excellent lithographic properties. In particular, when a colorant containing a black pigment is used, excellent lithographic properties are easily obtained.

本発明の感放射線性組成物は、光重合開始剤として、α−アミノケトン化合物を用いることが好ましい。可視領域の光を適度に透過する硬化膜を製造する場合、膜のi線透過率が高くなるので、高照度露光した際に感度が高くなりやすい。これに対し、光重合開始剤として、α−アミノケトン化合物を用いることで、感度を適度に調整でき、露光照度を高めても、所望のパターンを形成しやすくできる。このため、優れたリソグラフィ性が得られやすい。特に、黒色顔料を含む着色剤を用いた場合において、優れたリソグラフィ性が得られやすい。   The radiation-sensitive composition of the present invention preferably uses an α-aminoketone compound as a photopolymerization initiator. When producing a cured film that appropriately transmits light in the visible region, the i-line transmittance of the film is high, so that the sensitivity tends to be high when exposed to high illumination. On the other hand, by using an α-aminoketone compound as a photopolymerization initiator, the sensitivity can be appropriately adjusted, and a desired pattern can be easily formed even if the exposure illuminance is increased. For this reason, it is easy to obtain excellent lithographic properties. In particular, when a colorant containing a black pigment is used, excellent lithographic properties are easily obtained.

本発明の感放射線性組成物は、感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、膜の、波長400〜700nmの範囲における標準偏差が10%以下であり、膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7であることが好ましい。なお、上述の膜は、露光前の状態の膜である。すなわち、上述の分光特性は、露光前の状態の膜に対する分光特性である。 When the radiation-sensitive composition of the present invention forms a film having a thickness of 0.5 μm using the radiation-sensitive composition, the absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm is 0.1 to 0.8. The standard deviation of the film in the wavelength range of 400 to 700 nm is 10% or less, and Ab is the ratio of the absorbance Ab 365 with respect to the light with a wavelength of 365 nm and the absorbance Ab 550 with respect to the light with a wavelength of 550 nm. It is preferable that 365 / Ab 550 is 1.7 to 3.7. Note that the above-described film is a film in a state before exposure. That is, the above-described spectral characteristics are spectral characteristics with respect to a film in a state before exposure.

上述の特性を有する感放射線性組成物を用いることで、可視領域の光を適度に透過する硬化膜を形成できる。すなわち、上記の特性を有する膜は、波長400〜700nmの範囲の透過率が低く、かつ、この波長範囲の特定の波長に過度の吸収ピークをもたず、その領域において全体にフラットな状態の透過スペクトルを呈する。このため、上記の膜を露光などして硬化することで、可視領域における特定の波長で過度の吸収を示さない、良好な灰色膜とすることができる。例えば、固体撮像素子の灰色画素として用いたときに透過率に偏りのない良好な性能を実現することができる。このため、例えば、本発明の感放射線性組成物を用いて得られた膜を硬化してなる硬化膜は、カラーフィルタの着色画素などと組み合わせて使用した場合、良好な画像認識性などが得られやすい。また、本発明の膜は、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7であるので、波長365nmの光の吸光度が相対的に高い。すなわち、この膜は、波長365nmの光の透過率の低い膜でもある。このため、i線透過率が適度に低く、露光時におけるハンドリングが良好であり、リソグラフィ性に優れる。 By using the radiation-sensitive composition having the above-described properties, a cured film that appropriately transmits light in the visible region can be formed. That is, the film having the above characteristics has low transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm, does not have an excessive absorption peak at a specific wavelength in this wavelength range, and is flat in the entire region. Presents a transmission spectrum. For this reason, it can be set as the favorable gray film which does not show excessive absorption by the specific wavelength in a visible region by hardening said film | membrane by exposure etc. For example, when used as a gray pixel of a solid-state imaging device, it is possible to realize good performance with no bias in transmittance. For this reason, for example, a cured film obtained by curing a film obtained using the radiation-sensitive composition of the present invention has good image recognizability when used in combination with colored pixels of a color filter. It is easy to be done. Further, since the Ab 365 / Ab 550 of the film of the present invention is 1.7 to 3.7, the absorbance of light with a wavelength of 365 nm is relatively high. That is, this film is also a film having a low transmittance for light having a wavelength of 365 nm. For this reason, the i-line transmittance is moderately low, the handling during exposure is good, and the lithographic properties are excellent.

本発明の感放射線性組成物は、感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、波長633nmの光の屈折率が1.20〜1.65であることが好ましい。この特性を有する感放射線性組成物を用いることで、膜表面や、他の層との界面における光の反射などを抑制できる。このため、例えば、本発明の感放射線性組成物を用いて得られた硬化膜を、カラーフィルタの着色画素などと組み合わせて使用した場合、膜表面や、他の層(例えば着色画素など)との界面における光の反射などを抑制して、良好な画像認識性などが得られやすい。
以下、本発明の感放射線性組成物について詳細に説明する。
When the radiation-sensitive composition of the present invention forms a film having a thickness of 0.5 μm using the radiation-sensitive composition, the refractive index of light having a wavelength of 633 nm is 1.20 to 1.65. preferable. By using the radiation-sensitive composition having this characteristic, reflection of light at the film surface or at the interface with other layers can be suppressed. For this reason, for example, when a cured film obtained using the radiation-sensitive composition of the present invention is used in combination with colored pixels of a color filter, etc., the film surface and other layers (for example, colored pixels) It is easy to obtain good image recognizability or the like by suppressing the reflection of light at the interface.
Hereinafter, the radiation-sensitive composition of the present invention will be described in detail.

<<着色剤>>
本発明の感放射線性組成物は、着色剤を含有する。また、着色剤は、有彩色の着色剤であってもよく、黒色着色剤であってもよい。黒色着色剤を少なくとも含むことが好ましい。着色剤は、顔料であってもよく、染料であってもよい。顔料が好ましい。顔料を用いることで、波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差の小さい膜を製造しやすい。特に、顔料として黒色顔料を用いた場合、上記範囲における透過率の標準偏差が10%以下の膜を製造しやすい。
<< Colorant >>
The radiation sensitive composition of the present invention contains a colorant. The colorant may be a chromatic colorant or a black colorant. It is preferable to include at least a black colorant. The colorant may be a pigment or a dye. Pigments are preferred. By using the pigment, it is easy to produce a film having a small standard deviation of transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm. In particular, when a black pigment is used as the pigment, it is easy to produce a film having a standard deviation of transmittance within the above range of 10% or less.

(顔料)
顔料としては、従来公知の種々の顔料を挙げることができる。
有彩色の有機顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
カラーインデックス(C.I.)ピグメントイエロー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等、
C.I.ピグメントオレンジ 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、
C.I.ピグメントレッド 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
C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58,59
C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42
C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80
また、緑色顔料として、分子中のハロゲン原子数が平均10〜14個であり、臭素原子が平均8〜12個であり、塩素原子が平均2〜5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることも可能である。具体例としては、WO2015/118720公報に記載の化合物が挙げられる。
これら有機顔料は、単独若しくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。
(Pigment)
Examples of the pigment include various conventionally known pigments.
Examples of the chromatic organic pigment include the following. However, the present invention is not limited to these.
Color Index (CI) Pigment Yellow 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, 72,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214, etc.,
C. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73, etc. ,
C. I. Pigment Red 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
C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58, 59
C. I. Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42
C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 80
Further, as the green pigment, a zinc halide phthalocyanine pigment having an average number of halogen atoms in the molecule of 10 to 14, bromine atoms of 8 to 12 and chlorine atoms of 2 to 5 on average is used. Is also possible. Specific examples include the compounds described in WO2015 / 118720.
These organic pigments can be used alone or in various combinations in order to increase color purity.

黒色顔料は、各種公知の黒色顔料を用いることができる。たとえば、カーボンブラックや以下に示す黒色金属含有無機顔料が挙げられる。黒色金属含有無機顔料としては、Co、Cr、Cu、Mn,Ru、Fe、Ni、Sn、Ti及びAgからなる群より選ばれた1種又は2種以上の金属元素を含む金属酸化物、金属窒素物が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、また、2種以上の混合物として用いることもできる。また、黒色顔料に、さらに、他の色相の無機顔料を組み合わせて用いることで、所望の遮光性を有するように、調製してもよい。組みあわせて用いうる具体的な無機顔料の例として、例えば、亜鉛華、鉛白、リトポン、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、沈降性硫酸バリウムおよびバライト粉、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄(亜鉛黄1種、亜鉛黄2種)、ウルトラマリン青、プロシア青(フェロシアン化鉄カリ)ジルコングレー、プラセオジムイエロー、クロムチタンイエロー、クロムグリーン、ピーコック、ビクトリアグリーン、紺青(プルシアンブルーとは無関係)、バナジウムジルコニウム青、クロム錫ピンク、陶試紅、サーモンピンク等が挙げられる。特に、紫外から赤外までの広い波長域での遮光性を発現する目的で、これら黒色顔料や他の色相を有する無機顔料を、単独のみならず、複数種の顔料を混合し、使用することが可能である。   Various known black pigments can be used as the black pigment. Examples thereof include carbon black and the following black metal-containing inorganic pigments. As the black metal-containing inorganic pigment, a metal oxide or metal containing one or more metal elements selected from the group consisting of Co, Cr, Cu, Mn, Ru, Fe, Ni, Sn, Ti, and Ag Nitrogen can be mentioned. These may be used alone or as a mixture of two or more. Moreover, you may prepare so that it may have desired light-shielding property by using in combination with the inorganic pigment of another hue further to a black pigment. Examples of specific inorganic pigments that can be used in combination include, for example, zinc white, lead white, lithopone, titanium oxide, chromium oxide, iron oxide, precipitated barium sulfate and barite powder, red lead, iron oxide red, yellow lead , Zinc yellow (1 type of zinc yellow, 2 types of zinc yellow), ultramarine blue, prussian blue (potassium ferrocyanide) zircon gray, praseodymium yellow, chrome titanium yellow, chrome green, peacock, victoria green, bitumen blue (Prussian blue) ), Vanadium zirconium blue, chrome tin pink, pottery red, salmon pink and the like. In particular, these black pigments and other inorganic pigments having other hues are used not only independently but also in combination with a plurality of types of pigments for the purpose of expressing light-shielding properties in a wide wavelength range from ultraviolet to infrared. Is possible.

黒色顔料は、カーボンブラック、チランブラックが好ましく、紫外から赤外までの広い波長域の遮光性を有するという観点からチタンブラックが特に好ましい。チタンブラックとは、チタン原子を有する黒色粒子である。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。特に限定されないが、酸窒化チタンとしては、WO2008/123097号公報や、特開2009−58946号公報、特開2010−14848号公報、特開2010−97210号公報、特開2011−2274670号公報などに記載の酸窒化チタン、特開2010−95716号公報に記載の酸窒化チタンと炭化チタンの混合物などが使用できる。チタンブラック粒子は、分散性向上、凝集性抑制などの目的で必要に応じ、表面を修飾することが可能である。酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムで被覆することが可能であり、また、特開2007−302836号公報に示されるような撥水性物質での処理も可能である。チタンブラックは、分散性、着色性等を調整する目的でCu、Fe、Mn、V、Ni等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック等の黒色顔料を1種あるいは2種以上の組み合わせで含有してもよい。   The black pigment is preferably carbon black or tiran black, and titanium black is particularly preferred from the viewpoint of light-shielding properties in a wide wavelength range from ultraviolet to infrared. Titanium black is black particles having titanium atoms. Preferred are low-order titanium oxide and titanium oxynitride. Although not particularly limited, examples of titanium oxynitride include WO2008 / 123097, JP2009-58946, JP2010-14848, JP2010-97210, and JP2011-2274670. Or a mixture of titanium oxynitride and titanium carbide described in JP 2010-95716 A can be used. The surface of titanium black particles can be modified as necessary for the purpose of improving dispersibility and suppressing aggregation. It can be coated with silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, and can also be treated with a water repellent material as disclosed in JP-A-2007-302836. . Titanium black is a composite oxide such as Cu, Fe, Mn, V, Ni, etc., and one or more black pigments such as cobalt oxide, iron oxide, and carbon black for the purpose of adjusting dispersibility and colorability. You may contain in combination.

チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがある。ただし、本発明がこれらに限定されるものではない。   Titanium black is produced by heating a mixture of titanium dioxide and metal titanium in a reducing atmosphere (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine dioxide obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, Japanese Patent Laid-Open No. JP-A-61-201610), and a method of attaching a vanadium compound to titanium dioxide or titanium hydroxide and reducing it at a high temperature in the presence of ammonia (JP-A-61-201610). However, the present invention is not limited to these.

チタンブラックの比表面積は特に制限されないが、BET(Brunauer, Emmett, Teller)法にて測定した値が5m2/g以上150m2/g以下であることが好ましく、20m2/g以上120m2/g以下であることがより好ましい。
チタンブラックの市販品の例としては、チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C、13R、13R−N、13M−T(商品名:三菱マテリアル(株)製)、ティラック(Tilack)D(商品名:赤穂化成(株)製)などが挙げられる。
Although the specific surface area of titanium black is not particularly limited, BET (Brunauer, Emmett, Teller ) is preferably measured value is less than 5 m 2 / g or more 150 meters 2 / g by method, 20 m 2 / g or more 120 m 2 / More preferably, it is g or less.
Examples of titanium black commercial products include titanium black 10S, 12S, 13R, 13M, 13M-C, 13R, 13R-N, 13M-T (trade names: manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Tilack D (trade name: manufactured by Ako Kasei Co., Ltd.) and the like.

黒色顔料は、平均一次粒子径が5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることが好ましい。同様の観点から、上限としては10μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、100nm以下であることがさらに好ましい。黒色顔料の平均一次粒子径は、次の方法で測定した値とする。黒色顔料を含む混合液を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで80倍に希釈し、得られた希釈液について動的光散乱法を用いて測定した値とする。この測定は、日機装株式会社製マイクロトラック(商品名)UPA−EX150を用いて行って得られた平均粒径のこととする。   The black pigment preferably has an average primary particle size of 5 nm or more, and preferably 10 nm or more. From the same viewpoint, the upper limit is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 100 nm or less. The average primary particle diameter of the black pigment is a value measured by the following method. A mixed liquid containing a black pigment is diluted 80 times with propylene glycol monomethyl ether acetate, and the obtained diluted liquid is measured using a dynamic light scattering method. This measurement shall be the average particle diameter obtained by using Microtrack (trade name) UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

(染料)
染料としては、例えば特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリフェニルメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開2011−213925号公報、特開2013−041097号公報に記載されている化合物が挙げられる。
(dye)
Examples of the dye include JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, Tokuho 2592207, and U.S. Pat. No. 4,808,501. U.S. Pat. No. 5,667,920, U.S. Pat. No. 505950, U.S. Pat. No. 5,667,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-51115. The pigment | dye currently disclosed by 194828 gazette etc. can be used. When classified as chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used. A dye multimer may be used as the dye. Examples of the dye multimer include compounds described in JP2011-213925A and JP2013-041097A.

(着色剤の好ましい組み合わせ)
着色剤の好ましい態様としては、以下の(1)〜(3)などが挙げられる。以下の着色剤を用いることで、本発明の感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、膜の、波長400〜700nmの範囲における標準偏差が10%以下であり、膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7の条件を満たす膜などの製造に適した感放射線性組成物を得ることができる。
(Preferable combination of colorants)
Preferred embodiments of the colorant include the following (1) to (3). By using the following colorant, when a film having a thickness of 0.5 μm is formed using the radiation-sensitive composition of the present invention, the absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm is 0.1 to 0. The standard deviation in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less, and the ratio of the absorbance Ab 365 with respect to light having a wavelength of 365 nm and the absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm. , Ab 365 / Ab 550 can provide a radiation-sensitive composition suitable for production of a film or the like that satisfies the condition of 1.7 to 3.7.

(1)黒色顔料を含む着色剤を用い、かつ、黒色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して7〜50質量%(好ましくは、10〜40質量%、さらに好ましくは12〜30質量%)含有させる。
(2)黒色顔料を1種類以上と、有彩色顔料を1種類以上とを含む着色剤を用い、かつ、黒色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して5.8〜43.7質量%(好ましくは、8.3〜39.3質量%、さらに好ましくは10.0〜35.0質量%)含有させ、有彩色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して1.5〜17.5質量%(好ましくは、2.1〜15.7質量%、さらに好ましくは2.5〜14.0質量%)含有させる。
(1) A colorant containing a black pigment is used, and the black pigment is 7 to 50% by mass (preferably 10 to 40% by mass, more preferably 12 to 30%) based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. (Mass%).
(2) A colorant containing one or more black pigments and one or more chromatic pigments is used, and the black pigment is 5.8 to 43.7 based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. 1% by mass (preferably 8.3 to 39.3% by mass, more preferably 10.0 to 35.0% by mass), and the chromatic pigment is added to the total solid content of the radiation-sensitive composition by 1. 5 to 17.5 mass% (preferably 2.1 to 15.7 mass%, more preferably 2.5 to 14.0 mass%) is contained.

上記(1)の態様は、黒色顔料を60質量%以上含む着色剤が好ましく、黒色顔料を80質量%以上含む着色剤がより好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックおよびチタンブラックが好ましく、チタンブラックがより好ましい。   The aspect (1) is preferably a colorant containing 60% by mass or more of a black pigment, and more preferably a colorant containing 80% by mass or more of a black pigment. The black pigment is preferably carbon black and titanium black, more preferably titanium black.

上記(2)の態様は、黒色顔料を50〜99質量%と、有彩色顔料を1〜50質量%含む着色剤が好ましく、黒色顔料を60〜90質量%と、有彩色顔料を10〜40質量%含む着色剤がより好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックおよびチタンブラックが好ましく、チタンブラックがより好ましい。有彩色顔料は、赤色顔料、オレンジ色顔料および黄色顔料から選ばれる少なくとも1種の顔料が好ましい。   The aspect (2) is preferably a colorant containing 50 to 99% by mass of black pigment and 1 to 50% by mass of chromatic pigment, 60 to 90% by mass of black pigment, and 10 to 40 of chromatic color pigment. A colorant containing mass% is more preferred. The black pigment is preferably carbon black and titanium black, more preferably titanium black. The chromatic pigment is preferably at least one pigment selected from a red pigment, an orange pigment, and a yellow pigment.

着色剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し7〜50質量%が好ましい。下限は、7質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、12質量%以上が更に好ましい。上限は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。
着色剤は、顔料の含有量が80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上がより好ましい。
また、顔料の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し、7〜50質量%が好ましい。下限は、10質量%以上が好ましく、12質量%以上がより好ましい。上限は、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。
また、黒色顔料の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し、7〜50質量%が好ましい。下限は、10質量%以上が好ましく、12質量%以上がより好ましい。上限は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。
As for content of a coloring agent, 7-50 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The lower limit is preferably 7% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 12% by mass or more. The upper limit is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
The colorant preferably has a pigment content of 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
Moreover, 7-50 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The lower limit is preferably 10% by mass or more, and more preferably 12% by mass or more. The upper limit is preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less.
Moreover, 7-50 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The lower limit is preferably 10% by mass or more, and more preferably 12% by mass or more. The upper limit is preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less.

<<重合性化合物>>
本発明の感放射線性組成物は、重合性化合物を含有する。重合性化合物は、エチレン性不飽和結合を有する基を1個以上有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物がより好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を3個以上有する化合物がさらに好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基の上限は、たとえば、15個以下が好ましく、6個以下がより好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、スチリル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基などが挙げられる。
<< polymerizable compound >>
The radiation sensitive composition of the present invention contains a polymerizable compound. The polymerizable compound is preferably a compound having one or more groups having an ethylenically unsaturated bond, more preferably a compound having two or more groups having an ethylenically unsaturated bond, and 3 groups having an ethylenically unsaturated bond. A compound having at least one is more preferable. The upper limit of the group having an ethylenically unsaturated bond is, for example, preferably 15 or less, and more preferably 6 or less. Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include vinyl group, styryl group, (meth) allyl group, (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group and the like.

重合性化合物は、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。モノマーが好ましい。重合性化合物の分子量は、100〜3000が好ましく、250〜1500がより好ましい。重合性化合物は、3〜15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3〜6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。   The polymerizable compound may be in any chemical form such as a monomer, a prepolymer, that is, a dimer, a trimer and an oligomer, or a mixture thereof and a multimer thereof. Monomers are preferred. 100-3000 are preferable and, as for the molecular weight of a polymeric compound, 250-1500 are more preferable. The polymerizable compound is preferably a 3-15 functional (meth) acrylate compound, and more preferably a 3-6 functional (meth) acrylate compound.

本発明の感放射線性組成物は、重合性化合物として、水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を含むことが好ましい。水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を用いることで、組成物中の着色剤以外の固形分が多い場合であっても、現像性に優れ、優れたリソグラフィ性が得られる。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。   The radiation-sensitive composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group as the polymerizable compound. By using a polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group, even if the solid content other than the colorant in the composition is large, it has excellent developability and excellent lithographic properties. can get. Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphate group, and a carboxyl group is preferable.

水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物の酸価は、10〜200mgKOH/gが好ましく、15〜100mgKOH/gがより好ましく、20〜50mgKOH/gがさらに好ましい。酸価が上記範囲であれば、リソグラフィ後にムラの少ない均一な膜が得られるという効果が得られる。   The acid value of the polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group is preferably 10 to 200 mgKOH / g, more preferably 15 to 100 mgKOH / g, and still more preferably 20 to 50 mgKOH / g. When the acid value is in the above range, an effect of obtaining a uniform film with less unevenness after lithography can be obtained.

水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応の水酸基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた重合性化合物がより好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及び/又はジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の、アロニックスTO−2349、M−305、M−510、M−520などが挙げられる。   As the polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group, an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid is preferable, and an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound is non-aromatic. A polymerizable compound having an acid group by reacting with a carboxylic acid anhydride is more preferable, and in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol. Examples of commercially available products include Aronix TO-2349, M-305, M-510, and M-520 manufactured by Toagosei Co., Ltd.

水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物は、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
一般式(1)
(A)n1−L−(Ac)n2
(一般式(1)中、Aは水酸基または酸基を表し、Lは、炭素原子および水素原子を少なくとも含む(n1+n2)価の基であり、Acは(メタ)アクリロイルオキシ基を示す。n1は1以上の整数を表し、n2は1以上の整数を表す。)
The polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group is preferably a compound represented by the following general formula (1).
General formula (1)
(A) n1 -L- (Ac) n2
(In General Formula (1), A represents a hydroxyl group or an acid group, L is a (n1 + n2) -valent group containing at least a carbon atom and a hydrogen atom, and Ac represents a (meth) acryloyloxy group. Represents an integer of 1 or more, and n2 represents an integer of 1 or more.)

Aが表す酸基は、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。
Lは、炭素原子および水素原子を少なくとも含む(n1+n2)価の基を表す。たとえば、−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−COO−、−NR−、−CONR−、−OCO−、−SO−、−SO2−およびこれらを2個以上連結して形成される基が挙げられる。ここで、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基を表す。Lは、−CH2−を少なくとも含む基が好ましい。Lを構成する炭素原子のは、3〜100あることが好ましく、6〜50であることがより好ましい。
n1は、1または2が好ましく、1がより好ましい。n2は、1〜6が好ましく、2〜5がより好ましい。
Examples of the acid group represented by A include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group, and a carboxyl group is preferable.
L represents a (n1 + n2) -valent group containing at least a carbon atom and a hydrogen atom. For example, —CH 2 —, —O—, —S—, —C (═O) —, —COO—, —NR—, —CONR—, —OCO—, —SO—, —SO 2 — and these Examples include groups formed by linking two or more. Here, each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group. L is, -CH 2 - at least comprises groups preferred. The number of carbon atoms constituting L is preferably 3 to 100, and more preferably 6 to 50.
n1 is preferably 1 or 2, and more preferably 1. n2 is preferably 1 to 6, and more preferably 2 to 5.

水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物は、下記一般式(11)又は(12)で表される化合物が好ましい。

Figure 2017125953
一般式(11)中、R1、T1、及びX1は、各々独立に、R1、T1、又はX1として以下に示す基の何れかを表す。nは、0〜14の整数を表す。
Figure 2017125953
Figure 2017125953
The polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group is preferably a compound represented by the following general formula (11) or (12).
Figure 2017125953
In General Formula (11), R 1 , T 1 , and X 1 each independently represent any of the groups shown below as R 1 , T 1 , or X 1 . n represents an integer of 0 to 14.
Figure 2017125953
Figure 2017125953

一般式(12)中、Z1及びG1は、各々独立に、Z1又はG1として以下に示す基の何れかを表す。W1は、一般式(11)においてR1又はX1で表される基と同義であり、6個存在するW1のうち3個以上がR1を表し、1個以上がX1を表す。pは0〜14の整数を表す。

Figure 2017125953
In General Formula (12), Z 1 and G 1 each independently represent any of the groups shown below as Z 1 or G 1 . W 1 is synonymous with the group represented by R 1 or X 1 in the general formula (11), and 3 or more of 6 W 1 represent R 1 , and one or more represents X 1 . . p represents an integer of 0 to 14.
Figure 2017125953

一般式(11)又は一般式(12)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体及び/又はジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。   Among the compounds represented by the general formula (11) or the general formula (12), a pentaerythritol derivative and / or a dipentaerythritol derivative is more preferable.

水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物の具体例としては、例えば下記化合物が挙げられる。また、特開2009−221114号公報の段落0093〜0096に記載された化合物を用いることもできる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。

Figure 2017125953
Specific examples of the polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group include the following compounds. In addition, the compounds described in paragraphs 0093 to 0096 of JP2009-221114A can also be used. This content is incorporated herein.
Figure 2017125953

本発明の感放射線組成物は、水酸基および酸基を有さない重合性化合物(以下、他の重合性化合物ともいう)をさらに含んでいてもよく、他の重合性化合物を含んでいることが好ましい。他の重合性化合物は、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。モノマーが好ましい。他の重合性化合物の分子量は、100〜3000が好ましく、250〜1500がより好ましい。他の重合性化合物は、3〜15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3〜6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。これらの具体的な化合物としては、特開2009−288705号公報の段落番号〔0095〕〜〔0108〕、特開2013−29760号公報の段落0227、特開2008−292970号公報の段落番号0254〜0257に記載の化合物を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。   The radiation-sensitive composition of the present invention may further contain a polymerizable compound having no hydroxyl group and no acid group (hereinafter also referred to as other polymerizable compound), and may contain other polymerizable compound. preferable. The other polymerizable compound may be in any chemical form such as, for example, a monomer, a prepolymer, that is, a dimer, a trimer and an oligomer, or a mixture thereof and a multimer thereof. Monomers are preferred. The molecular weight of the other polymerizable compound is preferably 100 to 3000, and more preferably 250 to 1500. The other polymerizable compound is preferably a 3-15 functional (meth) acrylate compound, and more preferably a 3-6 functional (meth) acrylate compound. Specific examples of these compounds include paragraph numbers [0095] to [0108] of JP-A-2009-288705, paragraph 0227 of JP-A-2013-29760, and paragraph number 0254 to JP-A-2008-292970. The compounds described in 0257 can be referred to, the contents of which are incorporated herein.

他の重合性化合物は、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としてはKAYARAD D−330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D−320;日本化薬(株)製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D−310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A−DPH−12E;新中村化学工業(株)製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。また、KAYARAD RP−1040、DPCA−20(日本化薬(株)製)を使用することもできる。また、下記化合物を使用することもできる。

Figure 2017125953
Other polymerizable compounds include dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as a commercial product; Nippon Kayaku ( Co., Ltd.) Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd.) Co., Ltd., A-DPH-12E; Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and structures in which these (meth) acryloyl groups are mediated by ethylene glycol and propylene glycol residues (for example, commercially available from Sartomer) SR454, SR499) are preferred. These oligomer types can also be used. KAYARAD RP-1040 and DPCA-20 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) can also be used. Moreover, the following compounds can also be used.
Figure 2017125953

他の重合性化合物は、カプロラクトン構造を有する化合物も好ましい態様である。カプロラクトン構造を有する重合性化合物は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120等が挙げられる。   As another polymerizable compound, a compound having a caprolactone structure is also a preferred embodiment. Polymerizable compounds having a caprolactone structure are commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. as the KAYARAD DPCA series, and examples thereof include DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120 and the like.

他の重合性化合物は、アルキレンオキシ基を有する重合性化合物を用いることもできる。アルキレンオキシ基を有する重合性化合物は、エチレンオキシ基及び/またはプロピレンオキシ基を有する重合性化合物が好ましく、エチレンオキシ基を有する重合性化合物が更に好ましく、エチレンオキシ基を4〜20個有する3〜6官能(メタ)アクリレート化合物がより好ましい。   As the other polymerizable compound, a polymerizable compound having an alkyleneoxy group can also be used. The polymerizable compound having an alkyleneoxy group is preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group and / or a propyleneoxy group, more preferably a polymerizable compound having an ethyleneoxy group, and 3 to 4 having 4 to 20 ethyleneoxy groups. A hexafunctional (meth) acrylate compound is more preferable.

アルキレンオキシ基を有する重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ基を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ基を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ基を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330などが挙げられる。また、下記化合物を使用することもできる。

Figure 2017125953
Examples of commercially available polymerizable compounds having an alkyleneoxy group include SR-494, a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy groups manufactured by Sartomer, and six pentyleneoxy groups manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. DPCA-60, which is a hexafunctional acrylate, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy groups. Moreover, the following compounds can also be used.
Figure 2017125953

他の重合性化合物としては、特公昭48−41708号公報、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。また、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることも好ましい。
市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200(新中村化学社製)、DPHA−40H(日本化薬(株)製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)などが挙げられる。
Other polymerizable compounds include urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765. Also suitable are urethane compounds having an ethylene oxide skeleton as described in JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418. Further, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. Is also preferable.
Commercially available products include urethane oligomer UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha) and the like can be mentioned.

本発明の感放射線性組成物において、重合性化合物の含有量(酸基を有する重合性化合物と、酸基を有さない重合性化合物の合計)は、感放射線性組成物の全固形分に対し、10〜70質量%が好ましい。下限は、例えば15質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。
また、酸基を有する重合性化合物の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し、9〜50質量%であることが好ましく、12〜40質量%であることがより好ましい。
また、全重合性化合物のうち、酸基を有する重合性化合物の割合は、10〜90質量%であることが好ましく、20〜80質量%であることがより好ましい。
酸基を有する重合性化合物は、1種類のみでもよく、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
In the radiation-sensitive composition of the present invention, the content of the polymerizable compound (the total of the polymerizable compound having an acid group and the polymerizable compound having no acid group) is the total solid content of the radiation-sensitive composition. On the other hand, 10-70 mass% is preferable. The lower limit is, for example, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more. For example, the upper limit is more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.
Moreover, it is preferable that it is 9-50 mass% with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, and, as for content of the polymeric compound which has an acid group, it is more preferable that it is 12-40 mass%.
Moreover, it is preferable that it is 10-90 mass%, and, as for the ratio of the polymeric compound which has an acid group among all the polymeric compounds, it is more preferable that it is 20-80 mass%.
The polymerizable compound having an acid group may be only one type or two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

<<硬化促進剤>>
本発明の感放射線性組成物は、重合性化合物の反応を促進させたり、硬化温度を下げる目的で、硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、分子内に2個以上のメルカプト基を有する多官能チオール化合物(多官能メルカプト化合物)などが挙げられる。多官能チオールは安定性、臭気、解像性、現像性、密着性等の改良を目的として添加してもよい。多官能チオール化合物は、2級のアルカンチオール類であることが好ましく、特に下記一般式(T1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
一般式(T1)

Figure 2017125953
(式(T1)中、nは2〜4の整数を表し、Lは2〜4価の連結基を表す。) << Curing accelerator >>
The radiation-sensitive composition of the present invention may contain a curing accelerator for the purpose of accelerating the reaction of the polymerizable compound or lowering the curing temperature. Examples of the curing accelerator include polyfunctional thiol compounds (polyfunctional mercapto compounds) having two or more mercapto groups in the molecule. The polyfunctional thiol may be added for the purpose of improving stability, odor, resolution, developability, adhesion and the like. The polyfunctional thiol compound is preferably a secondary alkanethiol, and particularly preferably a compound having a structure represented by the following general formula (T1).
General formula (T1)
Figure 2017125953
(In the formula (T1), n represents an integer of 2 to 4, and L represents a 2 to 4 valent linking group.)

上記一般式(T1)において、連結基Lは炭素数2〜12の脂肪族基であることが好ましく、nが2であり、Lが炭素数2〜12のアルキレン基であることが特に好ましい。多官能チオール化合物の具体的としては、下記の構造式(T2)〜(T4)で表される化合物が挙げられ、式(T2)で表される化合物が特に好ましい。これらの多官能チオールは1種または複数組み合わせて使用することが可能である。   In the general formula (T1), the linking group L is preferably an aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably n is 2 and L is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. Specific examples of the polyfunctional thiol compound include compounds represented by the following structural formulas (T2) to (T4), and a compound represented by the formula (T2) is particularly preferable. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.

Figure 2017125953
Figure 2017125953

また、硬化促進剤は、メチロール系化合物(例えば特開2015−34963号公報の段落0246において、架橋剤として例示されている化合物)、アミン類、ホスホニウム塩、アミジン塩、アミド化合物(以上、例えば特開2013−41165号公報の0186段落に記載の硬化剤)、塩基発生剤(例えば、特開2014−55114号公報に記載のイオン性化合物)、シアネート化合物(例えば、特開2012−150180号公報の段落0071に記載の化合物)、アルコキシシラン化合物(例えば、特開2011−253054号公報に記載のエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物)、オニウム塩化合物(例えば、特開2015−34963号公報の段落0216に酸発生剤として例示されている化合物、特開2009−180949号公報に記載の化合物)などを用いることもできる。   Further, the curing accelerator may be a methylol compound (for example, a compound exemplified as a crosslinking agent in paragraph 0246 of JP-A-2015-34963), an amine, a phosphonium salt, an amidine salt, an amide compound (for example, a special compound). Of the curing agent described in paragraph 0186 of JP 2013-411165 A, a base generator (for example, an ionic compound described in JP-A-2014-55114), and a cyanate compound (for example, JP-A-2012-150180). A compound described in paragraph 0071), an alkoxysilane compound (for example, an alkoxysilane compound having an epoxy group described in JP2011-255304A), an onium salt compound (for example, paragraph 0216 in JP2015-34963A). Compounds exemplified as acid generators, JP2009- Compounds described in JP 80 949) can also be used.

本発明感放射線性組成物が硬化促進剤を含有する場合、硬化促進剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して0.3〜8.9質量%が好ましく、0.8〜6.4質量%がより好ましい。   When this radiation sensitive composition contains a hardening accelerator, 0.3-8.9 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, and content of a hardening accelerator is 0.8. 8 to 6.4% by mass is more preferable.

<<エポキシ基を有する化合物>>
本発明の感放射線性組成物は、エポキシ基を有する化合物を含有することも好ましい。
エポキシ基を有する化合物としては、1分子内にエポキシ基を2つ以上有する化合物が好ましい。エポキシ基は、1分子内に2〜10個が好ましく、2〜5個がより好ましく、3個が特に好ましい。
<< Compound having epoxy group >>
The radiation-sensitive composition of the present invention preferably contains a compound having an epoxy group.
As the compound having an epoxy group, a compound having two or more epoxy groups in one molecule is preferable. The number of epoxy groups is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and particularly preferably 3 in one molecule.

エポキシ基を有する化合物は、2つのベンゼン環が炭化水素基で連結した構造を有する化合物を用いることもできる。炭化水素基は、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましい。
また、エポキシ基は、連結基を介して連結していることが好ましい。連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、−O−、−NR’−(R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、水素原子が好ましい)で表される構造、−SO2−、−CO−、−O−および−S−から選ばれる少なくとも一つを含む基が挙げられる。
As the compound having an epoxy group, a compound having a structure in which two benzene rings are connected by a hydrocarbon group can also be used. The hydrocarbon group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
Moreover, it is preferable that the epoxy group is connected via a connecting group. As the linking group, an alkylene group, an arylene group, -O-, -NR '-(R' is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. And a group containing at least one selected from a structure represented by —SO 2 —, —CO—, —O— and —S—.

エポキシ基を有する化合物は、エポキシ当量(=エポキシ基を有する化合物の分子量/エポキシ基の数)が500g/eq以下であることが好ましく、100〜400g/eqであることがより好ましく、100〜300g/eqであることがさらに好ましい。   The compound having an epoxy group preferably has an epoxy equivalent (= molecular weight of the compound having an epoxy group / number of epoxy groups) of 500 g / eq or less, more preferably from 100 to 400 g / eq, and from 100 to 300 g. More preferably, it is / eq.

エポキシ基を有する化合物は、低分子化合物(例えば、分子量2000未満、さらには、分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)のいずれでもよい。エポキシ基を有する化合物の重量平均分子量は、200〜100000が好ましく、500〜50000がより好ましい。
エポキシ基を有する化合物は、特開2013−011869号公報の段落番号0034〜0036、特開2014−043556号公報の段落番号0147〜0156、特開2014−089408号公報の段落番号0085〜0092に記載された化合物を用いることもできる。これらの内容は、本明細書に組み込まれることとする。
市販品としては、例えば、「EHPE3150、(株)ダイセル製」、「EPICLON N660(DIC(株)社製)」などが挙げられる。
The compound having an epoxy group may be a low molecular weight compound (for example, a molecular weight of less than 2000, or a molecular weight of less than 1000), or a macromolecule (for example, a molecular weight of 1000 or more, in the case of a polymer, the weight average molecular weight is 1000 or more). 200-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of the compound which has an epoxy group, 500-50000 are more preferable.
Compounds having an epoxy group are described in paragraph numbers 0034 to 0036 of JP2013-011869A, paragraph numbers 0147 to 0156 of JP2014043556A, and paragraphs 0085 to 0092 of JP2014089408A. The prepared compounds can also be used. These contents are incorporated herein.
Examples of commercially available products include “EHPE3150, manufactured by Daicel Corporation”, “EPICLON N660 (manufactured by DIC Corporation)”, and the like.

本発明の感放射線性組成物がエポキシ基を有する化合物を含有する場合、エポキシ基を有する化合物の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し、0.1〜40質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。エポキシ基を有する化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。   When the radiation sensitive composition of this invention contains the compound which has an epoxy group, 0.1-40 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition as for content of the compound which has an epoxy group. . For example, the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more. For example, the upper limit is more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less. The compound which has an epoxy group may be single 1 type, and may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.

<<樹脂>>
本発明の感放射線性組成物は、樹脂を含む。樹脂は、例えば、着色剤を組成物中で分散させる用途、バインダーの用途で配合される。なお、主に着色剤を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外を目的で使用することもできる。
<< Resin >>
The radiation sensitive composition of this invention contains resin. The resin is blended, for example, for the purpose of dispersing the colorant in the composition or the purpose of the binder. Note that a resin mainly used for dispersing a colorant is also referred to as a dispersant. However, such use of the resin is merely an example, and the resin can be used for other purposes.

樹脂の重量平均分子量(Mw)は、2,000〜2,000,000が好ましい。上限は、1,000,000以下が好ましく、500,000以下がより好ましい。下限は、3,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましい。   The weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 2,000 to 2,000,000. The upper limit is preferably 1,000,000 or less, and more preferably 500,000 or less. The lower limit is preferably 3,000 or more, and more preferably 5,000 or more.

樹脂のエチレン性不飽和結合当量は、1.5mmol/g以下であることが好ましく、1.0mmol/g以下であることがより好ましい。樹脂のエチレン性不飽和結合当量が1.0mmol/g以下であれば、感放射線性組成物の感度を適度に調整でき、ハンドリング性に優れる。このため、良好なリソグラフィ性が得られる。特に、特に黒色顔料を含む着色剤を用いた場合において、良好なリソグラフィ性が得られる。   The ethylenically unsaturated bond equivalent of the resin is preferably 1.5 mmol / g or less, and more preferably 1.0 mmol / g or less. When the ethylenically unsaturated bond equivalent of the resin is 1.0 mmol / g or less, the sensitivity of the radiation-sensitive composition can be appropriately adjusted, and the handling property is excellent. Therefore, good lithographic properties can be obtained. Particularly when a colorant containing a black pigment is used, good lithographic properties can be obtained.

本発明の感放射線性組成物において、樹脂の含有量は、感放射線性組成物の全固形分の5〜50質量%であることが好ましく、15〜35質量%であることがより好ましい。
また、感放射線性組成物中における樹脂と着色剤との質量比(樹脂/着色剤)は、1.0〜6.0であり、1.5〜4.0が好ましく、1.5〜3.0がさらに好ましい。樹脂/着色剤が、1.0以上であれば、リソグラフィ後のピクセル直線性が良好であり、6.0以下であれば、本発明の分光を有する膜を形成することが可能となる。
本発明の組成物は、樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
In the radiation-sensitive composition of the present invention, the resin content is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 15 to 35% by mass, based on the total solid content of the radiation-sensitive composition.
Moreover, the mass ratio (resin / colorant) of the resin and the colorant in the radiation-sensitive composition is 1.0 to 6.0, preferably 1.5 to 4.0, and 1.5 to 3 0.0 is more preferable. If the resin / colorant is 1.0 or more, the pixel linearity after lithography is good, and if it is 6.0 or less, a film having the spectrum of the present invention can be formed.
The composition of the present invention may contain only one type of resin or two or more types of resins. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

本発明において、樹脂は、エチレン性不飽和結合当量が1.0mmol/gを超える樹脂の含有量が、樹脂の全質量に対して、70質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、含有しないことが一層好ましい。   In the present invention, the content of the resin having an ethylenically unsaturated bond equivalent of more than 1.0 mmol / g is preferably 70% by mass or less, and 40% by mass or less, based on the total mass of the resin. More preferably, it is more preferably 10% by mass or less, and even more preferably not.

(アルカリ可溶性樹脂)
本発明の感放射線性組成物は、樹脂としてアルカリ可溶性樹脂を含有する。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、現像性およびパターン形成性が向上する。なお、アルカリ可溶性樹脂は、分散剤やバインダーとして用いることもできる。
(Alkali-soluble resin)
The radiation sensitive composition of this invention contains alkali-soluble resin as resin. By containing an alkali-soluble resin, developability and pattern formability are improved. The alkali-soluble resin can also be used as a dispersant or a binder.

アルカリ可溶性樹脂の分子量としては、特に定めるものではないが、重量平均分子量(Mw)が5000〜100,000であることが好ましい。また、数平均分子量(Mn)は、1000〜20,000であることが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であってもよく、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
The molecular weight of the alkali-soluble resin is not particularly defined, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably 5,000 to 100,000. The number average molecular weight (Mn) is preferably 1000 to 20,000.
The alkali-soluble resin may be a linear organic polymer, and has at least one alkali-soluble polymer in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having groups to promote.

アルカリ可溶性樹脂としては、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、(メタ)アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
The alkali-soluble resin is preferably a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin, or an acrylic / acrylamide copolymer resin from the viewpoint of heat resistance. Acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
Examples of the group that promotes alkali solubility (hereinafter also referred to as an acid group) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group. Possible are preferable, and (meth) acrylic acid is particularly preferable. These acid groups may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ可溶性樹脂のエチレン性不飽和結合当量は、1.5mmol/g以下であることが好ましく、1.0mmol/g以下であることがより好ましい。アルカリ可溶性樹脂のエチレン性不飽和結合当量が1.0mmol/g以下であれば、感放射線性組成物の感度を適度に調整でき、露光照度を高めても、所望のパターンを形成しやすく、ハンドリング性に優れる。このため、良好なリソグラフィ性が得られる。特に、黒色顔料を使用した場合において、良好なリソグラフィ性が得られる。なお、本発明においてエチレン性不飽和結合当量(二重結合当量)は、エチレン性不飽和基のモル数と樹脂質量の比で定義される。   The ethylenically unsaturated bond equivalent of the alkali-soluble resin is preferably 1.5 mmol / g or less, and more preferably 1.0 mmol / g or less. When the ethylenically unsaturated bond equivalent of the alkali-soluble resin is 1.0 mmol / g or less, the sensitivity of the radiation-sensitive composition can be appropriately adjusted, and even if the exposure illuminance is increased, a desired pattern can be easily formed and handled. Excellent in properties. Therefore, good lithographic properties can be obtained. In particular, when a black pigment is used, good lithographic properties can be obtained. In the present invention, the ethylenically unsaturated bond equivalent (double bond equivalent) is defined by the ratio of the number of moles of ethylenically unsaturated groups to the resin mass.

アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法などを適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類およびその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。   For example, a known radical polymerization method can be applied to the production of the alkali-soluble resin. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. It can also be done.

アルカリ可溶性樹脂としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましく、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂等、並びに側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの挙げられる。特に、(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートおよびアリール(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等、ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等、特開平10−300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマーとして、N―フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。なお、これらの(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーは1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。   As the alkali-soluble resin, a polymer having a carboxylic acid in the side chain is preferable, and a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, and a partial esterification are used. Examples thereof include maleic acid copolymers, alkali-soluble phenol resins such as novolak resins, acidic cellulose derivatives having a carboxyl group in the side chain, and polymers having a hydroxyl group added with an acid anhydride. In particular, a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith is suitable as the alkali-soluble resin. Examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds. As alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, Examples of vinyl compounds such as hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate, polystyrene Macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, as N-position-substituted maleimide monomer described in JP-A-10-300922, may be mentioned N- phenylmaleimide, an N- cyclohexyl maleimide and the like. In addition, only 1 type may be sufficient as the other monomer copolymerizable with these (meth) acrylic acids, and 2 or more types may be sufficient as it.

アルカリ可溶性樹脂は、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が好ましく用いることができる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合したもの、特開平7−140654号公報に記載の、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体なども好ましく用いることができる。また、市販品としては、例えばFF−426(藤倉化成社製)などを用いることもできる。   Alkali-soluble resins include benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer, benzyl (meth) acrylate / Multi-component copolymers composed of (meth) acrylic acid / other monomers can be preferably used. Further, a copolymer of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, a 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer described in JP-A-7-140654, 2 -Hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene A macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer can also be preferably used. Moreover, as a commercial item, FF-426 (made by Fujikura Kasei Co., Ltd.) etc. can also be used, for example.

アルカリ可溶性樹脂は、下記一般式(ED1)で示される化合物および/または下記一般式(ED2)で表される化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分を重合してなるポリマーを含むことも好ましい。   The alkali-soluble resin is a monomer containing a compound represented by the following general formula (ED1) and / or a compound represented by the following general formula (ED2) (hereinafter, these compounds may be referred to as “ether dimers”). It is also preferable to include a polymer obtained by polymerizing the components.

Figure 2017125953
Figure 2017125953

一般式(ED1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を表す。

Figure 2017125953
一般式(ED2)中、Rは、水素原子または炭素数1〜30の有機基を表す。一般式(ED2)の具体例としては、特開2010−168539号公報の記載を参酌できる。 In General Formula (ED1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
Figure 2017125953
In General Formula (ED2), R represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. As a specific example of the general formula (ED2), the description of JP 2010-168539 A can be referred to.

一般式(ED1)中、R1およびR2で表される置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、tert−アミル、ステアリル、ラウリル、2−エチルヘキシル等の直鎖状または分岐状のアルキル基;フェニル等のアリール基;シクロヘキシル、tert−ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、2−メチル−2−アダマンチル等の脂環式基;1−メトキシエチル、1−エトキシエチル等のアルコキシで置換されたアルキル基;ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基;等が挙げられる。これらの中でも特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい1級または2級炭素の置換基が耐熱性の点で好ましい。 In the general formula (ED1), the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent represented by R 1 and R 2 is not particularly limited, and examples thereof include methyl, ethyl, n -Linear or branched alkyl groups such as propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, tert-amyl, stearyl, lauryl, 2-ethylhexyl; aryl groups such as phenyl; cyclohexyl, tert-butylcyclohexyl , Alicyclic groups such as dicyclopentadienyl, tricyclodecanyl, isobornyl, adamantyl and 2-methyl-2-adamantyl; alkyl groups substituted with alkoxy such as 1-methoxyethyl and 1-ethoxyethyl; benzyl An alkyl group substituted with an aryl group such as; Among these, an acid such as methyl, ethyl, cyclohexyl, benzyl or the like, or a primary or secondary carbon substituent which is difficult to be removed by heat is preferable from the viewpoint of heat resistance.

エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013−29760号公報の段落0317を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。エーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。一般式(ED)で示される化合物由来の構造体は、その他のモノマーを共重合させてもよい。   As a specific example of the ether dimer, for example, paragraph 0317 of JP 2013-29760 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Only one type of ether dimer may be used, or two or more types may be used. The structure derived from the compound represented by the general formula (ED) may be copolymerized with other monomers.

アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示される化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。

Figure 2017125953
式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2〜10のアルキレン基を表し、R3は、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1〜20のアルキル基を表す。nは1〜15の整数を表す。 The alkali-soluble resin may contain a structural unit derived from a compound represented by the following formula (X).
Figure 2017125953
In the formula (X), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a benzene ring that may contain a benzene ring. Represents an alkyl group. n represents an integer of 1 to 15.

上記式(X)において、R2のアルキレン基の炭素数は、2〜3が好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1〜20であるが、より好ましくは1〜10であり、R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、2−フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。 In the formula (X), the number of carbon atoms of the alkylene group R 2 is preferably 2-3. Although the carbon number of the alkyl group of R 3 is 1 to 20, more preferably 1 to 10, alkyl group of R 3 may include a benzene ring. Examples of the alkyl group containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.

アルカリ可溶性樹脂の具体例としては、以下が挙げられる。以下の構造式中、Meはメチル基を表す。

Figure 2017125953
Specific examples of the alkali-soluble resin include the following. In the following structural formulas, Me represents a methyl group.
Figure 2017125953

アルカリ可溶性樹脂は、特開2012−208494号公報段落0558〜0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0685]〜[0700])以降の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
さらに、特開2012−32767号公報に記載の段落番号0029〜0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012−208474号公報の段落番号0088〜0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012−137531号公報の段落番号0022〜0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013−024934号公報の段落番号0132〜0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011−242752号公報の段落番号0092〜0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012−032770号公報の段落番号0030〜0072の記載のバインダー樹脂を用いることもできる。これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
Regarding the alkali-soluble resin, paragraphs 0558 to 0571 of JP2012-208494A (corresponding to [0685] to [0700] of the corresponding US Patent Application Publication No. 2012/0235099) can be referred to, and the contents thereof can be referred to. It is incorporated herein.
Furthermore, the copolymer (B) described in paragraph Nos. 0029 to 0063 described in JP 2012-32767 A and the alkali-soluble resin used in Examples, paragraph Nos. 0088 of JP 2012-208474 A The binder resin described in 0098 and the binder resin used in Examples, the binder resin described in Paragraph Nos. 0022 to 0032 of JP 2012-137531 B, and the binder resin used in Examples, No. 024934, paragraph numbers 0132 to 0143 described in paragraphs 0132 to 0143 and the binder resins used in the examples, JP 2011-242752A paragraphs 0092 to 0098 and the binder resins used in the examples, Paragraph No. of Kokai 2012-032770 It is also possible to use a binder resin according to 030-0072. These contents are incorporated herein.

アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30〜500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上がより好ましく、70mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下がさらに好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましく、120mgKOH/g以下が一層も好ましい。   The acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 500 mgKOH / g. The lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and still more preferably 70 mgKOH / g or more. The upper limit is more preferably 400 mgKOH / g or less, further preferably 200 mgKOH / g or less, particularly preferably 150 mgKOH / g or less, and even more preferably 120 mgKOH / g or less.

アルカリ可溶性樹脂の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.1〜20質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上が更に好ましく、3質量%以上が特に好ましい。上限は、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましい。本発明の感放射線性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。   As for content of alkali-soluble resin, 0.1-20 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The lower limit is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, further preferably 2% by mass or more, and particularly preferably 3% by mass or more. As for an upper limit, 12 mass% or less is more preferable, and 10 mass% or less is still more preferable. The radiation sensitive composition of the present invention may contain only one type of alkali-soluble resin, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

(分散剤)
本発明の感放射線性組成物は、樹脂として分散剤を含有することができる。特に、顔料を用いた場合、分散剤を含むことが好ましい。分散剤は、酸性分散剤(酸性樹脂)、塩基性分散剤(塩基性樹脂)が挙げられる。分散剤は、酸性分散剤を少なくとも含むことが好ましく、酸性分散剤のみであることがより好ましい。分散剤が、酸性分散剤を少なくとも含むことにより、着色剤の分散性が向上し、優れた現像性が得られるので、フォトリソグラフィにて、好適にパターン形成を行うことができる。なお、分散剤が酸性分散剤のみであるとは、例えば、分散剤の全質量中における、酸性分散剤の含有量が99質量%以上であることが好ましく、99.9質量%以上とすることもできる。
(Dispersant)
The radiation sensitive composition of this invention can contain a dispersing agent as resin. In particular, when a pigment is used, it is preferable to include a dispersant. Examples of the dispersant include an acidic dispersant (acidic resin) and a basic dispersant (basic resin). The dispersant preferably includes at least an acidic dispersant, and more preferably only an acidic dispersant. When the dispersant contains at least an acidic dispersant, the dispersibility of the colorant is improved and excellent developability can be obtained. Therefore, pattern formation can be suitably performed by photolithography. In addition, it is preferable that content of an acidic dispersing agent is 99 mass% or more in the total mass of a dispersing agent, for example that a dispersing agent is only an acidic dispersing agent, and shall be 99.9 mass% or more. You can also.

ここで、酸性分散剤(酸性樹脂)とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性分散剤(酸性樹脂)は、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、酸基の量が70モル%以上を占める樹脂が好ましく、実質的に酸基のみからなる樹脂がより好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)が有する酸基は、カルボキシル基が好ましい。
また、塩基性分散剤(塩基性樹脂)とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性分散剤(塩基性樹脂)は、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、塩基性基の量が50モル%以上を占める樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミンが好ましい。
酸性分散剤(酸性樹脂)の酸価は、40〜105mgKOH/gが好ましく、50〜105mgKOH/gがより好ましく、60〜105mgKOH/gがさらに好ましい。
Here, the acidic dispersant (acidic resin) represents a resin in which the amount of acid groups is larger than the amount of basic groups. The acidic dispersant (acidic resin) is preferably a resin in which the amount of acid groups occupies 70 mol% or more when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol%. A resin consisting only of groups is more preferred. The acid group possessed by the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxyl group.
The basic dispersant (basic resin) represents a resin in which the amount of basic groups is larger than the amount of acid groups. The basic dispersant (basic resin) is preferably a resin in which the amount of basic groups accounts for 50 mol% or more when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol%. The basic group possessed by the basic dispersant is preferably an amine.
The acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 40 to 105 mgKOH / g, more preferably 50 to 105 mgKOH / g, and still more preferably 60 to 105 mgKOH / g.

分散剤として用いる樹脂は、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。樹脂が酸基を有する繰り返し単位を含むことにより、フォトリソグラフィによりパターンを形成する際、画素の下地に発生する残渣をより低減することができる。   The resin used as the dispersant preferably contains a repeating unit having an acid group. When the resin includes a repeating unit having an acid group, a residue generated on the base of the pixel can be further reduced when a pattern is formed by photolithography.

また、分散剤として用いる樹脂は、グラフト共重合体であることも好ましい。グラフト共重合体は、グラフト鎖によって溶剤との親和性を有するために、着色剤の分散性、及び、経時後の分散安定性に優れる。また、組成物においては、グラフト鎖の存在により重合性化合物やアルカリ可溶性樹脂などとの親和性を有するので、アルカリ現像で残渣を生じにくくできる。なお、本発明において、グラフト共重合体とは、グラフト鎖を有する樹脂を意味する。また、グラフト鎖とは、ポリマーの主鎖の根元から、主鎖から枝分かれしている基の末端までを示す。   The resin used as the dispersant is also preferably a graft copolymer. Since the graft copolymer has an affinity for the solvent by the graft chain, it is excellent in the dispersibility of the colorant and the dispersion stability after aging. In addition, since the composition has an affinity with a polymerizable compound or an alkali-soluble resin due to the presence of the graft chain, a residue can be hardly generated by alkali development. In the present invention, the graft copolymer means a resin having a graft chain. The graft chain means from the base of the main chain of the polymer to the end of the group branched from the main chain.

本発明において、グラフト共重合体としては、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であるグラフト鎖を有する樹脂が好ましい。また、グラフト鎖1本あたりの水素原子を除いた原子数は、40〜10000が好ましく、50〜2000がより好ましく、60〜500が更に好ましい。   In the present invention, the graft copolymer is preferably a resin having a graft chain in which the number of atoms excluding hydrogen atoms is in the range of 40 to 10,000. Moreover, 40-10000 are preferable, as for the number of atoms except the hydrogen atom per graft chain, 50-2000 are more preferable, and 60-500 are still more preferable.

グラフト共重合体の主鎖構造としては、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂などが挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
グラフト共重合体のグラフト鎖としては、グラフト部位と溶剤との相互作用性を向上させ、それにより分散性を高めるために、ポリ(メタ)アクリル、ポリエステル、又はポリエーテルを有するグラフト鎖であることが好ましく、ポリエステル又はポリエーテルを有するグラフト鎖であることがより好ましい。
グラフト共重合体は、グラフト鎖を有する繰り返し単位を、質量換算で、グラフト共重合体の総質量に対し2〜90質量%の範囲で含むことが好ましく、5〜30質量%の範囲で含むことがより好ましい。グラフト鎖を有する繰り返し単位の含有量が、この範囲内であると、着色剤の分散性が良好である。
Examples of the main chain structure of the graft copolymer include (meth) acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, polyurea resin, polyamide resin, and polyether resin. Of these, a (meth) acrylic resin is preferable.
The graft chain of the graft copolymer is a graft chain having poly (meth) acrylic, polyester, or polyether in order to improve the interaction between the graft site and the solvent and thereby increase dispersibility. Is preferable, and a graft chain having polyester or polyether is more preferable.
The graft copolymer preferably contains a repeating unit having a graft chain in a range of 2 to 90% by mass, and in a range of 5 to 30% by mass, based on the total mass of the graft copolymer. Is more preferable. When the content of the repeating unit having a graft chain is within this range, the dispersibility of the colorant is good.

本発明では、グラフト共重合体として、下記式(1)〜式(4)のいずれかで表される繰り返し単位を含む共重合体を用いることもできる。このグラフト共重合体は、黒色顔料の分散剤として特に好ましく用いることができる。

Figure 2017125953
In this invention, the copolymer containing the repeating unit represented by either of following formula (1)-formula (4) can also be used as a graft copolymer. This graft copolymer can be particularly preferably used as a dispersant for a black pigment.
Figure 2017125953

式(1)〜式(4)において、W1、W2、W3、及びW4はそれぞれ独立に酸素原子又はNHを表す。W1、W2、W3、及びW4は酸素原子であることが好ましい。
式(1)〜式(4)において、X1、X2、X3、X4、及びX5は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。X1、X2、X3、X4、及びX5としては、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、メチル基が特に好ましい。
In the formulas (1) to (4), W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 each independently represent an oxygen atom or NH. W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 are preferably oxygen atoms.
In the formulas (1) to (4), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and each independently a hydrogen atom or a methyl group. More preferred is a methyl group.

式(1)〜式(4)において、Y1、Y2、Y3、及びY4は、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、連結基は特に構造上制約されない。Y1、Y2、Y3、及びY4で表される2価の連結基として、具体的には、下記の(Y−1)〜(Y−21)の連結基などが例として挙げられる。下記に示した構造において、A、Bはそれぞれ、式(1)〜式(4)における左末端基、右末端基との結合部位を意味する。 In the formulas (1) to (4), Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 each independently represent a divalent linking group, and the linking group is not particularly limited in structure. Specific examples of the divalent linking group represented by Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 include the following (Y-1) to (Y-21) linking groups. . In the structure shown below, A and B each represent a binding site with the left terminal group and the right terminal group in Formulas (1) to (4).

Figure 2017125953
Figure 2017125953

式(1)〜式(4)において、Z1、Z2、Z3、及びZ4は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。有機基の構造は、特に限定されないが、具体的には、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基、及びアミノ基などが挙げられる。これらの中でも、Z1、Z2、Z3、及びZ4で表される有機基としては、特に分散性向上の観点から、立体反発効果を有するものが好ましく、各々独立に炭素数5から24のアルキル基又はアルコキシ基が好ましく、その中でも、特に各々独立に炭素数5から24の分岐アルキル基、炭素数5から24の環状アルキル基、又は、炭素数5から24のアルコキシ基が好ましい。なお、アルコキシ基中に含まれるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。 In the formulas (1) to (4), Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 each independently represent a monovalent organic group. The structure of the organic group is not particularly limited, and specific examples include an alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group, and an amino group. Is mentioned. Among these, as the organic group represented by Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 , those having a steric repulsion effect are particularly preferable from the viewpoint of improving dispersibility, and each independently has 5 to 24 carbon atoms. Of these, a branched alkyl group having 5 to 24 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 to 24 carbon atoms, or an alkoxy group having 5 to 24 carbon atoms is particularly preferable. The alkyl group contained in the alkoxy group may be linear, branched or cyclic.

式(1)〜式(4)において、n、m、p、及びqは、それぞれ独立に、1から500の整数である。
また、式(1)及び式(2)において、j及びkは、それぞれ独立に、2〜8の整数を表す。式(1)及び式(2)におけるj及びkは、分散安定性、現像性の観点から、4〜6の整数が好ましく、5が最も好ましい。
In Formula (1)-Formula (4), n, m, p, and q are the integers of 1 to 500 each independently.
Moreover, in Formula (1) and Formula (2), j and k represent the integer of 2-8 each independently. J and k in Formula (1) and Formula (2) are preferably integers of 4 to 6, and most preferably 5, from the viewpoints of dispersion stability and developability.

式(3)中、R3は分岐若しくは直鎖のアルキレン基を表し、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数2又は3のアルキレン基がより好ましい。pが2〜500のとき、複数存在するR3は互いに同じであっても異なっていてもよい。
式(4)中、R4は水素原子又は1価の有機基を表し、この1価の有機基としては特に構造上限定はされない。R4として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基が挙げられ、更に好ましくは、水素原子、又はアルキル基である。R4がアルキル基である場合、アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20の分岐状アルキル基、又は炭素数5〜20の環状アルキル基が好ましく、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基が特に好ましい。式(4)において、qが2〜500のとき、グラフト共重合体中に複数存在するX5及びR4は互いに同じであっても異なっていてもよい。
In Formula (3), R 3 represents a branched or straight chain alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms. When p is 2 to 500, a plurality of R 3 may be the same as or different from each other.
In the formula (4), R 4 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and the monovalent organic group is not particularly limited in terms of structure. R 4 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. When R 4 is an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, A linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable. In the formula (4), when q is 2 to 500, a plurality of X 5 and R 4 present in the graft copolymer may be the same or different from each other.

式(1)で表される繰り返し単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(1A)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
また、式(2)で表される繰り返し単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(2A)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
The repeating unit represented by the formula (1) is more preferably a repeating unit represented by the following formula (1A) from the viewpoints of dispersion stability and developability.
The repeating unit represented by the formula (2) is more preferably a repeating unit represented by the following formula (2A) from the viewpoint of dispersion stability and developability.

また、式(3)で表される繰り返し単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(3A)又は式(3B)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。

Figure 2017125953
Further, the repeating unit represented by the formula (3) is more preferably a repeating unit represented by the following formula (3A) or formula (3B) from the viewpoint of dispersion stability and developability.
Figure 2017125953

式(1A)中、X1、Y1、Z1及びnは、式(1)におけるX1、Y1、Z1及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(2A)中、X2、Y2、Z2及びmは、式(2)におけるX2、Y2、Z2及びmと同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(3A)又は(3B)中、X3、Y3、Z3及びpは、式(3)におけるX3、Y3、Z3及びpと同義であり、好ましい範囲も同様である。
Wherein (1A), X 1, Y 1, Z 1 and n are as defined X 1, Y 1, Z 1 and n in Formula (1), and preferred ranges are also the same.
Wherein (2A), X 2, Y 2, Z 2 and m are as defined X 2, Y 2, Z 2 and m in the formula (2), and preferred ranges are also the same.
Wherein (3A) or (3B), X 3, Y 3, Z 3 and p are as defined X 3, Y 3, Z 3 and p in formula (3), and preferred ranges are also the same.

また、上述したグラフト共重合体は、上述した式(1)〜(4)で表される繰り返し単位の他に、疎水性繰り返し単位を有することも好ましい。ただし、本発明において、疎水性繰り返し単位は、酸基(例えば、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、フェノール性水酸基等)を有さない繰り返し単位である。   Moreover, it is also preferable that the graft copolymer mentioned above has a hydrophobic repeating unit other than the repeating unit represented by Formula (1)-(4) mentioned above. However, in the present invention, the hydrophobic repeating unit is a repeating unit having no acid group (for example, carboxyl group, sulfo group, phosphoric acid group, phenolic hydroxyl group, etc.).

疎水性繰り返し単位は、好ましくは、ClogP値が1.2以上の化合物(モノマー)に由来する(対応する)繰り返し単位であり、より好ましくは、ClogP値が1.2〜8の化合物に由来する繰り返し単位である。   The hydrophobic repeating unit is preferably a repeating unit derived from (corresponding to) a compound (monomer) having a ClogP value of 1.2 or more, more preferably derived from a compound having a ClogP value of 1.2 to 8. It is a repeating unit.

ClogP値は、Daylight Chemical Information System, Inc.から入手できるプログラム“CLOGP”で計算された値である。このプログラムは、Hansch, Leoのフラグメントアプローチ(下記文献参照)により算出される“計算logP”の値を提供する。フラグメントアプローチは化合物の化学構造に基づいており、化学構造を部分構造(フラグメント)に分割し、そのフラグメントに対して割り当てられたlogP寄与分を合計することにより化合物のlogP値を推算している。その詳細は以下の文献に記載されている。本発明では、プログラムCLOGP v4.82により計算したClogP値を用いる。
A. J. Leo, Comprehensive Medicinal Chemistry, Vol.4, C. Hansch, P. G. Sammnens, J. B. Taylor and C. A. Ramsden, Eds., p.295, Pergamon Press, 1990 C. Hansch & A. J. Leo. SUbstituent Constants For Correlation Analysis in Chemistry and Biology. John Wiley & Sons. A.J. Leo. Calculating logPoct from structure. Chem. Rev., 93, 1281−1306, 1993.
ClogP values can be obtained from Daylight Chemical Information System, Inc. It is a value calculated by the program “CLOGP” available from This program provides the value of “computation logP” calculated by Hansch, Leo's fragment approach (see below). The fragment approach is based on the chemical structure of a compound, which divides the chemical structure into substructures (fragments) and estimates the logP value of the compound by summing the logP contributions assigned to that fragment. Details thereof are described in the following documents. In the present invention, the ClogP value calculated by the program CLOGP v4.82 is used.
A. J. et al. Leo, Comprehensive Medicinal Chemistry, Vol. 4, C.I. Hansch, P.A. G. Sammunens, J. et al. B. Taylor and C.M. A. Ramsden, Eds. , P. 295, Pergamon Press, 1990 C.I. Hansch & A. J. et al. Leo. Substituent Constants For Correlation Analysis in Chemistry and Biology. John Wiley & Sons. A. J. et al. Leo. Calculating logPoch from structure. Chem. Rev. , 93, 1281-1306, 1993.

logPは、分配係数P(Partition Coefficient)の常用対数を意味し、ある有機化合物が油(一般的には1−オクタノール)と水の2相系の平衡でどのように分配されるかを定量的な数値として表す物性値であり、以下の式で示される。
logP=log(Coil/Cwater)
式中、Coilは油相中の化合物のモル濃度を、Cwaterは水相中の化合物のモル濃度を表す。
logPの値が0をはさんでプラスに大きくなると油溶性が増し、マイナスで絶対値が大きくなると水溶性が増すことを意味し、有機化合物の水溶性と負の相関があり、有機化合物の親疎水性を見積るパラメータとして広く利用されている。
log P means the common logarithm of the partition coefficient P (Partition Coefficient), and quantitatively determines how an organic compound is distributed in the equilibrium of a two-phase system of oil (generally 1-octanol) and water. It is a physical property value expressed as a numerical value, and is represented by the following formula.
logP = log (Coil / Cwater)
In the formula, Coil represents the molar concentration of the compound in the oil phase, and Cwater represents the molar concentration of the compound in the aqueous phase.
When the logP value increases to a positive value across 0, the oil solubility increases. When the logP value increases to a negative value, the water solubility increases. There is a negative correlation with the water solubility of the organic compound. It is widely used as a parameter for estimating aqueous properties.

グラフト共重合体は、疎水性繰り返し単位として、下記一般式(i)〜(iii)表されるモノマーに由来の繰り返し単位から選択された1種以上の繰り返し単位を有することが好ましい。   The graft copolymer preferably has one or more repeating units selected from repeating units derived from monomers represented by the following general formulas (i) to (iii) as hydrophobic repeating units.

Figure 2017125953
Figure 2017125953

上記式(i)〜(iii)中、R1、R2、及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)を表す。
1、R2、及びR3は、より好ましくは水素原子、又は炭素原子数が1〜3のアルキル基であり、最も好ましくは、水素原子又はメチル基である。R2及びR3は、水素原子であることが特に好ましい。
In the above formulas (i) to (iii), R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or a carbon atom number of 1-6. An alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.).
R 1 , R 2 , and R 3 are more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 are particularly preferably a hydrogen atom.

Xは、酸素原子(−O−)又はイミノ基(−NH−)を表し、酸素原子であることが好ましい。   X represents an oxygen atom (—O—) or an imino group (—NH—), and is preferably an oxygen atom.

Lは、単結合又は2価の連結基である。2価の連結基としては、2価の脂肪族基(例えば、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基)、2価の芳香族基(例えば、アリーレン基、置換アリーレン基)、2価の複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ基(−NR31−、ここでR31は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル基(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。
Lは、単結合、アルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であることが好ましい。オキシアルキレン構造は、オキシエチレン構造又はオキシプロピレン構造であることがより好ましい。また、Lは、オキシアルキレン構造を2以上繰り返して含むポリオキシアルキレン構造を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン構造としては、ポリオキシエチレン構造又はポリオキシプロピレン構造が好ましい。ポリオキシエチレン構造は、−(OCH2CH2n−で表され、nは、2以上の整数が好ましく、2〜10の整数であることがより好ましい。
L is a single bond or a divalent linking group. As the divalent linking group, a divalent aliphatic group (for example, alkylene group, substituted alkylene group, alkenylene group, substituted alkenylene group, alkynylene group, substituted alkynylene group), divalent aromatic group (for example, arylene group) , Substituted arylene group), divalent heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino group (—NR 31 —, where R 31 Is an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group), a carbonyl group (—CO—), or a combination thereof.
L is preferably a single bond, an alkylene group or a divalent linking group containing an oxyalkylene structure. The oxyalkylene structure is more preferably an oxyethylene structure or an oxypropylene structure. L may contain a polyoxyalkylene structure containing two or more oxyalkylene structures. The polyoxyalkylene structure is preferably a polyoxyethylene structure or a polyoxypropylene structure. The polyoxyethylene structure is represented by — (OCH 2 CH 2 ) n —, and n is preferably an integer of 2 or more, and more preferably an integer of 2 to 10.

Zとしては、脂肪族基(例えば、アルキル基、置換アルキル基、不飽和アルキル基、置換不飽和アルキル基、)、芳香族基(例えば、アリーレン基、置換アリーレン基)、複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ基(−NR31−、ここでR31は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル基(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。 Z is an aliphatic group (eg, alkyl group, substituted alkyl group, unsaturated alkyl group, substituted unsaturated alkyl group), aromatic group (eg, arylene group, substituted arylene group), heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino group (—NR 31 —, where R 31 is an aliphatic group, aromatic group or heterocyclic group), carbonyl Examples include a group (—CO—) or a combination thereof.

脂肪族基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10が更に好ましい。脂肪族基には、更に環集合炭化水素基、架橋環式炭化水素基が含まれ、環集合炭化水素基の例としては、ビシクロヘキシル基、パーヒドロナフタレニル基、ビフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基などが含まれる。架橋環式炭化水素環として、例えば、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロオクタン環(ビシクロ[2.2.2]オクタン環、ビシクロ[3.2.1]オクタン環等)などの2環式炭化水素環、ホモブレダン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン環などの3環式炭化水素環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、パーヒドロ−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレン環などの4環式炭化水素環などが挙げられる。また、架橋環式炭化水素環には、縮合環式炭化水素環、例えば、パーヒドロナフタレン(デカリン)、パーヒドロアントラセン、パーヒドロフェナントレン、パーヒドロアセナフテン、パーヒドロフルオレン、パーヒドロインデン、パーヒドロフェナレン環などの5〜8員シクロアルカン環が複数個縮合した縮合環も含まれる。脂肪族基は不飽和脂肪族基よりも飽和脂肪族基の方が好ましい。また、脂肪族基は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、脂肪族基は、置換基として酸基を有さない。 The aliphatic group may have a cyclic structure or a branched structure. 1-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aliphatic group, 1-15 are more preferable, and 1-10 are still more preferable. The aliphatic group further includes a ring assembly hydrocarbon group and a bridged cyclic hydrocarbon group. Examples of the ring assembly hydrocarbon group include a bicyclohexyl group, a perhydronaphthalenyl group, a biphenyl group, and 4-cyclohexyl. A phenyl group and the like are included. As the bridged cyclic hydrocarbon ring, for example, bicyclic such as pinane, bornane, norpinane, norbornane, bicyclooctane ring (bicyclo [2.2.2] octane ring, bicyclo [3.2.1] octane ring, etc.) Hydrocarbon ring, homobredan, adamantane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecane ring and other tricyclic hydrocarbon rings, tetracyclo [4 4.0.1, 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, and tetracyclic hydrocarbon rings such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring includes a condensed cyclic hydrocarbon ring such as perhydronaphthalene (decalin), perhydroanthracene, perhydrophenanthrene, perhydroacenaphthene, perhydrofluorene, perhydroindene, perhydroindene. A condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings such as a phenalene ring are condensed is also included. The aliphatic group is preferably a saturated aliphatic group rather than an unsaturated aliphatic group. Further, the aliphatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aromatic group, and a heterocyclic group. However, the aliphatic group does not have an acid group as a substituent.

芳香族基の炭素原子数は、6〜20が好ましく、6〜15がより好ましく、6〜10が更に好ましい。また、芳香族基は置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、芳香族基は、置換基として酸基を有さない。   6-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aromatic group, 6-15 are more preferable, and 6-10 are still more preferable. The aromatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, and a heterocyclic group. However, the aromatic group does not have an acid group as a substituent.

複素環基は、複素環として5員環又は6員環を有することが好ましい。複素環に他の複素環、脂肪族環又は芳香族環が縮合していてもよい。また、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、水酸基、オキソ基(=O)、チオキソ基(=S)、イミノ基(=NH)、置換イミノ基(=N−R32、ここでR32は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、脂肪族基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、複素環基は、置換基として酸基を有さない。 The heterocyclic group preferably has a 5-membered or 6-membered ring as the heterocycle. Another heterocyclic ring, an aliphatic ring or an aromatic ring may be condensed with the heterocyclic ring. Moreover, the heterocyclic group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, hydroxyl groups, oxo groups (═O), thioxo groups (═S), imino groups (═NH), substituted imino groups (═N—R 32 , where R 32 is aliphatic. Group, aromatic group or heterocyclic group), aliphatic group, aromatic group and heterocyclic group. However, the heterocyclic group does not have an acid group as a substituent.

上記式(iii)中、R4、R5、及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、Z、又は−L−Zを表す。ここでL及びZは、上記におけるものと同義である。R4、R5、及びR6としては、水素原子、又は炭素数が1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 In the above formula (iii), R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms ( For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.), Z, or -LZ is represented. Here, L and Z are as defined above. R 4 , R 5 , and R 6 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

上記一般式(i)で表されるモノマーは、R1、R2、及びR3が水素原子又はメチル基であって、Lが単結合又はアルキレン基若しくはオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であって、Xが酸素原子又はイミノ基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。上記一般式(ii)で表されるモノマーは、R1が水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。上記一般式(iii)で表されるモノマーは、R4、R5、及びR6が水素原子又はメチル基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。 The monomer represented by the general formula (i) is a divalent linking group in which R 1 , R 2 , and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, and L is a single bond or an alkylene group or an oxyalkylene structure. A compound in which X is an oxygen atom or imino group and Z is an aliphatic group, heterocyclic group or aromatic group is preferred. The monomer represented by the general formula (ii) is a compound in which R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, L is an alkylene group, and Z is an aliphatic group, a heterocyclic group or an aromatic group. preferable. The monomer represented by the general formula (iii) is preferably a compound in which R 4 , R 5 , and R 6 are a hydrogen atom or a methyl group, and Z is an aliphatic group, a heterocyclic group, or an aromatic group. .

式(i)〜(iii)で表される代表的な化合物の例としては、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、スチレン類などから選ばれるラジカル重合性化合物が挙げられる。なお、式(i)〜(iii)で表される化合物の例としては、特開2013−249417号公報の段落0089〜0093に記載の化合物を参照でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。   Examples of typical compounds represented by formulas (i) to (iii) include radically polymerizable compounds selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, styrenes, and the like. As examples of the compounds represented by formulas (i) to (iii), the compounds described in paragraphs 0089 to 0093 of JP2013-249417A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein. .

グラフト共重合体において、疎水性繰り返し単位は、質量換算で、グラフト共重合体の総質量に対し10〜90質量%の範囲で含まれることが好ましく、20〜80質量%の範囲で含まれることがより好ましい。含有量が上記範囲において十分なパターン形成が得られる。   In the graft copolymer, the hydrophobic repeating unit is preferably contained in the range of 10 to 90% by mass, and in the range of 20 to 80% by mass, based on the total mass of the graft copolymer. Is more preferable. When the content is in the above range, sufficient pattern formation can be obtained.

上述したグラフト共重合体は、上述した式(1)〜(4)で表される繰り返し単位の他に、着色剤などと相互作用を形成しうる官能基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。   The graft copolymer described above preferably includes a repeating unit having a functional group capable of forming an interaction with a colorant or the like in addition to the repeating unit represented by the above formulas (1) to (4).

上記酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基などがあり、カルボキシル基が好ましい。カルボキシル基を有することで、黒色顔料などの着色剤への吸着力が良好で、黒色顔料などの分散性を向上できる。   Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group, and a carboxyl group is preferable. By having a carboxyl group, the adsorptive power to a colorant such as a black pigment is good, and the dispersibility of the black pigment can be improved.

グラフト共重合体は、酸基を有する繰り返し単位を1種又は2種以上有してもよい。
グラフト共重合体は、酸基を有する繰り返し単位を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、酸基を有する繰り返し単位の含有量は、質量換算で、グラフト共重合体の総質量に対して、好ましくは5〜80質量%が好ましく、より好ましくは、10〜60質量%である。
The graft copolymer may have one or more repeating units having an acid group.
The graft copolymer may or may not contain a repeating unit having an acid group, but when it is contained, the content of the repeating unit having an acid group is calculated in terms of mass to the total mass of the graft copolymer. On the other hand, 5-80 mass% is preferable, More preferably, it is 10-60 mass%.

上記塩基性基としては、例えば、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、N原子を含むヘテロ環、アミド基などがあり、特に好ましいものは、着色剤への吸着力が良好で、且つ、その分散性が高い第3級アミノ基である。グラフト共重合体は、これらの塩基性基を1種或いは2種以上、有することができる。
グラフト共重合体は、塩基性基を有する繰り返し単位を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、塩基性基を有する繰り返し単位の含有量は、質量換算で、グラフト共重合体の総質量に対して、好ましくは0.01〜50質量%であり、より好ましくは、現像性阻害抑制という観点から、0.01〜30質量%である。
Examples of the basic group include a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a heterocyclic ring containing an N atom, an amide group, and the like, and particularly preferable is adsorption to a colorant. It is a tertiary amino group having good strength and high dispersibility. The graft copolymer can have one or more of these basic groups.
The graft copolymer may or may not contain a repeating unit having a basic group. However, when it is contained, the content of the repeating unit having a basic group is the total amount of the graft copolymer in terms of mass. Preferably it is 0.01-50 mass% with respect to the mass, More preferably, it is 0.01-30 mass% from a viewpoint of developability inhibition suppression.

上記配位性基、および反応性を有する官能基としては、例えば、アセチルアセトキシ基、トリアルコキシシリル基、イソシアネート基、酸無水物、酸塩化物などが挙げられる。特に好ましいものは、着色剤への吸着力が良好で分散性が高いアセチルアセトキシ基である。グラフト共重合体は、これらの基を1種又は2種以上有してもよい。
グラフト共重合体は、配位性基を有する繰り返し単位、又は、反応性を有する官能基を有する繰り返し単位を含有してもしなくてもよいが、含有する場合、これらの繰り返し単位の含有量は、質量換算で、グラフト共重合体の総質量に対して、好ましくは10〜80質量%であり、より好ましくは、現像性阻害抑制という観点から、20〜60質量%である。
Examples of the coordinating group and reactive functional group include acetylacetoxy group, trialkoxysilyl group, isocyanate group, acid anhydride, acid chloride and the like. Particularly preferred is an acetylacetoxy group that has a good adsorptive power to the colorant and a high dispersibility. The graft copolymer may have one or more of these groups.
The graft copolymer may or may not contain a repeating unit having a coordinating group or a repeating unit having a reactive functional group, but when it is contained, the content of these repeating units is In terms of mass, it is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass from the viewpoint of inhibiting developability inhibition, with respect to the total mass of the graft copolymer.

グラフト共重合体が、グラフト鎖以外に、着色剤と相互作用を形成しうる官能基を有する場合、これらの官能基がどのように導入されているかは特に限定はされないが、グラフト共重合体は、下記一般式(iv)〜(vi)で表されるモノマーに由来の繰り返し単位から選択された1種以上の繰り返し単位を有することが好ましい。   When the graft copolymer has a functional group capable of forming an interaction with the colorant in addition to the graft chain, there is no particular limitation on how these functional groups are introduced. It is preferable to have one or more types of repeating units selected from repeating units derived from monomers represented by the following general formulas (iv) to (vi).

Figure 2017125953
Figure 2017125953

一般式(iv)〜一般式(vi)中、R11、R12、及びR13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)を表す。
一般式(iv)〜一般式(vi)中、R11、R12、及びR13は、より好ましくは、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数が1〜3のアルキル基であり、最も好ましくは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。一般式(iv)中、R12及びR13は、それぞれ水素原子であることが特に好ましい。
In general formula (iv) to general formula (vi), R 11 , R 12 , and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), or a carbon atom. An alkyl group having 1 to 6 numbers (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.) is represented.
In general formula (iv) to general formula (vi), R 11 , R 12 , and R 13 are more preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably Are each independently a hydrogen atom or a methyl group. In the general formula (iv), R 12 and R 13 are each particularly preferably a hydrogen atom.

一般式(iv)中のX1は、酸素原子(−O−)又はイミノ基(−NH−)を表し、酸素原子であることが好ましい。
一般式(v)中のYは、メチン基又は窒素原子を表す。
X 1 in the general formula (iv) represents an oxygen atom (—O—) or an imino group (—NH—), and is preferably an oxygen atom.
Y in the general formula (v) represents a methine group or a nitrogen atom.

一般式(iv)〜一般式(v)中のL1は、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基の例としては、2価の脂肪族基(例えば、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、及び置換アルキニレン基)、2価の芳香族基(例えば、アリーレン基、及び置換アリーレン基)、2価の複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ結合(−NR31’−、ここでR31’は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル結合(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。 L < 1 > in general formula (iv)-general formula (v) represents a single bond or a bivalent coupling group. Examples of the divalent linking group include a divalent aliphatic group (for example, an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, and a substituted alkynylene group), a divalent aromatic group (for example, , Arylene group and substituted arylene group), divalent heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino bond (—NR 31 ′ — Here, R 31 ′ includes an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group), a carbonyl bond (—CO—), or a combination thereof.

1は、単結合、アルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であることが好ましい。オキシアルキレン構造は、オキシエチレン構造又はオキシプロピレン構造であることがより好ましい。また、Lは、オキシアルキレン構造を2以上繰り返して含むポリオキシアルキレン構造を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン構造としては、ポリオキシエチレン構造又はポリオキシプロピレン構造が好ましい。ポリオキシエチレン構造は、−(OCH2CH2n−で表され、nは、2以上の整数が好ましく、2〜10の整数であることがより好ましい。 L 1 is preferably a single bond, an alkylene group or a divalent linking group containing an oxyalkylene structure. The oxyalkylene structure is more preferably an oxyethylene structure or an oxypropylene structure. L may contain a polyoxyalkylene structure containing two or more oxyalkylene structures. The polyoxyalkylene structure is preferably a polyoxyethylene structure or a polyoxypropylene structure. The polyoxyethylene structure is represented by — (OCH 2 CH 2 ) n —, and n is preferably an integer of 2 or more, and more preferably an integer of 2 to 10.

一般式(iv)〜一般式(vi)中、Z1は、グラフト鎖以外に着色剤と相互作用を形成しうる官能基を表し、カルボキシル基、第三級アミノ基であることが好ましく、カルボキシル基であることがより好ましい。 In general formula (iv) to general formula (vi), Z 1 represents a functional group capable of forming an interaction with the colorant in addition to the graft chain, and is preferably a carboxyl group or a tertiary amino group. More preferably, it is a group.

一般式(vi)中、R14、R15、及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、−Z1、又は−L1−Z1を表す。ここでL1及びZ1は、上記におけるL1及びZ1と同義であり、好ましい例も同様である。R14、R15、及びR16としては、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数が1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 In the general formula (vi), R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, , methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), - represents a Z 1, or -L 1 -Z 1. Wherein L 1 and Z 1 are the same meaning as L 1 and Z 1 in the above, it is the preferable examples. R 14 , R 15 , and R 16 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

一般式(iv)で表されるモノマーは、R11、R12、及びR13がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、L1がアルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であって、Xが酸素原子又はイミノ基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。一般式(v)で表されるモノマーは、R11が水素原子又はメチル基であって、L1がアルキレン基であって、Z1がカルボン酸基であって、Yがメチン基である化合物が好ましい。一般式(vi)で表されるモノマーは、R14、R15、及びR16がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Lが単結合又はアルキレン基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。 The monomer represented by the general formula (iv) is a divalent linking group in which R 11 , R 12 , and R 13 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and L 1 is an alkylene group or an oxyalkylene structure. A compound in which X is an oxygen atom or imino group and Z is a carboxylic acid group is preferable. The monomer represented by the general formula (v) is a compound in which R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, L 1 is an alkylene group, Z 1 is a carboxylic acid group, and Y is a methine group. Is preferred. In the monomer represented by the general formula (vi), R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, L is a single bond or an alkylene group, and Z is a carboxylic acid group. Is preferred.

上記グラフト共重合体の具体例の例としては、以下が挙げられる。また、特開2014−111734号公報の段落0121〜0130に記載の樹脂が挙げられ、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。

Figure 2017125953
Specific examples of the graft copolymer include the following. Moreover, resin of Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-111734 of the paragraphs 0121-0130 is mentioned, The content shall be integrated in this-application specification.
Figure 2017125953

また、樹脂(分散剤)は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むオリゴイミン系分散剤を用いることもできる。オリゴイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造Xを有する繰り返し単位と、原子数40〜10,000の側鎖Yを含む側鎖とを有し、かつ主鎖及び側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子とは、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。   In addition, as the resin (dispersant), an oligoimine-based dispersant containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain can also be used. The oligoimine-based dispersant has a repeating unit having a partial structure X having a functional group of pKa14 or less, and a side chain containing a side chain Y having 40 to 10,000 atoms, and has a main chain and a side chain. A resin having at least one basic nitrogen atom is preferred. The basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a basic nitrogen atom.

オリゴイミン系分散剤については、特開2012−255128号公報の段落番号0102〜0174の記載を参酌でき、本明細書には上記内容が組み込まれることとする。オリゴイミン系分散剤の具体例としては、下記の樹脂や、特開2012−255128号公報の段落番号0168〜0174に記載の樹脂を用いることができる。

Figure 2017125953
Regarding the oligoimine-based dispersant, the description in paragraphs 0102 to 0174 of JP 2012-255128 A can be referred to, and the above contents are incorporated in this specification. As specific examples of the oligoimine-based dispersant, the following resins and the resins described in paragraph numbers 0168 to 0174 of JP 2012-255128 A can be used.
Figure 2017125953

分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、楠本化成株式会社製「DA−7301」、BYKChemie社製「Disperbyk−101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、111(リン酸系分散剤)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050〜4010〜4165(ポリウレタン系)、EFKA4330〜4340(ブロック共重合体)、4400〜4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA−703−50、DA−705、DA−725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL−18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、12000、17000、20000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル者製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT−8000E等、信越化学工業(株)製、オルガノシロキサンポリマーKP341、裕商(株)製「W001:カチオン系界面活性剤」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、「W004、W005、W017」等のアニオン系界面活性剤、森下産業(株)製「EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」等の高分子分散剤、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P−123」、および三洋化成(株)製「イオネット(商品名)S−20」等が挙げられる。また、アクリベースFFS−6752、アクリベースFFS−187、アクリキュア−RD−F8、サイクロマーPを用いることもできる。
なお、上記分散剤で説明した樹脂は、分散剤以外の用途で使用することもできる。例えば、バインダーとして用いることもできる。
The dispersant is also available as a commercial product. Specific examples thereof include “DA-7301” manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., “Disperbyk-101 (polyamidoamine phosphate)” manufactured by BYK Chemie, 107 (carboxylic acid). Ester), 110 (copolymer containing an acid group), 111 (phosphate dispersing agent), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (polymer copolymer) ”, “BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid), manufactured by EFKA” “EFKA 4047, 4050 to 4010 to 4165 (polyurethane type), EFKA 4330 to 4340 (block copolymer), 4400 to 4402 (modified polyacrylate) , 5010 (polyesteramide), 5765 (high molecular weight polycarboxylate) , 6220 (fatty acid polyester), 6745 (phthalocyanine derivative), 6750 (azo pigment derivative) ”,“ Ajisper PB821, PB822, PB880, PB881 ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co.,“ Floren TG-710 (urethane oligomer) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. ”,“ Polyflow No. 50E, No. 300 (acrylic copolymer) ”,“ Disparon KS-860, 873SN, 874, # 2150 (aliphatic polycarboxylic acid), # 7004 (polyether) manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd. Ester), DA-703-50, DA-705, DA-725 "," Demol RN, N (naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate), MS, C, SN-B (aromatic sulfonic acid formalin heavy) manufactured by Kao Corporation Condensate) ”,“ homogenol L-18 (polymer polycarboxylic acid) ”,“ Emulgen 920, 930, 935, 985 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) ”,“ Acetamine 86 (stearylamine acetate) ”,“ Solsperse 5000 (phthalocyanine derivative) ”manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd., 22000 (azo) Pigment derivative), 13240 (polyesteramine), 3000, 12000, 17000, 20000, 27000 (polymer having a functional part at the end), 24000, 28000, 32000, 38500 (graft type polymer) ", manufactured by Nikko Chemical “Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate)”, Hinoact T-8000E manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Nosiloxane polymer KP341, “W001: cationic surfactant” manufactured by Yusho Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonyl Nonionic surfactants such as phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester, anionic surfactants such as “W004, W005, W017”, “EFKA-46, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.” EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 ”, manufactured by San Nopco Co., Ltd. , Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100, etc., "ADEKA Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77 manufactured by ADEKA Corporation , P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 ”,“ Ionet (trade name) S-20 ”manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., and the like. Also, Acrybase FFS-6752, Acrybase FFS-187, Acrycure-RD-F8, and Cyclomer P can be used.
In addition, resin demonstrated with the said dispersing agent can also be used for uses other than a dispersing agent. For example, it can be used as a binder.

<<光重合開始剤>>
本発明の感放射線性組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。また、光重合開始剤は、約300nm〜800nm(330nm〜500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
<< photopolymerization initiator >>
The radiation-sensitive composition of the present invention contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of a polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable. Further, it may be an activator that generates some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, or may be an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer. The photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).

光重合開始剤としては、少なくとも芳香族基を有する化合物であることが好ましく、例えば、(ビス)アシルホスフィンオキシド又はそのエステル類、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、チオキサントン化合物、オキシムエステル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、トリハロメチル化合物、アゾ化合物、有機過酸化物、ジアゾニウム化合物、ヨードニウム化合物、スルホニウム化合物、アジニウム化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、メタロセン化合物等のオニウム塩化合物、有機硼素塩化合物、ジスルホン化合物などが挙げられる。感度の観点から、オキシムエステル化合物、アシルホスフィンオキシド系化合物、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、トリハロメチル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、及び、チオール化合物が好ましく、α−アミノケトン化合物がより好ましい。着色剤として黒色顔料を用いた場合においては、光重合開始剤としてα−アミノケトン化合物を用いることで、優れたリソグラフィ性が得られやすい。   The photopolymerization initiator is preferably a compound having at least an aromatic group. For example, (bis) acylphosphine oxide or its esters, acetophenone compounds, α-aminoketone compounds, benzophenone compounds, benzoin ether compounds , Ketal derivative compounds, thioxanthone compounds, oxime ester compounds, hexaarylbiimidazole compounds, trihalomethyl compounds, azo compounds, organic peroxides, diazonium compounds, iodonium compounds, sulfonium compounds, azinium compounds, benzoin ether compounds, ketal derivative compounds And onium salt compounds such as metallocene compounds, organic boron salt compounds, and disulfone compounds. From the viewpoint of sensitivity, oxime ester compounds, acylphosphine oxide compounds, acetophenone compounds, α-aminoketone compounds, trihalomethyl compounds, hexaarylbiimidazole compounds, and thiol compounds are preferable, and α-aminoketone compounds are more preferable. When a black pigment is used as the colorant, excellent lithographic properties can be easily obtained by using an α-aminoketone compound as a photopolymerization initiator.

α−アミノケトン化合物としては、下式(AK−1)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2017125953
Examples of the α-aminoketone compound include compounds represented by the following formula (AK-1).
Figure 2017125953

式中、Arは、−SR13あるいは−N(R7E)(R8E)で置換されているフェニル基を表し、R13は水素原子または、アルキル基を表す。 In the formula, Ar represents a phenyl group substituted with —SR 13 or —N (R 7E ) (R 8E ), and R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

1DおよびR2Dは、それぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基を表す。R1DとR2Dは互いに結合して炭素数2〜9のアルキレン基を構成してもよい。
1DおよびR2Dが表すアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましい。
1DおよびR2Dが表すアルキル基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、アリール基、ヘテロ環基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、−ORY1、−SRY1、−CORY1、−COORY1、−OCORY1、−NRY1Y2、−NHCORY1、−CONRY1Y2、−NHCONRY1Y2、−NHCOORY1、−SO2Y1、−SO2ORY1、−NHSO2Y1などが挙げられる。RY1およびRY2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基またはヘテロ環基を表す。置換基はアリール基が好ましい。特に、R1DおよびR2Dのいずれか一方が無置換のアルキル基で、他方は、アリール基で置換されたアルキル基が好ましい。
ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
Y1およびRY2が表すアルキル基の炭素数は、1〜20が好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐が好ましい。
置換基としてのアリール基およびRY1およびRY2が表すアリール基の炭素数は、6〜20が好ましく、6〜15がより好ましく、6〜10が更に好ましい。アリール基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。
Y1およびRY2が表すヘテロ環基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロ環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。ヘテロ環基を構成する炭素原子の数は3〜30が好ましく、3〜18がより好ましく、3〜12がより好ましい。ヘテロ環基を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロ環基を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。
R 1D and R 2D each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 1D and R 2D may be bonded to each other to form an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms.
The alkyl group represented by R 1D and R 2D may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched.
The alkyl group represented by R 1D and R 2D may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent, an aryl group, a heterocyclic group, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, -OR Y1, -SR Y1, -COR Y1, -COOR Y1, -OCOR Y1, -NR Y1 R Y2, -NHCOR Y1 , —CONR Y1 R Y2 , —NHCONR Y1 R Y2 , —NHCOOR Y1 , —SO 2 R Y1 , —SO 2 OR Y1 , —NHSO 2 R Y1 and the like. R Y1 and R Y2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. The substituent is preferably an aryl group. In particular, one of R 1D and R 2D is preferably an unsubstituted alkyl group, and the other is preferably an alkyl group substituted with an aryl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
As for carbon number of the alkyl group which R < Y1> and R <Y2> represent, 1-20 are preferable. The alkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched.
6-20 are preferable, as for carbon number of the aryl group which RY1 and RY2 represent as a substituent, 6-15 are more preferable, and 6-10 are still more preferable. The aryl group may be a single ring or a condensed ring.
The heterocyclic group represented by R Y1 and R Y2 is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. The heterocyclic group may be a single ring or a condensed ring. 3-30 are preferable, as for the number of the carbon atoms which comprise a heterocyclic group, 3-18 are more preferable, and 3-12 are more preferable. As for the number of the hetero atoms which comprise a heterocyclic group, 1-3 are preferable. The hetero atom constituting the heterocyclic group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.

3DおよびR4Dは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ置換された炭素数2〜4のアルキル基、又は、炭素数3〜5のアルケニル基を表す。R3DとR4Dとは互いに結合して炭素数3〜7のアルキレン基を形成してもよく、そのアルキレン基は、アルキレン鎖中に、−O−あるいは−N(R12)−を含むものであってもよい。R12は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。 R 3D and R 4D each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 2 to 4 carbon atoms substituted with 1 to 4 carbon atoms, or 3 to 5 carbon atoms. Represents an alkenyl group. R 3D and R 4D may be bonded to each other to form an alkylene group having 3 to 7 carbon atoms, and the alkylene group contains —O— or —N (R 12 ) — in the alkylene chain. It may be. R 12 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

7EおよびR8Eは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ置換された炭素数2〜4のアルキル基、又は、炭素数3〜5のアルケニル基を表す。R7EとR8Eとは互いに結合して炭素数3〜7のアルキレン基を形成してもよく、そのアルキレン基は、アルキレン鎖中に、−O−あるいは−N(R12)−を含むものであってもよい。ここで、R12は前述したものと同義である。 R 7E and R 8E are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy-substituted alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. Represents an alkenyl group. R 7E and R 8E may be bonded to each other to form an alkylene group having 3 to 7 carbon atoms, and the alkylene group contains —O— or —N (R 12 ) — in the alkylene chain. It may be. Here, R 12 has the same meaning as described above.

式(AK−1)で表される化合物の例としては、2−メチル−1−フェニル−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(ヘキシル)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−エチル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等が挙げられる。
市販品としては、IRGACURE907、IRGACURE369、及び、IRGACURE379(商品名:いずれもBASF社製)などが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (AK-1) include 2-methyl-1-phenyl-2-morpholinopropan-1-one and 2-methyl-1- [4- (hexyl) phenyl] -2. -Morpholinopropan-1-one, 2-ethyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -Butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone and the like.
Examples of commercially available products include IRGACURE907, IRGACURE369, and IRGACURE379 (trade names: all manufactured by BASF).

光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959,IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、及び、IRGACURE−379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nm又は405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE−819やDAROCUR−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, aminoacetophenone initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, a compound described in JP-A-2009-191179 in which an absorption wavelength is matched with a long wave light source such as 365 nm or 405 nm can also be used. As the acylphosphine-based initiator, commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.

オキシム化合物の具体例としては、特開2001−233842号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報記載の化合物、特開2006−342166号公報記載の化合物を用いることができる。オキシム化合物の具体例としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。   Specific examples of the oxime compound include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166. Specific examples of the oxime compound include, for example, 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, and 2-acetoxyiminopentane-3. -One, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, and 2 -Ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like.

オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653−1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。また、TRONLY TR−PBG−304、TRONLY TR−PBG−309、TRONLY TR−PBG−305(常州強力電子新材料有限公司社(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、アデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)も用いることができる。
Examples of oxime compounds include J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. 202-232, compounds described in JP-A No. 2000-66385, compounds described in JP-A No. 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A No. 2006-342166, and the like.
IRGACURE-OXE01 (manufactured by BASF) and IRGACURE-OXE02 (manufactured by BASF) are also preferably used as commercial products. Also, TRONLY TR-PBG-304, TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305 (manufactured by CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD), Adeka Arcles NC 930 (manufactured by ADEKA) can also be used.

また上記記載以外のオキシム化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009−519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−15025号公報及び米国特許公開2009−292039号記載の化合物、国際公開特許2009−131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。好ましくは、例えば、特開2013−29760号公報の段落0274〜0275を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。   Further, as oxime compounds other than those described above, compounds described in JP-A-2009-519904, in which an oxime is linked to the carbazole N position, compounds described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety, Compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-15025 and US Patent Publication No. 2009-292209, in which a nitro group is introduced into the dye moiety, a ketoxime compound described in International Patent Publication No. 2009-131189, a triazine skeleton and an oxime skeleton in the same molecule A compound described in U.S. Pat. No. 7,556,910, a compound described in JP-A-2009-221114 having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-line light source, and the like may be used. Preferably, for example, paragraphs 0274 to 0275 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

本発明は、光重合開始剤として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014−137466号公報記載の化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。   In the present invention, an oxime compound having a fluorene ring can also be used as a photopolymerization initiator. Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include compounds described in JP-A No. 2014-137466. This content is incorporated herein.

本発明は、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010−262028号公報記載の化合物、特表2014−500852号公報記載の化合物24、36〜40、特開2013−164471号公報記載の化合物(C−3)などが挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。   In the present invention, an oxime compound having a fluorine atom can also be used as a photopolymerization initiator. Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include compounds described in JP 2010-262028 A, compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and compounds described in JP 2013-164471 A ( C-3). This content is incorporated herein.

本発明は、光重合開始剤として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013−114249号公報の段落0031〜0047、特開2014−137466号公報の段落0008〜0012、0070〜0079に記載されている化合物や、アデカアークルズNCI−831(ADEKA社製)が挙げられる。   In the present invention, an oxime compound having a nitro group can be used as a photopolymerization initiator. Specific examples of the oxime compound having a nitro group include compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP 2013-114249 A, paragraphs 0008 to 0012 and 0070 to 0079 of JP 2014-137466 A, and ADEKA. Arcles NCI-831 (made by ADEKA) is mentioned.

オキシム化合物を低照度領域で使用する場合、オキシム化合物の添加量を少なくするか、感度の異なる2種以上の光重合開始剤と併用することが好ましい。オキシム化合物の併用であっても良いし、オキシム化合物とそれ以外の光重合開始剤化合物との併用であっても良い。オキシム化合物とα−アミノケトン化合物なども挙げられる。   When the oxime compound is used in a low illuminance region, it is preferable to reduce the amount of the oxime compound added or use in combination with two or more photopolymerization initiators having different sensitivities. An oxime compound may be used in combination, or an oxime compound and another photopolymerization initiator compound may be used in combination. Examples also include oxime compounds and α-aminoketone compounds.

オキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the oxime compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2017125953
Figure 2017125953
Figure 2017125953
Figure 2017125953

光重合開始剤は、350nm〜500nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、360nm〜480nmの波長領域に吸収波長を有する化合物がより好ましく、365nm及び405nmの吸光度が高い化合物が特に好ましい。   The photopolymerization initiator is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, more preferably a compound having an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably a compound having high absorbance at 365 nm and 405 nm.

光重合開始剤は、365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000〜300,000であることが好ましく、2,000〜300,000であることがより好ましく、5,000〜200,000であることが特に好ましい。化合物のモル吸光係数の測定は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
In the photopolymerization initiator, the molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000 from the viewpoint of sensitivity, and 5,000. Particularly preferred is ~ 200,000. A known method can be used to measure the molar extinction coefficient of the compound. Specifically, for example, an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian) is used and an ethyl acetate solvent is used. It is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L.
You may use a photoinitiator in combination of 2 or more type as needed.

光重合開始剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対し0.1〜50質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜30質量%であり、さらに好ましくは1〜20質量%である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。
また、光重合開始剤は、α−アミノケトン化合物を50質量%以上含有することが好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%が特に好ましい。上限は、100質量%とすることもでき、99.5質量%以下とすることもでき、99質量%以下とすることもできる。
また、光重合開始剤と着色剤との質量比は、光重合開始剤/着色剤=0.1〜1.0が好ましく、0.1〜0.8がより好ましく、0.1〜0.6がさらに好ましく、0.1〜0.5が特に好ましい。光重合開始剤と着色剤との質量比が上記の範囲であれば、膜の露光前の状態における、膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550を、1.7〜3.7に調整しやすい。特に、黒色顔料を含む着色剤を用いた場合、光重合開始剤と着色剤との質量比を上記の範囲で調整することで、Ab365/Ab550を、1.7〜3.7に調整しやすい。
本発明の感放射線性組成物は、光重合開始剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
As for content of a photoinitiator, 0.1-50 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, More preferably, it is 0.5-30 mass%, More preferably, it is 1-20 mass. %. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained.
The photopolymerization initiator preferably contains 50% by mass or more of the α-aminoketone compound, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass. The upper limit may be 100% by mass, 99.5% by mass or less, or 99% by mass or less.
The mass ratio of the photopolymerization initiator to the colorant is preferably photopolymerization initiator / colorant = 0.1 to 1.0, more preferably 0.1 to 0.8, and 0.1 to 0. 6 is more preferable, and 0.1 to 0.5 is particularly preferable. So long as the mass ratio of the above photopolymerization initiator and a colorant, in a state before exposure to film, and the absorbance Ab 365 against wavelength 365nm of light film, the absorbance Ab 550 for light having a wavelength 550nm membrane It is easy to adjust Ab 365 / Ab 550 which is the ratio of 1.7 to 3.7. In particular, when a colorant containing a black pigment is used, Ab 365 / Ab 550 is adjusted to 1.7 to 3.7 by adjusting the mass ratio of the photopolymerization initiator and the colorant within the above range. It's easy to do.
The radiation-sensitive composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

<<溶剤>>
本発明の感放射線性組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は有機溶剤が好ましい。溶剤は、各成分の溶解性や感放射線性組成物の塗布性を満足すれば特に制限はない。
<< Solvent >>
The radiation-sensitive composition of the present invention preferably contains a solvent. The solvent is preferably an organic solvent. A solvent will not be restrict | limited especially if the solubility of each component and the applicability | paintability of a radiation sensitive composition are satisfied.

有機溶剤の例としては、例えば、以下のものが挙げられる。エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸シクロヘキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例えば、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル及び2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。   Examples of the organic solvent include the following. Esters include, for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, cyclohexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, oxy Alkyl acetates (for example, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (for example, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)), 3-oxypropionic acid alkyl esters (For example, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc. (for example, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc. ), 2-oxypropionic acid alkyl esters (eg, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, etc. (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate) Propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate)), methyl 2-oxy-2-methylpropionate and ethyl 2-oxy-2-methylpropionate (for example, 2- Methyl methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, 2- Ethyl oxobutanoate, etc. Examples include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl Ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, etc., and ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, and aromatic hydrocarbons Preferred examples include toluene and xylene.

有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。有機溶剤を2種以上組みあわせて用いる場合、特に好ましくは、上記の3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルおよびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。   An organic solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When two or more organic solvents are used in combination, the above-mentioned methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, 3-methoxypropionic acid are particularly preferable. It is a mixed solution composed of two or more selected from methyl, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether and propylene glycol methyl ether acetate.

本発明において、有機溶剤は、過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。   In the present invention, the organic solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and more preferably contains substantially no peroxide.

溶剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分が5〜80質量%となる量が好ましい。下限は10質量%以上が好ましい。上限は、60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。   The amount of the solvent is preferably such that the total solid content of the radiation-sensitive composition is 5 to 80% by mass. The lower limit is preferably 10% by mass or more. The upper limit is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.

<<顔料誘導体>>
本発明の感放射線性組成物は、顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体としては、有機顔料の一部分を、酸性基、塩基性基又はフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。顔料誘導体を構成するための有機顔料としては、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等が挙げられる。また、顔料誘導体が有する酸性基としては、スルホン酸基、カルボン酸基及びその4級アンモニウム塩基が好ましく、カルボン酸基及びスルホン酸基がさらに好ましく、スルホン酸基が特に好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、特に三級アミノ基が好ましい。顔料誘導体の具体例としては、例えば下記化合物が挙げられる。また、特開2011−252065号公報の段落0162〜0183の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。

Figure 2017125953
<< Pigment derivative >>
The radiation-sensitive composition of the present invention can contain a pigment derivative. Examples of the pigment derivative include compounds having a structure in which a part of an organic pigment is substituted with an acidic group, a basic group, or a phthalimidomethyl group. Examples of the organic pigment for constituting the pigment derivative include diketopyrrolopyrrole pigments, azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thioindigo pigments , Isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, selenium pigments, metal complex pigments, and the like. Moreover, as an acidic group which a pigment derivative has, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and its quaternary ammonium base are preferable, a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are more preferable, and a sulfonic acid group is especially preferable. The basic group possessed by the pigment derivative is preferably an amino group, particularly preferably a tertiary amino group. Specific examples of the pigment derivative include the following compounds. In addition, the description of paragraphs 0162 to 0183 in JP 2011-252065 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in this specification.
Figure 2017125953

本発明の感放射線性組成物における顔料誘導体の含有量は、顔料の全質量に対し、1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がさらに好ましい。顔料誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   1-30 mass% is preferable with respect to the total mass of a pigment, and, as for content of the pigment derivative in the radiation sensitive composition of this invention, 3-20 mass% is more preferable. Only one pigment derivative may be used, or two or more pigment derivatives may be used in combination.

<<界面活性剤>>
本発明の感放射線性組成物は、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
<< Surfactant >>
The radiation-sensitive composition of the present invention may contain various surfactants from the viewpoint of further improving coatability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.

本発明の感放射線性組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上し、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。即ち、フッ素系界面活性剤を含有する感放射線性組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力が低下して、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。   By including a fluorosurfactant in the radiation-sensitive composition of the present invention, the liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, and the coating thickness uniformity and liquid-saving properties are improved. It can be improved further. That is, in the case of forming a film using a coating liquid to which a radiation-sensitive composition containing a fluorosurfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid decreases, and the surface to the surface to be coated is reduced. The wettability is improved and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.

フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3〜40質量%が好適であり、より好ましくは5〜30質量%であり、特に好ましくは7〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。   3-40 mass% is suitable for the fluorine content rate in a fluorine-type surfactant, More preferably, it is 5-30 mass%, Most preferably, it is 7-25 mass%. A fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in the composition.

フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、RS−72−K(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015−117327号公報の段落0015〜0158に記載の化合物を用いることもできる。フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011−89090号公報に記載された化合物が挙げられる。
フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。

Figure 2017125953
上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000〜50,000であり、例えば、14,000である。
フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和基を側鎖に有する含フッ素重合体をフッ素系界面活性剤として用いることもできる。具体例としては、特開2010−164965号公報0050〜0090段落および0289〜0295段落に記載された化合物、例えばDIC社製のメガファックRS−101、RS−102、RS−718K等が挙げられる。 Examples of the fluorosurfactant include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, RS-72-K (above, DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC -101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, SC-383, S393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (made by OMNOVA) etc. are mentioned. As the fluorine-based surfactant, compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP-A No. 2015-117327 can also be used. A block polymer can also be used as the fluorosurfactant, and specific examples thereof include compounds described in JP-A-2011-89090.
The fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy group or propyleneoxy group) (meth). A fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
Figure 2017125953
The weight average molecular weight of the above compound is preferably 3,000 to 50,000, for example, 14,000.
As the fluorosurfactant, a fluoropolymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain can be used as the fluorosurfactant. Specific examples thereof include compounds described in JP2010-164965A paragraphs 0050-0090 and 0289-0295, such as MegaFac RS-101, RS-102 and RS-718K manufactured by DIC.

ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。また、和光純薬工業社製の、NCW−101、NCW−1001、NCW−1002を使用することもできる。   Specific examples of nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerin ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, Sol Perth 20000 (manufactured by Lubrizol Japan Ltd.) and the like. Further, the product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd., may be used NCW-101, NCW-1001, NCW-1002.

カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。   Specific examples of the cationic surfactant include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.

アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)、サンデットBL(三洋化成(株)社製)等が挙げられる。   Specific examples of the anionic surfactant include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.), and the like.

シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4460、TSF−4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。   Examples of silicone-based surfactants include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torresilicone SH21PA, Torree Silicone SH28PA, Torree Silicone SH29PA, Torree Silicone SH30PA, Torree Silicone SH8400 (above, Toray Dow Corning Co., Ltd.) )), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4442 (above, manufactured by Momentive Performance Materials), KP341, KF6001, KF6002 (above, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) , BYK307, BYK323, BYK330 (above, manufactured by BYK Chemie) and the like.

界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、0.005〜1.0質量%がより好ましい。
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
0.001-2.0 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, and, as for content of surfactant, 0.005-1.0 mass% is more preferable.

<<シランカップリング剤>>
本発明の感放射線性組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤としては、一分子中に少なくとも2種の反応性の異なる官能基を有するシラン化合物が挙げられる。例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、が好ましく、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシランなどが挙げられる。シランカップリング剤の詳細については、特開2013−254047号公報の段落番号0155〜0158の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
<< Silane coupling agent >>
The radiation sensitive composition of the present invention can contain a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include silane compounds having at least two functional groups having different reactivity in one molecule. For example, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxy Propyldimethoxymethylsilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane are preferable, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, and the like can be given. Regarding the details of the silane coupling agent, the description of paragraph numbers 0155 to 0158 of JP2013-254047A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

本発明の感放射線性組成物がシランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.5〜30質量%が好ましい。下限は、0.7質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。本発明の感放射線性組成物は、シランカップリング剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。   When the radiation sensitive composition of this invention contains a silane coupling agent, 0.5-30 mass% of content of a silane coupling agent is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The lower limit is preferably 0.7% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more. The upper limit is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. The radiation-sensitive composition of the present invention may contain only one type of silane coupling agent or two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

<<重合禁止剤>>
本発明の感放射線性組成物は、重合禁止剤を含有することも好ましい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
<< Polymerization inhibitor >>
The radiation sensitive composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor. As a polymerization inhibitor, hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like can be mentioned.

本発明の感放射線性組成物において、重合禁止剤を用いると、低照度露光を行なった際の、その後の現像性能変動が抑えられ、パターンの線幅、膜厚、分光スペクトル等のパターン形成性に関係する露光照度依存性をより効果的に抑制することができる。更には、一定量の光が透過する膜に使用した場合であっても、未露光部分の不必要な硬化や、意図した露光以外の光による硬化を抑制できる場合がある。   In the radiation-sensitive composition of the present invention, when a polymerization inhibitor is used, subsequent development performance fluctuations when exposed to low illumination are suppressed, and pattern formability such as pattern line width, film thickness, spectral spectrum, etc. The exposure illuminance dependence related to can be more effectively suppressed. Furthermore, even when used for a film through which a certain amount of light is transmitted, unnecessary curing of unexposed portions and curing by light other than intended exposure may be suppressed.

本発明の感放射線性組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.01〜5質量%が好ましい。本発明の感放射線性組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
また必要に応じて、酸素による重合阻害を防止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の乾燥の過程で塗布膜の表面に偏在させてもよい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、感放射線性組成物の質量に対して、0.5〜10質量%が好ましい。
When the radiation sensitive composition of this invention contains a polymerization inhibitor, 0.01-5 mass% of content of a polymerization inhibitor is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition. The radiation sensitive composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
If necessary, higher fatty acid derivatives such as behenic acid and behenic acid amide may be added to prevent polymerization inhibition due to oxygen, and may be unevenly distributed on the surface of the coating film during the drying process after coating. . As for the addition amount of a higher fatty acid derivative, 0.5-10 mass% is preferable with respect to the mass of a radiation sensitive composition.

<<紫外線吸収剤>>
本発明の感放射線性組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤を含有させることで、波長365nmの光の透過率を調整でき、リソグラフィ性に優れた感放射線性組成物とすることができる。紫外線吸収剤は、共役ジエン系化合物が好ましく、下記一般式(1)で表される化合物よりが好ましい。この共役ジエン系化合物を用いると、特に低照度露光を行なった際のその後の現像性能変動が抑えられ、パターンの線幅、膜厚、分光スペクトル等のパターン形成性に関係する露光照度依存性をより効果的に抑制することができる。

Figure 2017125953
<< UV absorber >>
The radiation sensitive composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber. By containing an ultraviolet absorber, the transmittance of light having a wavelength of 365 nm can be adjusted, and a radiation-sensitive composition having excellent lithography properties can be obtained. The ultraviolet absorber is preferably a conjugated diene compound, more preferably a compound represented by the following general formula (1). When this conjugated diene compound is used, fluctuations in development performance after exposure, especially when low-illuminance exposure is performed, can be suppressed, and exposure illuminance dependence related to pattern formability such as pattern line width, film thickness, and spectral spectrum can be reduced. It can suppress more effectively.
Figure 2017125953

1及びR2は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、又は炭素原子数6〜20のアリール基を表し、R1とR2とは互いに同一でも異なっていてもよいが、同時に水素原子を表すことはない。
3及びR4は、電子吸引基を表す。ここで、電子吸引基は、ハメットの置換基定数σp値(以下、単に「σp値」という。)が、0.20以上1.0以下の基である。好ましくは、σp値が0.30以上0.8以下の基である。R3、R4としては、アシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、スルファモイル基が好ましく、特にアシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、スルファモイル基が好ましい。
上記一般式(1)については、特開2010−049029号公報の段落番号0148〜0158の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other. However, it does not represent a hydrogen atom at the same time.
R 3 and R 4 represent an electron withdrawing group. Here, the electron withdrawing group is a group having Hammett's substituent constant σp value (hereinafter, simply referred to as “σp value”) of 0.20 or more and 1.0 or less. A group having a σp value of 0.30 or more and 0.8 or less is preferable. R 3 and R 4 are preferably an acyl group, a carbamoyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, a nitro group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfonyloxy group, and a sulfamoyl group, particularly an acyl group. A carbamoyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfonyloxy group, and a sulfamoyl group are preferred.
Regarding the general formula (1), the description of paragraph numbers 0148 to 0158 of JP 2010-049029 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

上記一般式(1)で表される化合物の具体例としては以下の化合物が挙げられる。また、特開2010−049029号公報の段落番号0160〜0162に記載の化合物に挙げられ、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。

Figure 2017125953
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compounds. Moreover, it is mentioned in the compound of Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-049029, paragraph number 0160-0162, and this content shall be integrated in this-application specification.
Figure 2017125953

紫外線吸収剤の含有量は、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5質量%がより好ましい。
また、紫外線吸収剤と着色剤との質量比は、紫外線吸収剤/着色剤=0.1〜1.2が好ましく、0.1〜1.0がより好ましく、0.1〜0.8がさらに好ましく、0.1〜0.7が特に好ましい。紫外線吸収剤と着色剤との質量比が上記の範囲であれば、膜の露光前の状態における、膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550を、1.7〜3.7に調整しやすい。特に、黒色顔料を含む着色剤を用いた場合、紫外線吸収剤と着色剤との質量比を上記の範囲で調整することで、Ab365/Ab550を、1.7〜3.7に調整しやすい。紫外線吸収剤は2種以上併用しても良い。
0.01-10 mass% is preferable with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, and, as for content of a ultraviolet absorber, 0.01-5 mass% is more preferable.
The mass ratio between the ultraviolet absorber and the colorant is preferably ultraviolet absorber / colorant = 0.1 to 1.2, more preferably 0.1 to 1.0, and 0.1 to 0.8. Further preferred is 0.1 to 0.7. So long as the mass ratio of the above and the colorant UV absorber, in a state before exposure to film, and the absorbance Ab 365 with respect to light having a wavelength of 365nm in film, the absorbance Ab 550 for light having a wavelength 550nm membrane It is easy to adjust the ratio Ab 365 / Ab 550 to 1.7 to 3.7. In particular, when a colorant containing a black pigment is used, Ab 365 / Ab 550 is adjusted to 1.7 to 3.7 by adjusting the mass ratio of the ultraviolet absorber and the colorant within the above range. Cheap. Two or more kinds of ultraviolet absorbers may be used in combination.

<<増感剤>>
本発明の感放射線性組成物は、光重合開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、併用する光重合開始剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。増感剤の好ましい例としては、特開2008−214395号公報の段落番号〔0085〕〜〔0098〕に記載された化合物を挙げることができる。増感剤の含有量は、感度と保存安定性の観点から、感放射線性組成物の全固形分に対し、0.1〜30質量%の範囲が好ましく、1〜20質量%の範囲がより好ましく、2〜15質量%の範囲が更に好ましい。
<< Sensitizer >>
The radiation-sensitive composition of the present invention may contain a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the photopolymerization initiator and increasing the photosensitive wavelength. As the sensitizer, those that are sensitized by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism to the photopolymerization initiator used in combination are preferable. Preferable examples of the sensitizer include compounds described in paragraph numbers [0085] to [0098] of JP-A-2008-214395. The content of the sensitizer is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass and more preferably in the range of 1 to 20% by mass with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition from the viewpoints of sensitivity and storage stability. The range of 2 to 15% by mass is more preferable.

<<その他添加剤>>
本発明の感放射線性組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004−295116号公報の段落0155〜0156に記載のものを挙げることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。酸化防止剤としては、例えばフェノール化合物、リン系化合物(例えば特開2011−90147 0042段落に記載の化合物)、チオエーテル化合物などを用いることができる。市販品としては、例えば(株)ADEKA製のアデカスタブシリーズ(AO−20、AO−30、AO−40、AO−50、AO−50F、AO−60、AO−60G、AO−80、AO−330など)が挙げられる。酸化防止剤は2種以上を混合して使用してもよい。本発明の感放射線性組成物においては、特開2004−295116号公報の段落0078に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落0081に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
<< Other additives >>
Various additives such as fillers, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents and the like can be blended with the radiation-sensitive composition of the present invention as necessary. Examples of these additives include those described in paragraphs 0155 to 0156 of JP-A No. 2004-295116, the contents of which are incorporated herein. As the antioxidant, for example, a phenol compound, a phosphorus compound (for example, a compound described in JP 2011-90147 0042 paragraph), a thioether compound, or the like can be used. Examples of commercially available products include ADEKA Corporation's ADK STAB series (AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-50F, AO-60, AO-60G, AO-80, AO- 330). Two or more antioxidants may be mixed and used. The radiation-sensitive composition of the present invention can contain a sensitizer and a light stabilizer described in paragraph 0078 of JP-A-2004-295116 and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph 0081 of the publication. .

用いる原料等により感放射線性組成物中に金属元素が含まれることがあるが、欠陥発生抑制等の観点で、感放射線性組成物中の第2族元素(カルシウム、マグネシウム等)の含有量は50ppm以下であることが好ましく、0.01〜10ppmに制御することが好ましい。また、感放射線性組成物中の無機金属塩の総量は100ppm以下であることが好ましく、0.5〜50ppmに制御することがより好ましい。   Depending on the raw materials used, the radiation-sensitive composition may contain metal elements, but from the viewpoint of suppressing the occurrence of defects, the content of Group 2 elements (calcium, magnesium, etc.) in the radiation-sensitive composition is It is preferable that it is 50 ppm or less, and it is preferable to control to 0.01-10 ppm. Further, the total amount of the inorganic metal salt in the radiation-sensitive composition is preferably 100 ppm or less, and more preferably controlled to 0.5 to 50 ppm.

本発明の感放射線性組成物は、高屈率折粒子の含有量が、感放射線性組成物の全固形分に対して5質量%未満であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。高屈率折粒子を実質的に含まない態様とすることもできる。高屈率折粒子を実質的に含まないとは、感放射線性組成物の全固形分に対して、高屈率折粒子の含有量が0.5質量%以下であること好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことがさらに好ましい。高屈率折粒子の含有量が、5質量%未満であれば、波長633nmの光の屈折率が1.20〜1.65の特性を有する膜および硬化膜を製造しやすい。   In the radiation-sensitive composition of the present invention, the content of the high refractive index particles is preferably less than 5% by mass with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition, and preferably 3% by mass or less. More preferred is 1% by mass or less. It can also be set as the aspect which does not contain a high refractive index folding particle substantially. It is preferable that the content of the high refractive index folding particles is substantially 0.5% by mass or less based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. More preferably, it is less than mass%, and it is still more preferable not to contain. When the content of the high refractive index folded particles is less than 5% by mass, it is easy to produce a film and a cured film having a characteristic that the refractive index of light having a wavelength of 633 nm is 1.20 to 1.65.

高屈折粒子としては、屈折率が1.8以上である材料が挙げられる。下限は、1.9以上とすることもでき、2以上とすることもできる。上限は、3以下とすることもでき、2.9以下とすることもでき、2.8以下とすることもできる。高屈折率粒子の例としては、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P及びSから選択される少なくとも一種の元素を有する金属酸化物を含む粒子が挙げられる。具体的には二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウムスズ(ITO)、シリカ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化バナジウム、酸化ニオブの粒子が挙げられる。金属酸化物粒子は、これらの金属の酸化物を主成分とし、更に他の元素を含むことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量(質量%)が多い成分を意味する。他の元素の例としては、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P及びS等が挙げられる。   Examples of the highly refractive particles include materials having a refractive index of 1.8 or more. The lower limit can be 1.9 or more, and can be 2 or more. The upper limit can be 3 or less, can be 2.9 or less, and can be 2.8 or less. Examples of the high refractive index particles include at least one selected from Ti, Zr, Sn, Sb, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, As, Cr, Hg, Zn, Al, Mg, Si, P, and S. And particles containing a metal oxide having the above element. Specific examples thereof include particles of titanium dioxide, zirconium oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, indium tin oxide (ITO), silica, aluminum oxide, magnesium oxide, vanadium oxide, and niobium oxide. The metal oxide particles are mainly composed of oxides of these metals and can further contain other elements. The main component means a component having the largest content (mass%) among the components constituting the particles. Examples of other elements include Ti, Zr, Sn, Sb, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, As, Cr, Hg, Zn, Al, Mg, Si, P, and S.

<感放射線性組成物の調製方法>
本発明の感放射線性組成物は、前述の成分を混合して調製できる。
感放射線性組成物の調製に際しては、感放射線性組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解および/または分散した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。例えば、全成分を同時に溶剤に溶解および/または分散して組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜2つ以上の溶液または分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して組成物として調製してもよい。
本発明の感放射線性組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ナイロン−6、ナイロン−6,6等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む)等を用いたフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)が好ましい。
フィルタの孔径は、0.01〜7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01〜3.0μm程度、さらに好ましくは0.05〜0.5μm程度である。この範囲とすることにより、後工程において均一及び平滑な感放射線性組成物の調製を阻害する、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
<Method for preparing radiation-sensitive composition>
The radiation-sensitive composition of the present invention can be prepared by mixing the aforementioned components.
In preparing the radiation-sensitive composition, the components constituting the radiation-sensitive composition may be blended together, or may be blended sequentially after each component is dissolved and / or dispersed in a solvent. In addition, there are no particular restrictions on the charging order and working conditions when blending. For example, the composition may be prepared by dissolving and / or dispersing all components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be suitably used as two or more solutions or dispersions at the time of use ( These may be mixed at the time of application) to prepare as a composition.
The radiation-sensitive composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances and reducing defects. Any filter can be used without particular limitation as long as it has been conventionally used for filtration. For example, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide resins such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight), etc. The filter using is mentioned. Among these materials, polypropylene (including high density polypropylene) is preferable.
The filter has a pore diameter of about 0.01 to 7.0 μm, preferably about 0.01 to 3.0 μm, and more preferably about 0.05 to 0.5 μm. By setting it as this range, it becomes possible to remove reliably the fine foreign material which inhibits preparation of a uniform and smooth radiation sensitive composition in a post process.

フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。
また、上述した範囲内で異なる孔径の第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社(DFA4201NXEYなど)、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
例えば、第1のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタリングを行ってもよい。
When using filters, different filters may be combined. At that time, the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more.
Moreover, you may combine the 1st filter of a different hole diameter within the range mentioned above. The pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer. As a commercially available filter, for example, selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd. (DFA4201NXEY, etc.), Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Integris Co., Ltd. (formerly Nihon Microlith Co., Ltd.) or KITZ Micro Filter Co., Ltd. can do.
As the second filter, a filter formed of the same material as the first filter described above can be used.
For example, the filtering by the first filter may be performed only with the dispersion, and the second filtering may be performed after mixing other components.

<膜、硬化膜>
次に、本発明の膜および硬化膜について説明する。本発明の膜および硬化膜は、本発明の感放射線性組成物を用いてなるものである。また、本発明の膜は、以下の特性を有する膜でもある。なお、本発明における「膜」は、露光前の状態の膜を意味する。また、本発明における「硬化膜」は、露光などの硬化処理を行った後の膜を意味する。
膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、
膜の、波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%以下であり、
膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7である。
<Film, cured film>
Next, the film | membrane and cured film of this invention are demonstrated. The film and cured film of the present invention are formed using the radiation-sensitive composition of the present invention. The film of the present invention is also a film having the following characteristics. The “film” in the present invention means a film before exposure. In addition, the “cured film” in the present invention means a film after performing a curing treatment such as exposure.
Absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm of the film is 0.1 to 0.8,
The standard deviation of the transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less,
Ab 365 / Ab 550 , which is the ratio of the absorbance Ab 365 for light with a wavelength of 365 nm of the film and the absorbance Ab 550 for light with a wavelength of 550 nm of the film, is 1.7 to 3.7.

本発明の膜(露光前の膜)のAb365/Ab550は、1.7〜3.7であり、1.8〜3.5が好ましく、1.8〜3.4がより好ましく、1.9〜3.3がさらに好ましい。Ab365/Ab550が上記範囲であれば、密着性よく高解像可能なリソグラフィ性能が得られる。 Ab 365 / Ab 550 of the film of the present invention (film before exposure) is 1.7 to 3.7, preferably 1.8 to 3.5, more preferably 1.8 to 3.4. .9 to 3.3 are more preferable. When Ab 365 / Ab 550 is within the above range, lithography performance with high adhesion and high resolution can be obtained.

本発明の膜(露光前の膜)および本発明の硬化膜(露光後の膜)のAb550は、0.1〜0.8であり、0.15〜0.70が好ましく、0.18〜0.50がより好ましく、0.20〜0.30がさらに好ましい。また、本発明の膜(露光前の膜)および本発明の硬化膜(露光後の膜)の上記標準偏差は、10%以下であり、5%以下が好ましく、3%以下がさらに好ましい。
Ab550が上記範囲であれば、可視領域の光を程よく遮光できる。そして、上記標準偏差が10%以下であれば、上述の波長範囲の特定の波長に過度の吸収ピークをもたず、その領域において全体にフラットな状態の透過スペクトルを呈する。このため、Ab550を0.1〜0.8とし、上記標準偏差を、10%以下とすることで、特定の波長で過度の吸収を示さない、良好な灰色膜とすることができ、例えば固体撮像素子の灰色画素として用いたときに透過率に偏りのない良好な性能を実現することができる。
Ab 550 of the film of the present invention (film before exposure) and the cured film of the present invention (film after exposure) is 0.1 to 0.8, preferably 0.15 to 0.70, 0.18 -0.50 is more preferable, and 0.20-0.30 is more preferable. The standard deviation of the film of the present invention (film before exposure) and the cured film of the present invention (film after exposure) is 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 3% or less.
If Ab 550 is in the above range, light in the visible region can be moderately shielded. And if the said standard deviation is 10% or less, it will not have an excessive absorption peak in the specific wavelength of the above-mentioned wavelength range, and will exhibit the transmission spectrum of a flat state in the whole area | region. Therefore, by setting Ab 550 to 0.1 to 0.8 and the standard deviation to be 10% or less, a good gray film that does not exhibit excessive absorption at a specific wavelength can be obtained. When used as a gray pixel of a solid-state imaging device, it is possible to achieve good performance with no bias in transmittance.

本発明の膜(露光前の膜)および本発明の硬化膜(露光後の膜)は、膜の波長633nmの光に対する屈折率が1.20〜1.65であることが好ましく、1.20〜1.60であることがより好ましく、1.20〜1.58がさらに好ましい。波長633nmの光の屈折率が上記範囲であれば、光の反射を抑制できるので、膜表面における光の反射を抑制できる。このため、本発明の硬化膜を、カラーフィルタの着色画素などと組み合わせて使用した場合、本発明の硬化膜の表面や、本発明の硬化膜と他の層(例えば着色画素など)との界面における光の反射などを抑制して、良好な画像認識性などが得られやすい。   The refractive index of the film of the present invention (film before exposure) and the cured film of the present invention (film after exposure) is preferably 1.20 to 1.65 with respect to light having a wavelength of 633 nm. More preferably, it is -1.60, and 1.20-1.58 are still more preferable. If the refractive index of light having a wavelength of 633 nm is in the above range, reflection of light can be suppressed, so that reflection of light on the film surface can be suppressed. For this reason, when the cured film of the present invention is used in combination with colored pixels of a color filter, the surface of the cured film of the present invention or the interface between the cured film of the present invention and other layers (for example, colored pixels). It is easy to obtain good image recognizability or the like by suppressing the reflection of light or the like.

上述の特性を有する膜および硬化膜は、本発明の感放射線性組成物を用いて製造することができる。   The film | membrane and cured film which have the above-mentioned characteristic can be manufactured using the radiation sensitive composition of this invention.

また、上記の特性を有する膜および硬化膜は、1層の膜(単層膜)が上記の分光特性を有していてもよく、2層以上の膜を組み合わせた多層膜により上記分光特性を満たしていてもよい。2層以上の膜を組み合わせて上記分光特性を満たす場合、例えば、各層の着色剤の濃度を高めることができ、単層膜の場合に比べて膜全体における膜厚をより薄くできることがある。また、材料設計の自由度を高めることができる。   In addition, the film having the above characteristics and the cured film may have a single layer film (single layer film) having the above-mentioned spectral characteristics, and the above-mentioned spectral characteristics may be obtained by a multilayer film in which two or more layers are combined. It may be satisfied. When two or more films are combined to satisfy the above spectral characteristics, for example, the concentration of the colorant in each layer can be increased, and the film thickness of the entire film can be made thinner than in the case of a single layer film. Moreover, the freedom degree of material design can be raised.

<<単層膜>>
上記単層膜は、着色剤の種類や配合量、紫外線吸収剤の配合量などを調整することで、達成できる。例えば、露光前の膜および露光後の膜(硬化膜)のAb550は、着色剤の含有量を変えることで、調整することができる。また、露光前の膜および露光後の膜(硬化膜)の波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差は、着色剤の種類を変えることで調整できる。
また露光前の膜のAb365/Ab550の比率は、各主成分の組成を変えることで調整できる。例えば、着色剤、紫外線吸収剤、光重合開始剤の種類や含有量を変えることで、Ab365/Ab550の比率を調整することができる。
<< Single layer film >>
The monolayer film can be achieved by adjusting the type and blending amount of the colorant and the blending amount of the ultraviolet absorber. For example, Ab 550 of the film before exposure and the film after exposure (cured film) can be adjusted by changing the content of the colorant. Moreover, the standard deviation of the transmittance | permeability in the wavelength range of 400-700 nm of the film | membrane before exposure and the film | membrane (cured film) after exposure can be adjusted by changing the kind of coloring agent.
Further, the ratio of Ab 365 / Ab 550 of the film before exposure can be adjusted by changing the composition of each main component. For example, the ratio of Ab 365 / Ab 550 can be adjusted by changing the type and content of the colorant, ultraviolet absorber, and photopolymerization initiator.

例えば、以下の(1)〜(2)のいずれかの感放射線性組成物を用いることで、上記の分光特性の膜(露光前の膜)および硬化膜(露光後の膜)を製造することができる。好ましくは、(1)〜(2)のいずれかの態様において、着色剤を、感放射線性組成物の全固形分に対して7〜50質量%(好ましくは10〜45質量%、より好ましくは、12〜40質量%)含む感放射線性組成物である。感放射線性組成物の着色剤以外の組成については、上述した本発明の感光性組成物で説明したものを用いることができ、好ましい態様も同様である。   For example, by using the radiation sensitive composition of any one of the following (1) to (2), a film having the above spectral characteristics (film before exposure) and a cured film (film after exposure) are manufactured. Can do. Preferably, in any one of the embodiments (1) to (2), the coloring agent is 7 to 50% by mass (preferably 10 to 45% by mass, more preferably, based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. , 12 to 40% by mass). About compositions other than the coloring agent of a radiation sensitive composition, what was demonstrated by the photosensitive composition of this invention mentioned above can be used, and a preferable aspect is also the same.

(1)黒色顔料を含む着色剤を用い、かつ、黒色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して7〜50質量%(好ましくは、10〜40質量%、さらに好ましくは12〜30質量%)含有させる。
(2)黒色顔料を1種類以上と、有彩色顔料を1種類以上とを含む着色剤を用い、かつ、黒色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して5.8〜43.7質量%(好ましくは、8.3〜39.3質量%、さらに好ましくは10.0〜35.0質量%)含有させ、有彩色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して1.5〜17.5質量%(好ましくは、2.1〜15.7質量%、さらに好ましくは2.5〜15.7質量%)含有させる。
(1) A colorant containing a black pigment is used, and the black pigment is 7 to 50% by mass (preferably 10 to 40% by mass, more preferably 12 to 30%) based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. (Mass%).
(2) A colorant containing at least one black pigment and at least one chromatic pigment is used, and the black pigment is 5.8 to 43.7 based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. 1% by mass (preferably 8.3 to 39.3% by mass, more preferably 10.0 to 35.0% by mass), and the chromatic pigment is 1. 5 to 17.5 mass% (preferably 2.1 to 15.7 mass%, more preferably 2.5 to 15.7 mass%) is contained.

上記(1)の態様は、黒色顔料を60質量%以上含む着色剤が好ましく、黒色顔料を80質量%以上含む着色剤がより好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックおよびチタンブラックが好ましく、チタンブラックがより好ましい。   The aspect (1) is preferably a colorant containing 60% by mass or more of a black pigment, and more preferably a colorant containing 80% by mass or more of a black pigment. The black pigment is preferably carbon black and titanium black, more preferably titanium black.

上記(2)の態様は、黒色顔料を50〜99質量%と、有彩色顔料を1〜50質量%含む着色剤が好ましく、黒色顔料を60〜90質量%と、有彩色顔料を10〜40質量%含む着色剤がより好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックおよびチタンブラックが好ましく、チタンブラックがより好ましい。有彩色顔料は、赤色顔料、オレンジ色顔料および黄色顔料から選ばれる少なくとも1種の顔料が好ましい。   The aspect (2) is preferably a colorant containing 50 to 99% by mass of black pigment and 1 to 50% by mass of chromatic pigment, 60 to 90% by mass of black pigment, and 10 to 40 of chromatic color pigment. A colorant containing mass% is more preferred. The black pigment is preferably carbon black and titanium black, more preferably titanium black. The chromatic pigment is preferably at least one pigment selected from a red pigment, an orange pigment, and a yellow pigment.

また、上記の(1)および(2)の態様において、紫外線吸収剤の含有量を、感放射線性組成物の全固形分に対して、0.01〜10質量%とすることが好ましく、0.01〜5質量%がより好ましい。紫外線吸収剤の含有量を調整することで、Ab365/Ab550の比率を調整することもできる。Ab365/Ab550が低すぎる場合は、紫外線吸収剤の含有量を増やすことで、Ab365/Ab550の比率を高めることができる。また、Ab365/Ab550が高すぎる場合は、紫外線吸収剤の含有量を減らすことで、Ab365/Ab550の比率を下げることができる。紫外線吸収剤と着色剤との質量比は、紫外線吸収剤/着色剤=0.1〜1.2が好ましく、0.1〜1.0がより好ましく、0.1〜0.8がさらに好ましく、0.1〜0.7が特に好ましい。 In the above aspects (1) and (2), the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 10% by mass with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition. More preferably, the content is 0.01 to 5% by mass. The ratio of Ab 365 / Ab 550 can also be adjusted by adjusting the content of the ultraviolet absorber. When Ab 365 / Ab 550 is too low, the ratio of Ab 365 / Ab 550 can be increased by increasing the content of the ultraviolet absorber. If Ab 365 / Ab 550 is too high, the ratio of Ab 365 / Ab 550 can be reduced by reducing the content of the ultraviolet absorber. The mass ratio of the UV absorber to the colorant is preferably UV absorber / colorant = 0.1 to 1.2, more preferably 0.1 to 1.0, and even more preferably 0.1 to 0.8. 0.1 to 0.7 is particularly preferable.

また、上記の(1)および(2)の態様において、光重合開始剤の含有量を調整することで、Ab365/Ab550の比率を調整することもできる。Ab365/Ab550が低すぎる場合は、光重合開始剤の含有量を増やすことで、Ab365/Ab550の比率を高めることができる。また、Ab365/Ab550が高すぎる場合は、光重合開始剤の含有量を減らすことで、Ab365/Ab550の比率を下げることができる。光重合開始剤と着色剤との質量比は、光重合開始剤/着色剤=0.1〜1.0が好ましく、0.1〜0.8がより好ましく、0.1〜0.6がさらに好ましく、0.1〜0.5が特に好ましい。 In the above aspects (1) and (2), the ratio of Ab 365 / Ab 550 can also be adjusted by adjusting the content of the photopolymerization initiator. When Ab 365 / Ab 550 is too low, the ratio of Ab 365 / Ab 550 can be increased by increasing the content of the photopolymerization initiator. In the case Ab 365 / Ab 550 is too high, by reducing the content of the photopolymerization initiator, it is possible to reduce the ratio of Ab 365 / Ab 550. The mass ratio of the photopolymerization initiator to the colorant is preferably photopolymerization initiator / colorant = 0.1 to 1.0, more preferably 0.1 to 0.8, and 0.1 to 0.6. Further preferred is 0.1 to 0.5.

また、波長633nmの光の屈折率を1.20〜1.65に調整するには、例えば、高屈率折粒子の含有量が、感放射線性組成物の全固形分に対して5質量%未満(好ましくは、3質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下)である感放射線性組成物を用いて製造することができる。   In order to adjust the refractive index of light having a wavelength of 633 nm to 1.20 to 1.65, for example, the content of the high refractive index particles is 5% by mass with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition. It can be produced using a radiation-sensitive composition that is less than (preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less).

上記単層膜(硬化膜)の膜厚は、特に限定はないが、0.2〜1.0μmが好ましく、0.3〜0.7μmがより好ましい。   The film thickness of the single layer film (cured film) is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 1.0 μm, and more preferably 0.3 to 0.7 μm.

<<多層膜>>
本発明の膜が2層以上の膜を組み合わせて上記分光特性を満たす場合は、例えば、黒色顔料を含む着色剤Aを用いた第一の感放射線性組成物と、黒色顔料または有彩色顔料を含む着色剤Bを用いた第二の感放射線性組成物とを用いて製造することができる。各感放射線性組成物の着色剤以外の組成については、上述した本発明の感光性組成物で説明したものを用いることができ、好ましい態様も同様である。
なお、着色剤Bが黒色顔料を含む着色剤である場合、着色剤Aが含む黒色顔料と、着色剤Bが含む黒色顔料は異なる種類であることが好ましい。例えば、着色剤Aは、黒色顔料としてチタンブラックを用い、着色剤Bは、黒色顔料としてカーボンブラックを用いることが好ましい。
<< Multilayer film >>
When the film of the present invention satisfies the above spectral characteristics by combining two or more films, for example, a first radiation-sensitive composition using a colorant A containing a black pigment and a black pigment or a chromatic color pigment It can manufacture using the 2nd radiation sensitive composition using the coloring agent B which contains. About compositions other than the colorant of each radiation sensitive composition, what was demonstrated by the photosensitive composition of this invention mentioned above can be used, and a preferable aspect is also the same.
In addition, when the colorant B is a colorant containing a black pigment, the black pigment included in the colorant A and the black pigment included in the colorant B are preferably different types. For example, the colorant A preferably uses titanium black as a black pigment, and the colorant B preferably uses carbon black as a black pigment.

上記多層膜(硬化膜)の各膜厚は、特に限定はないが、0.2〜1.0μmが好ましく、0.2〜0.7μmがより好ましい。各膜厚は同じであっても、異なっていても良い。   Each film thickness of the multilayer film (cured film) is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 1.0 μm, and more preferably 0.2 to 0.7 μm. Each film thickness may be the same or different.

第一の感放射線性組成物は、黒色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して8〜50質量%含むことが好ましく、12〜45質量%含むことがより好ましく、15〜40質量%含むことがさらに好ましい。着色剤Aは、さらに有彩色顔料を含んでいてもよい。第一の感放射線性組成物は、以下の(a1)、(a2)が好ましい態様として挙げられる。
(a1)チタンブラックを感放射線性組成物の全固形分に対して8〜50質量%含むことが好ましく、12〜45質量%含むことがより好ましく、15〜40質量%含むことがさらに好ましい。
(a2)カーボンブラックを感放射線性組成物の全固形分に対して8〜50質量%含むことが好ましく、12〜45質量%含むことがより好ましく、15〜40質量%含むことがさらに好ましい。
The first radiation-sensitive composition preferably contains a black pigment in an amount of 8 to 50% by mass, more preferably 12 to 45% by mass, more preferably 15 to 40% by mass with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition. % Is more preferable. The colorant A may further contain a chromatic pigment. In the first radiation-sensitive composition, the following (a1) and (a2) are mentioned as preferred embodiments.
(A1) It is preferable to contain 8-50 mass% of titanium black with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, it is more preferable to contain 12-45 mass%, and it is further more preferable to contain 15-40 mass%.
(A2) It is preferable to contain 8-50 mass% of carbon black with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, it is more preferable to contain 12-45 mass%, and it is further more preferable to contain 15-40 mass%.

第二の感放射線性組成物は、黒色顔料または有彩色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して2〜26質量%含むことが好ましく、3〜24質量%含むことがより好ましく、4〜22質量%含むことがさらに好ましい。第二の感放射線性組成物は、以下の(b1)〜(b3)が好ましい態様として挙げられる。
(b1)有彩色顔料を感放射線性組成物の全固形分に対して2〜26質量%含むことが好ましく、3〜24質量%含むことがより好ましく、4〜22質量%含むことがさらに好ましい。
(b2)チタンブラックを感放射線性組成物の全固形分に対して3〜23質量%含むことが好ましく、4〜21質量%含むことがより好ましく、5〜19質量%含むことがさらに好ましい。
(b3)カーボンブラックを感放射線性組成物の全固形分に対して3〜23質量%含むことが好ましく、4〜21質量%含むことがより好ましく、5〜19質量%含むことがさらに好ましい。
The second radiation-sensitive composition preferably contains a black pigment or a chromatic color pigment in an amount of 2 to 26% by mass, more preferably 3 to 24% by mass, based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. It is more preferable to contain 4-22 mass%. In the second radiation-sensitive composition, the following (b1) to (b3) are mentioned as preferred embodiments.
(B1) The chromatic pigment is preferably contained in an amount of 2 to 26% by mass, more preferably 3 to 24% by mass, and still more preferably 4 to 22% by mass based on the total solid content of the radiation-sensitive composition. .
(B2) It is preferable to contain 3-23 mass% of titanium black with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, It is more preferable to contain 4-21 mass%, It is further more preferable to contain 5-19 mass%.
(B3) It is preferable to contain 3-23 mass% of carbon black with respect to the total solid of a radiation sensitive composition, It is more preferable to contain 4-21 mass%, It is further more preferable to contain 5-19 mass%.

本発明の硬化膜は、カラーフィルタに用いることができる。本発明の硬化膜を、カラーフィルタに用いる場合、カラーフィルタの着色画素と、本発明の硬化膜とを組み合わせて用いることができる。この態様によれば、より鮮明な色彩を有する画像が得られやすい。
例えば、本発明の硬化膜をカラーフィルタに用いる場合、カラーフィルタの着色画素と本発明の硬化膜とが隣接した構造が挙げられる。本発明の硬化膜は、着色画素と厚み方向で接して、本発明の硬化膜と着色画素とで積層体をなしていてもよい。積層体は、図1に示すように、着色画素10が、本発明の硬化膜11よりも光の入射光A側に有していてもよく、図2に示すように、本発明の硬化膜11が、着色画素10よりも光の入射光A側に有していてもよい。このように、本発明の硬化膜と着色画素とを積層して用いることで、透過光を均等に減らすという効果が期待できる。
また、本発明の硬化膜と、着色画素は、厚みに対して垂直方向に並んで両者が接していてもよい。すなわち、図3に示すように、本発明の硬化膜11と、着色画素10とが同一平面上に並んで、両者が接していてもよい。この態様によれば、イメージセンサ(CCD、CMOSなど)の解像度の向上に伴う高解像度化に伴う感度低下の抑制(感度向上)という効果が期待できる。
なお、図中の12は支持体である。
The cured film of the present invention can be used for a color filter. When using the cured film of this invention for a color filter, the coloring pixel of a color filter and the cured film of this invention can be used in combination. According to this aspect, it is easy to obtain an image having a clearer color.
For example, when using the cured film of this invention for a color filter, the structure where the colored pixel of the color filter and the cured film of this invention adjoined is mentioned. The cured film of the present invention may be in contact with the colored pixels in the thickness direction to form a laminate of the cured film of the present invention and the colored pixels. In the laminate, as shown in FIG. 1, the colored pixel 10 may be closer to the incident light A side of the light than the cured film 11 of the present invention, and the cured film of the present invention as shown in FIG. 11 may be provided on the incident light A side of the light from the colored pixel 10. Thus, by laminating and using the cured film of the present invention and the colored pixels, the effect of reducing transmitted light evenly can be expected.
In addition, the cured film of the present invention and the colored pixels may be in contact with each other in the direction perpendicular to the thickness. That is, as shown in FIG. 3, the cured film 11 of the present invention and the colored pixel 10 may be arranged on the same plane and may be in contact with each other. According to this aspect, it is possible to expect an effect of suppressing a reduction in sensitivity (sensitivity improvement) accompanying an increase in resolution accompanying an improvement in resolution of an image sensor (CCD, CMOS, etc.).
In the figure, 12 is a support.

カラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補性金属酸化膜半導体)等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。カラーフィルタは、例えば、CCDまたはCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置して用いることができる。また、カラーフィルタは、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子用として好ましく用いることができる。有機EL素子としては、白色有機EL素子が好ましい。有機EL素子は、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003−45676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線−高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集−」、技術情報協会、326−328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子のタンデム構造としては、例えば、基板の一面において、光反射性を備えた下部電極と光透過性を備えた上部電極との間に有機EL層を設けた構造などが挙げられる。下部電極は、可視光の波長域において十分な反射率を有する材料により構成されていることが好ましい。有機EL層は、複数の発光層を含み、それら複数の発光層が積層された積層構造(タンデム構造)を有していることが好ましい。有機EL層は、例えば、複数の発光層には、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を含むことができる。そして、複数の発光層とともに、それらは発光層を発光させるための複数の発光補助層を併せて有することが好ましい。有機EL層は、例えば、発光層と発光補助層とが交互に積層する積層構造とすることができる。こうした構造の有機EL層を有する有機EL素子は、白色光を発光することができる。その場合、有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430nm−485nm)、緑色領域(530nm−580nm)及び黄色領域(580nm−620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650nm−700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。白色光を発光する有機EL素子(白色有機EL素子)と、本発明のカラーフィルタとを組み合わせることにより、色再現性上優れた分光が得られ、より鮮明な映像や画像を表示可能である。   The color filter can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and is particularly suitable for a high-resolution CCD or CMOS that exceeds 1 million pixels. It is. The color filter can be used by being disposed, for example, between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for collecting light. The color filter can be preferably used for an organic electroluminescence (organic EL) element. As the organic EL element, a white organic EL element is preferable. The organic EL element preferably has a tandem structure. Regarding the tandem structure of organic EL elements, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-45676, supervised by Akiyoshi Mikami, “The Forefront of Organic EL Technology Development-High Brightness, High Accuracy, Long Life, Know-how Collection”, Technical Information Association, 326-328 pages, 2008, etc. Examples of the tandem structure of the organic EL element include a structure in which an organic EL layer is provided between a lower electrode having light reflectivity and an upper electrode having light transmittance on one surface of a substrate. The lower electrode is preferably made of a material having a sufficient reflectance in the visible light wavelength region. The organic EL layer preferably includes a plurality of light emitting layers and has a stacked structure (tandem structure) in which the plurality of light emitting layers are stacked. For example, the organic EL layer may include a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer in the plurality of light emitting layers. And it is preferable that they have a some light emission auxiliary layer for light-emitting a light emitting layer together with a some light emitting layer. The organic EL layer can have, for example, a stacked structure in which light emitting layers and light emitting auxiliary layers are alternately stacked. An organic EL element having an organic EL layer having such a structure can emit white light. In that case, the spectrum of white light emitted from the organic EL element preferably has a strong maximum emission peak in the blue region (430 nm to 485 nm), the green region (530 nm to 580 nm) and the yellow region (580 nm to 620 nm). In addition to these emission peaks, those having a maximum emission peak in the red region (650 nm to 700 nm) are more preferable. By combining an organic EL element that emits white light (white organic EL element) and the color filter of the present invention, a spectrum excellent in color reproducibility can be obtained, and a clearer image or image can be displayed.

カラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚は、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
The film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter is preferably 2.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and even more preferably 0.7 μm or less. The lower limit can be, for example, 0.1 μm or more, and can also be 0.2 μm or more.
Further, the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 μm or less, more preferably 2.0 μm or less, and particularly preferably 1.7 μm or less. The lower limit can be, for example, 0.1 μm or more, and can also be 0.2 μm or more.

本発明の硬化膜は、遮光膜に用いることもできる。遮光膜は、画像表示装置やセンサモジュール内の各種部材(例えば、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子の外周部、ウェハーレベルレンズ外周部、固体撮像素子裏面など)などに形成して用いることができる。また、赤外光カットフィルタの表面上の少なくとも一部に、遮光膜を形成して、遮光膜付き赤外光カットフィルタとしてもよい。遮光膜の厚みは特に制限されないが、0.2〜25μmが好ましく、1.0〜10μmがより好ましい。上記厚みは平均厚みであり、遮光膜の任意の5点以上の厚みを測定し、それらを算術平均した値である。   The cured film of the present invention can also be used as a light shielding film. The light shielding film is formed and used on various members in an image display device or a sensor module (for example, an infrared light cut filter, an outer peripheral portion of a solid-state imaging device, an outer peripheral portion of a wafer level lens, a rear surface of a solid-state imaging device, etc.). it can. Moreover, it is good also as an infrared light cut filter with a light shielding film by forming a light shielding film in at least one part on the surface of an infrared light cut filter. Although the thickness in particular of a light shielding film is not restrict | limited, 0.2-25 micrometers is preferable and 1.0-10 micrometers is more preferable. The above thickness is an average thickness, and is a value obtained by measuring the thicknesses of any five or more points of the light shielding film and arithmetically averaging them.

また、本発明の硬化膜は、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラなどのポータブル機器;プリンタ複合機、スキャナなどのOA(Office Automation)機器;監視カメラ、バーコードリーダ、現金自動預け払い機(ATM)、ハイスピードカメラ、顔画像認証を使用した本人認証などの産業用機器;車載用カメラ機器;内視鏡、カプセル内視鏡、カテーテルなどの医療用カメラ機器;生体センサー、バイオセンサー、軍事偵察用カメラ、立体地図用カメラ、気象・海洋観測カメラ、陸地資源探査カメラ、宇宙の天文・深宇宙ターゲット用の探査カメラなどの宇宙用機器などに用いることができる。   In addition, the cured film of the present invention is a portable device such as a personal computer, a tablet, a mobile phone, a smartphone, or a digital camera; an OA (Office Automation) device such as a printer multifunction device or a scanner; a monitoring camera, a barcode reader, or an automatic cash deposit Industrial equipment such as payment machines (ATM), high-speed cameras, identity authentication using facial image authentication; in-vehicle camera equipment; medical camera equipment such as endoscopes, capsule endoscopes, and catheters; biosensors, biotechnology It can be used in space equipment such as sensors, military reconnaissance cameras, stereoscopic map cameras, weather / ocean observation cameras, land resource exploration cameras, and exploration cameras for space astronomy and deep space targets.

<パターン形成方法>
次に、本発明のパターン形成方法について説明する。
本発明のパターン形成方法は、本発明の感放射線性組成物を用いて支持体上に感放射線性組成物層を形成する工程と、組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去してパターンを形成する工程とを経て製造することができる。さらに、必要に応じて、感放射線性組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像されたパターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、各工程について詳細を述べる。
<Pattern formation method>
Next, the pattern forming method of the present invention will be described.
The pattern forming method of the present invention includes a step of forming a radiation-sensitive composition layer on a support using the radiation-sensitive composition of the present invention, a step of exposing the composition layer in a pattern, and an unexposed portion. And developing the pattern to form a pattern. Furthermore, you may provide the process (prebaking process) of baking a radiation sensitive composition layer, and the process (post-baking process) of baking the developed pattern as needed. Details of each step will be described below.

<<感放射線性組成物層を形成する工程>>
感放射線性組成物層を形成する工程では、本発明の感放射線性組成物を用いて、支持体上に感放射線性組成物層を形成する。
<< The process of forming a radiation sensitive composition layer >>
In the step of forming the radiation-sensitive composition layer, the radiation-sensitive composition layer is formed on the support using the radiation-sensitive composition of the present invention.

支持体としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等の透明基板を挙げることができる。これらの透明基板上に、有機EL素子を駆動するための薄膜トランジスタが形成されていてもよい。
また、基板上にCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補性金属酸化膜半導体)等の固体撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
Examples of the support include transparent substrates such as glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. A thin film transistor for driving the organic EL element may be formed on these transparent substrates.
In addition, a solid-state imaging device substrate in which a solid-state imaging device (light receiving device) such as a CCD (charge coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) is provided on the substrate can be used.

支持体上への本発明の感放射線性組成物の適用方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の方法を用いることができる。   As a method for applying the radiation-sensitive composition of the present invention on the support, various methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing can be used.

支持体上に形成した感放射線性組成物層は、加熱(プリベーク)することが好ましい。加熱は、120℃以下で行うことが好ましく、50〜120℃がより好ましく、80〜110℃がさらに好ましく、90〜105℃が特に好ましい。加熱を120℃以下で行うことにより、画像表示装置の発光光源として有機EL素子を用いた場合や、イメージセンサーの光電変換膜を有機素材で構成した場合において、これらの特性をより効果的に維持することができる。
加熱時間は、10秒〜300秒が好ましく、40〜250秒がより好ましく、80〜220秒がさらに好ましい。加熱は、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
The radiation sensitive composition layer formed on the support is preferably heated (prebaked). The heating is preferably performed at 120 ° C. or less, more preferably 50 to 120 ° C., further preferably 80 to 110 ° C., and particularly preferably 90 to 105 ° C. By performing heating at 120 ° C. or lower, these characteristics are more effectively maintained when an organic EL element is used as the light source of the image display device or when the photoelectric conversion film of the image sensor is made of an organic material. can do.
The heating time is preferably 10 seconds to 300 seconds, more preferably 40 to 250 seconds, and further preferably 80 to 220 seconds. Heating can be performed with a hot plate, oven, or the like.

<<<露光工程>>>
次に、支持体上に形成した感放射線性組成物層を、パターン状に露光する(露光工程)。例えば、支持体上に形成した感放射線性組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。
露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は、例えば、30〜1500mJ/cm2が好ましく、50〜1000mJ/cm2がより好ましく、50〜500mJ/cm2が最も好ましい。低エネルギーでの製造と、安定製造性の両立の観点で上記範囲が好ましい。
露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光エネルギーの照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m2〜100000W/m2(例えば、5000W/m2、15000W/m2、35000W/m2)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m2、酸素濃度25体積%で照度25000W/m2などとすることができる。
<<< Exposure process >>>
Next, the radiation sensitive composition layer formed on the support is exposed in a pattern (exposure process). For example, pattern exposure can be performed by exposing a radiation-sensitive composition layer formed on a support using a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, an exposed part can be hardened.
As radiation (light) that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferable (particularly preferably i-line). Irradiation dose (exposure dose), for example, preferably 30~1500mJ / cm 2, more preferably 50~1000mJ / cm 2, and most preferably 50 to 500 mJ / cm 2. The above range is preferable from the viewpoint of achieving both low energy production and stable manufacturability.
The oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected. For example, the exposure may be performed in a low oxygen atmosphere (for example, 15% by volume, 5% by volume, substantially oxygen-free) having an oxygen concentration of 19% by volume or less. The exposure may be performed in a high oxygen atmosphere (for example, 22% by volume, 30% by volume, and 50% by volume) in which the oxygen concentration exceeds 21% by volume. Also, illuminance of the exposure energy is possible to appropriately set typically 1000W / m 2 ~100000W / m 2 ( e.g., 5000W / m 2, 15000W / m 2, 35000W / m 2) selected from the range of Can do. Oxygen concentration and exposure illuminance may appropriately combined conditions, for example, illuminance 10000 W / m 2 at an oxygen concentration of 10 vol%, oxygen concentration 25% by volume can be, eg illuminance 25000W / m 2.

<<<現像工程>>>
次に、未露光部を現像除去してパターンを形成する。未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の感放射線性組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の固体撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。
現像液の温度は、例えば、20〜30℃が好ましい。現像時間は、20〜180秒が好ましい。
<<< Development process >>>
Next, the unexposed portion is developed and removed to form a pattern. The development removal of the unexposed portion can be performed using a developer. Thereby, the radiation sensitive composition layer of the unexposed part in an exposure process elutes in a developing solution, and only the photocured part remains.
As the developer, an organic alkali developer that does not damage the underlying solid-state imaging device or circuit is desirable.
As for the temperature of a developing solution, 20-30 degreeC is preferable, for example. The development time is preferably 20 to 180 seconds.

現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5、4、0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。現像液は、これらのアルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液が好ましく使用される。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001〜10質量%が好ましく、0.01〜1質量%がより好ましい。
また、現像液には無機アルカリを用いてもよい。無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウムなどが好ましい。
また、現像液には、界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤の例としては、上述した界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)することが好ましい。
Examples of the alkaline agent used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide. And organic alkaline compounds such as dimethylbis (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene. As the developer, an alkaline aqueous solution obtained by diluting these alkaline agents with pure water is preferably used. The concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 1% by mass.
Moreover, you may use an inorganic alkali for a developing solution. As the inorganic alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate and the like are preferable.
Further, a surfactant may be used for the developer. Examples of the surfactant include the above-described surfactants, and nonionic surfactants are preferable.
In addition, when using the developing solution which consists of such alkaline aqueous solution, generally it is preferable to wash | clean (rinse) with a pure water after image development.

現像後、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。
ポストベークは、硬化を促進するための現像後の加熱処理であり、加熱温度は、例えば100〜240℃が好ましい。また、画像表示装置の発光光源として有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子を用いた場合や、イメージセンサーの光電変換膜を有機素材で構成した場合は、50〜120℃(より好ましくは80〜100℃、さらに好ましくは80〜90℃)で加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。
ポストベーク処理は、現像後の膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
It is preferable to perform heat treatment (post-bake) after development and drying.
Post-baking is a heat treatment after development for promoting curing, and the heating temperature is preferably, for example, 100 to 240 ° C. Further, when an organic electroluminescence (organic EL) element is used as the light source of the image display device, or when the photoelectric conversion film of the image sensor is made of an organic material, 50 to 120 ° C. (more preferably 80 to 100 ° C.). More preferably, the heat treatment (post-bake) is preferably performed at 80 to 90 ° C.
The post-baking treatment can be carried out continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so that the film after development is in the above condition. it can.

<固体撮像素子>
本発明の固体撮像素子は、上述した本発明の硬化膜(カラーフィルタ、遮光膜など)を備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明の硬化膜を備え、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
<Solid-state imaging device>
The solid-state imaging device of the present invention includes the above-described cured film (color filter, light shielding film, etc.) of the present invention. The configuration of the solid-state imaging device of the present invention is not particularly limited as long as it includes the cured film of the present invention and functions as a solid-state imaging device, and examples thereof include the following configurations.

支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口した遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、カラーフィルタを有する構成である。さらに、デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。また、カラーフィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各色画素を形成する硬化膜が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各色画素に対して低屈折率であることが好ましい。このような構造を有する撮像装置の例としては、特開2012−227478号公報、特開2014−179577号公報に記載の装置が挙げられる。   The support has a transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.). A light-shielding film having an opening only in the light-receiving portion, a device protective film made of silicon nitride or the like formed on the light-shielding film so as to cover the entire surface of the light-shielding film and the photodiode light-receiving portion, and a color filter on the device protective film It is the structure which has. Further, a configuration having a light condensing means (for example, a microlens, etc., the same applies hereinafter) on the device protection layer and under the color filter (on the side close to the support), a structure having the light condensing means on the color filter, etc. It may be. In addition, the color filter may have a structure in which a cured film that forms each color pixel is embedded in a space partitioned by a partition, for example, in a lattice shape. The partition in this case preferably has a low refractive index for each color pixel. Examples of the imaging apparatus having such a structure include apparatuses described in JP 2012-227478 A and JP 2014-179577 A.

<画像表示装置>
本発明の硬化膜(カラーフィルタ、遮光膜など)は、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの、画像表示装置に用いることができる。表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
<Image display device>
The cured film (color filter, light-shielding film, etc.) of the present invention can be used for an image display device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence display device. For the definition of display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Devices (Akio Sasaki, published by Industrial Research Institute 1990)”, “Display Devices (Junaki Ibuki, Industrial Books Co., Ltd.) Issued in the first year). The liquid crystal display device is described in, for example, “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Kenkyukai 1994)”. The liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.

本発明におけるカラーフィルタは、カラーTFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPS(In Plane Switching)などの横電界駆動方式、MVA(Multi−domain Vertical Alignment)などの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN(Super−Twist Nematic)、TN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、OCS(on−chip spacer)、FFS(fringe field switching)、および、R−OCB(Reflective Optically Compensated Bend)等にも適用できる。
また、本発明におけるカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color−filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタに対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率および剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタは、耐光性などに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
The color filter in the present invention may be used for a color TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display device. The color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”. Furthermore, the present invention relates to a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS (In Plane Switching), a pixel division method such as MVA (Multi-domain Vertical Alignment), a STN (Super-Twist Nematic). ), TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), OCS (On-chip spacer), FFS (Fringe field switching), and R-OCB (Reflective Optical Compensated).
In addition, the color filter in the present invention can be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system. In the COA type liquid crystal display device, the required characteristics for the color filter require the required characteristics for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the resistance to the peeling liquid, in addition to the normal required characteristics as described above. Sometimes. Since the color filter of the present invention is excellent in light resistance and the like, a COA type liquid crystal display device having high resolution and excellent long-term durability can be provided. In order to satisfy the required characteristics of a low dielectric constant, a resin film may be provided on the color filter layer.
These image display methods are described, for example, on page 43 of "EL, PDP, LCD display-Technology and latest trends in the market (issued by Toray Research Center Research Division 2001)".

本発明の液晶表示装置は、本発明におけるカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木隆明)などに記載されている。
The liquid crystal display device of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle guarantee film in addition to the color filter of the present invention. The color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members. Regarding these components, for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
Regarding backlighting, SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yasuhiro Shima), pages 25-30 (Yukiaki Yagi), etc. Have been described.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. Unless otherwise specified, “%” and “parts” are based on mass.

(重量平均分子量の測定)
以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィにより重量平均分子量を測定した。
カラムの種類:TSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID(内径)×15.0cm)
展開溶媒:10mmol/L リチウムブロミドNMP(N−メチルピロリジノン)溶液
カラム温度:25℃
流量(サンプル注入量):0.6mL/min
装置名:HLC−8220(東ソー(株)製)
検量線ベース樹脂:ポリスチレン樹脂
(Measurement of weight average molecular weight)
The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography under the following conditions.
Column type: TSKgel Super AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID (inner diameter) × 15.0 cm)
Developing solvent: 10 mmol / L Lithium bromide NMP (N-methylpyrrolidinone) solution Column temperature: 25 ° C.
Flow rate (sample injection amount): 0.6 mL / min
Device name: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)
Calibration curve base resin: Polystyrene resin

<分散液の調製>
(分散液1)
下記組成1に示す成分を、攪拌機(IKA社製EUROSTAR)を使用して、15分間混合し、分散混合物を得た。
<<組成1>>
・チタンブラック(三菱マテリアル製13M−T(粉体)):24部
・分散剤(樹脂)1の30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶液:25部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:25部
・酢酸ブチル:26部
<Preparation of dispersion>
(Dispersion 1)
The components shown in the following composition 1 were mixed for 15 minutes using a stirrer (EUROSTAR manufactured by IKA) to obtain a dispersion mixture.
<< Composition 1 >>
Titanium black (Mitsubishi Materials 13M-T (powder)): 24 parts Dispersant (resin) 1 30% by weight propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) solution: 25 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate: 25 parts・ Butyl acetate: 26 parts

分散剤1:下記構造(重量平均分子量=35000、酸価=85mgKOH/g

Figure 2017125953
Dispersant 1: Structure below (weight average molecular weight = 35000, acid value = 85 mg KOH / g
Figure 2017125953

得られた分散混合物に対し、シンマルエンタープライゼス社製ビーズミルNPMならびに循環式の配管および投入タンクを使用し、下記条件にて分散処理を行って、分散液1を得た。
<<分散条件>>
ビーズ径:直径0.05mm
ビーズ充填率:60体積%
ミル周速:10m/sec
分散処理する混合液量:5000g
循環流量(ポンプ供給量):30kg/hour
処理液温度:25℃〜30℃
冷却水:水道水
処理時間:30パス
The dispersion mixture thus obtained was subjected to a dispersion treatment under the following conditions using a bead mill NPM manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd. and a circulating pipe and a charging tank, whereby a dispersion 1 was obtained.
<< dispersion condition >>
Bead diameter: 0.05mm diameter
Bead filling rate: 60% by volume
Mill peripheral speed: 10m / sec
Liquid mixture amount to be dispersed: 5000 g
Circulation flow rate (pump supply amount): 30 kg / hour
Treatment liquid temperature: 25 ° C to 30 ° C
Cooling water: Tap water Treatment time: 30 passes

(分散液2)
下記組成2に示す成分を、攪拌機(IKA社製EUROSTAR)を使用して、15分間混合し、分散混合物を得た。得られた分散混合物に対し、分散液1の分散条件と同じ条件で分散処理を行って、分散液2を得た。
(Dispersion 2)
The component shown in the following composition 2 was mixed for 15 minutes using a stirrer (EUROSTAR manufactured by IKA) to obtain a dispersion mixture. The obtained dispersion mixture was subjected to a dispersion treatment under the same conditions as the dispersion conditions of Dispersion 1 to obtain Dispersion 2.

<<組成2>>
・カーボンブラック(カーボンブラックMA−100R(三菱化成工業(株)製)):19部
・分散剤(樹脂)2の45質量%PGMEA溶液:18部
・PGMEA:63部
<< Composition 2 >>
Carbon black (carbon black MA-100R (manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.)): 19 parts 45% by mass PGMEA solution of dispersant (resin) 2: 18 parts PGMEA: 63 parts

分散剤2:下記構造

Figure 2017125953
Dispersant 2: The following structure
Figure 2017125953

(分散液3)
分散液1において、分散剤(樹脂)1の代わりに、分散剤(樹脂)3(下記構造、重量平均分子量=20000)を用いた以外は、分散液1と同様の方法で、分散液3を得た。

Figure 2017125953
(Dispersion 3)
Dispersion 3 was prepared in the same manner as Dispersion 1 except that Dispersant (resin) 3 (the following structure, weight average molecular weight = 20000) was used instead of Dispersant (resin) 1 in Dispersion 1. Obtained.
Figure 2017125953

(分散液4)
C.I.Pigment Red 254を9.6部、C.I.Pigment Yellow 139を4.3部、分散剤(樹脂)(Disperbyk−161、BYKChemie社製)を6.8部、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」と称する。)79.3部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、分散液4を得た。
(Dispersion 4)
C. I. Pigment Red 254, 9.6 parts, C.I. I. Pigment Yellow 139, 4.3 parts, dispersant (resin) (Disperbyk-161, manufactured by BYK Chemie) 6.8 parts, propylene glycol methyl ether acetate (hereinafter referred to as “PGMEA”) 79.3 parts. The mixed solution was mixed and dispersed for 3 hours by a bead mill (zirconia beads 0.3 mm diameter) to prepare a dispersion. Thereafter, the dispersion treatment was further performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high-pressure disperser NANO-3000-10 with a decompression mechanism (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.). This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a dispersion 4.

(分散液5)
C.I.Pigment Orange 71を12.3部、顔料誘導体(下記構造)を1.1部、分散剤(樹脂)4を5.0部、PGMEAを81.6部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、分散液5を得た。
(Dispersion 5)
C. I. Pigment Orange 71 (12.3 parts), pigment derivative (structure below) 1.1 parts, dispersant (resin) 4 (5.0 parts), and PGMEA (81.6 parts) were mixed in a bead mill (zirconia beads 0 The pigment dispersion was prepared by mixing and dispersing for 3 hours. Thereafter, the dispersion treatment was further performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high-pressure disperser NANO-3000-10 with a decompression mechanism (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.). This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a dispersion 5.

顔料誘導体:下記構造

Figure 2017125953
Pigment derivative:
Figure 2017125953

分散剤(樹脂)4:下記構造(重量平均分子量=24000)

Figure 2017125953
Dispersant (resin) 4: The following structure (weight average molecular weight = 24000)
Figure 2017125953

<感放射線性組成物の調製>
下記表に示す材料を、下記表1に示す割合(質量%)で混合および攪拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)社製、DFA4201NXEY)でろ過して、感放射線性組成物を調製した。
<Preparation of radiation-sensitive composition>
The materials shown in the following table were mixed and stirred at the ratio (mass%) shown in Table 1 below, and then filtered through a nylon filter having a pore diameter of 0.45 μm (manufactured by Nippon Pole Co., Ltd., DFA4201NXEY) to give radiation sensitivity. A sex composition was prepared.

<評価方法>
(リソグラフィ性)
上記で得られた各感放射線性組成物を、塗布後の膜厚が0.5μmになるように、シリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレート上で、100℃で2分間加熱して組成物層を得た。次いで、得られた組成物層に対し、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1.1μm×1.1μmのアイランドパターンを有するマスクを介して露光した。次いで、露光後の組成物層に対し、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗し、パターンを得た。
得られたパターンの形状を測長SEM(商品名:S−7800H、(株)日立製作所製)を用いシリコンウェハ上から30000倍で観察し、以下の基準でリソグラフィ性を評価した。
A:パターンの線幅1.1μmとなる露光量が1000mJ/cm2以上2500mJ/cm2以下の範囲。残渣量は下地全面積の1%未満で、パターン密着性およびパターン形状問題なし。
B:パターンの線幅1.1μmとなる露光量が200mJ/cm2以上1000mJ/cm2未満。残渣量は下地全面積の1%未満で、パターン密着性およびパターン形状問題なし。
C:パターンの線幅1.1μmとなる露光量が200mJ/cm2未満。残渣量は下地全面積の1%未満で、パターン密着性およびパターン形状問題なし。
D:リソグラフィ後のパターン密着性不良。
E:パターンの線幅1.1μmとなる露光量が1000mJ/cm2以上2500mJ/cm2以下の範囲。残渣量は下地全面積の1%以上。
F:リソグラフィ後のパターン上にムラが観察された。
<Evaluation method>
(Lithography)
Each radiation sensitive composition obtained above was applied onto a silicon wafer by spin coating so that the film thickness after application was 0.5 μm, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes on a hot plate. Thus, a composition layer was obtained. Next, the obtained composition layer was exposed through a mask having an island pattern of 1.1 μm × 1.1 μm using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Inc.). Next, paddle development was performed on the composition layer after exposure using a 0.3% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) at 23 ° C. for 60 seconds. Then, it rinsed with the spin shower and further washed with pure water, and the pattern was obtained.
The shape of the obtained pattern was observed 30000 times from the top of the silicon wafer using a length measuring SEM (trade name: S-7800H, manufactured by Hitachi, Ltd.), and lithographic properties were evaluated according to the following criteria.
A: amount of exposure is line width 1.1μm pattern 1000 mJ / cm 2 or more 2,500 mJ / cm 2 or less. The amount of residue is less than 1% of the total area of the base, and there is no problem with pattern adhesion and pattern shape.
B: The exposure amount at which the line width of the pattern becomes 1.1 μm is 200 mJ / cm 2 or more and less than 1000 mJ / cm 2 . The amount of residue is less than 1% of the total area of the base, and there is no problem with pattern adhesion and pattern shape.
C: The exposure amount at which the line width of the pattern becomes 1.1 μm is less than 200 mJ / cm 2 . The amount of residue is less than 1% of the total area of the base, and there is no problem with pattern adhesion and pattern shape.
D: Poor pattern adhesion after lithography.
E: an exposure amount as the line width 1.1μm pattern 1000 mJ / cm 2 or more 2,500 mJ / cm 2 or less. The amount of residue is 1% or more of the total ground area.
F: Unevenness was observed on the pattern after lithography.

<経時安定性の評価>
各感放射線性組成物をシリコンウェハ上に、塗布後の膜厚が0.5μmになるように、塗布し、その後ホットプレート上で、100℃で2分間加熱した。その基板を露光量1000mJ/cm2で露光した。さらに、ホットプレート上で200℃で8分間加熱し、硬化膜を製造した。得られた硬化膜を白灯下で40℃下に4ヶ月間静置した後、(株)島津製作所製分光器「UV−3600(商品名)」により、波長550nmにおける吸光度(OD1)を測定した。静置前の各硬化膜についても、静置後のものと同様にして吸光度(OD0)を測定した。静置保管前後の吸光度の比を下記式により算出した。
変化率(%)=(静置後の550nmにおける吸光度OD0/静置前の550nmにおける吸光度OD1)×100
以下の評価基準で経時安定性を評価した。
A:変化率が5%未満
B:変化率が5%以上10%未満
C:変化率が10%以上
<Evaluation of stability over time>
Each radiation-sensitive composition was applied onto a silicon wafer so that the film thickness after application was 0.5 μm, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes on a hot plate. The substrate was exposed at an exposure dose of 1000 mJ / cm 2 . Furthermore, it heated at 200 degreeC for 8 minute (s) on the hotplate, and manufactured the cured film. The obtained cured film was allowed to stand at 40 ° C. under white light for 4 months, and then the absorbance (OD1) at a wavelength of 550 nm was measured with a spectroscope “UV-3600 (trade name)” manufactured by Shimadzu Corporation. did. For each cured film before standing, the absorbance (OD0) was measured in the same manner as that after standing. The ratio of absorbance before and after stationary storage was calculated according to the following formula.
Rate of change (%) = (absorbance OD0 at 550 nm after standing / absorbance OD1 at 550 nm before standing) × 100
The stability over time was evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Change rate is less than 5% B: Change rate is 5% or more and less than 10% C: Change rate is 10% or more

(塗布性)
各感放射線性組成物をウエハに塗布して、膜厚0.5μmの塗布膜を形成し、200rpmで60秒乾燥スピンしたのち、ウエハを1500rpmで15秒間回転させながら、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノメチルエーテル=1/1(質量比)の混合溶液でEBR洗浄(端面洗浄)を実施し、以下の基準で塗布性を評価した。
A:エッジ部の塗布膜形状は問題なし。
B:エッジ部の塗布膜形状が一部乱れている。
C:エッジ部の塗布膜は一部除去されずに残っている。
(Applicability)
Each radiation-sensitive composition is applied to a wafer to form a coating film having a thickness of 0.5 μm, spin-dried at 200 rpm for 60 seconds, and then rotated at 1500 rpm for 15 seconds while propylene glycol monomethyl ether acetate / EBR cleaning (end surface cleaning) was performed with a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether = 1/1 (mass ratio), and coating properties were evaluated according to the following criteria.
A: There is no problem in the shape of the coating film at the edge.
B: The coating film shape at the edge part is partially disturbed.
C: The coating film at the edge part remains without being partially removed.

Figure 2017125953
Figure 2017125953
Figure 2017125953
Figure 2017125953

上記表に示すとおり、実施例は、リソグラフィ性に優れていた。さらには、塗布性も良好であった。また、東京エレクトロン製CLEAN TRACK ACT8を用い、実施例の組成物をウエハ200枚に塗布し、その後コーターカップをシクロヘキサノンに24時間浸漬したところ、付着した汚れを良好に除去することができ、良好な装置メンテナンス性を有していることが確認できた。
一方、比較例は、リソグラフィ性が劣っていた。さらには、塗布性も劣っていた。また、比較例の組成物を、ウエハ200枚に塗布し、その後コーターカップをシクロヘキサノンに24時間浸漬したところ、一部付着した汚れが残ってしまった。このため、実施例に比べて装置メンテナンス性が劣っていた。
As shown in the above table, the examples were excellent in lithographic properties. Furthermore, the applicability was also good. In addition, when CLEAN TRACK ACT8 manufactured by Tokyo Electron was used, the composition of the example was applied to 200 wafers, and then the coater cup was immersed in cyclohexanone for 24 hours. It was confirmed that the device has maintainability.
On the other hand, the comparative example was inferior in lithographic properties. Furthermore, the applicability was also poor. In addition, when the composition of the comparative example was applied to 200 wafers, and then the coater cup was immersed in cyclohexanone for 24 hours, a partially adhered stain remained. For this reason, apparatus maintainability was inferior compared with the Example.

上記表に示す材料は以下の通りである。   The materials shown in the above table are as follows.

(後添樹脂)
B−1:下記構造(重量平均分子量=14000、酸価=77mgKOH/g)
B−2:下記構造(重量平均分子量=11000、酸価=69mgKOH/g、エチレン性不飽和結合当量=1.4mmol/g)
B−3:下記構造(重量平均分子量=12000、酸価=37mgKOH/g、エチレン性不飽和結合当量=1.1mmol/g)

Figure 2017125953
(Subsequent resin)
B-1: The following structure (weight average molecular weight = 14000, acid value = 77 mgKOH / g)
B-2: The following structure (weight average molecular weight = 11000, acid value = 69 mg KOH / g, ethylenically unsaturated bond equivalent = 1.4 mmol / g)
B-3: The following structure (weight average molecular weight = 12000, acid value = 37 mgKOH / g, ethylenically unsaturated bond equivalent = 1.1 mmol / g)
Figure 2017125953

(重合性化合物)
M−1〜M−3:下記構造の化合物

Figure 2017125953
M−4: 東亜合成社製アロニックスM−510 (Polymerizable compound)
M-1 to M-3: Compounds having the following structures
Figure 2017125953
M-4: Aronix M-510 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.

(光重合開始剤)
C−1〜C−4:下記構造の化合物

Figure 2017125953
(Photopolymerization initiator)
C-1 to C-4: Compounds having the following structure
Figure 2017125953

(紫外線吸収剤)
D−1:下記構造

Figure 2017125953
(UV absorber)
D-1: The following structure
Figure 2017125953

(重合禁止剤)
E−1:p−メトキシフェノール
(界面活性剤)
F−1:下記混合物(Mw=14000)

Figure 2017125953
(Polymerization inhibitor)
E-1: p-methoxyphenol (surfactant)
F-1: The following mixture (Mw = 14000)
Figure 2017125953

(有機溶剤)
G−1:シクロヘキサノン
(Organic solvent)
G-1: Cyclohexanone

<膜の製造>
(実施例1〜14、比較例1〜4)
下記表に示す感放射線性組成物をシリコンウェハ上に、塗布後の膜厚が0.5μmになるように、塗布し、その後ホットプレート上で、100℃で2分間加熱した。その基板を露光量1000mJ/cm2で露光した。さらに、ホットプレート上で200℃で8分間加熱し、硬化膜を製造した。
<Manufacture of membrane>
(Examples 1-14, Comparative Examples 1-4)
The radiation-sensitive composition shown in the following table was applied on a silicon wafer so that the film thickness after application was 0.5 μm, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes on a hot plate. The substrate was exposed at an exposure dose of 1000 mJ / cm 2 . Furthermore, it heated at 200 degreeC for 8 minute (s) on the hotplate, and manufactured the cured film.

(実施例15、16)
下記表に示す1層目の感放射線性組成物をシリコンウェハ上に、塗布後の膜厚が0.25μmになるように、塗布し、その後ホットプレート上で、100℃で2分間加熱した。その基板を露光量1000mJ/cm2で露光した。さらに、ホットプレート上で200℃で8分間加熱し、膜を製造した。続いて、下記表に示す2層目の感放射線性組成物をシリコンウェハ上に、塗布後の膜厚が0.25μmになるように、塗布し、その後ホットプレート上で、100℃で2分間加熱した。その基板を露光量1000mJ/cm2で露光した。さらに、ホットプレート上で200℃で8分間加熱し、硬化膜を製造した。
(Examples 15 and 16)
The first layer of the radiation sensitive composition shown in the following table was applied on a silicon wafer so that the film thickness after application was 0.25 μm, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes on a hot plate. The substrate was exposed at an exposure dose of 1000 mJ / cm 2 . Furthermore, it heated on 200 degreeC on the hotplate for 8 minutes, and the film | membrane was manufactured. Then, the radiation sensitive composition of the 2nd layer shown in the following table | surface is apply | coated so that the film thickness after application | coating may be set to 0.25 micrometer, Then, it is 100 minutes at 100 degreeC on a hotplate. Heated. The substrate was exposed at an exposure dose of 1000 mJ / cm 2 . Furthermore, it heated at 200 degreeC for 8 minute (s) on the hotplate, and manufactured the cured film.

(屈折率の測定)
硬化膜の屈折率を、エリプソメトリー VUV−VASE(ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製)を用いて測定した。測定温度は室温(25℃)、測定波長は633nmとした。
(Measurement of refractive index)
The refractive index of the cured film was measured using ellipsometry VUV-VASE (manufactured by JA Woollam Japan). The measurement temperature was room temperature (25 ° C.), and the measurement wavelength was 633 nm.

(分光性能の評価)
島津製作所製分光器UV3600を用いて、膜(露光前の膜)および硬化膜(露光後の膜)の分光透過率および吸光度を測定した。測定温度は室温(25℃)とした。
標準偏差は以下の基準で評価した。
A:波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が3%以下
B:波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が3%を超え5%以下
C:波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が5%を超え10%以下
D:波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%を超える
分光評価は、以下の基準で評価した。
A:硬化膜の波長550nmの吸光度が0.1〜0.8であり、露光前の膜の波長350nmと550nmの吸光度比が1.7〜3.5であり、かつ、硬化膜の標準偏差の評価がAである。
B:硬化膜の波長550nmの吸光度が0.1〜0.8、露光前の膜の波長350nmと550nmの吸光度比が1.7〜3.5であり、かつ、硬化膜の標準偏差の評価がBである。
C:硬化膜の波長550nmの吸光度が0.1〜0.8であり、露光前の膜の波長350nmと550nmの吸光度比が1.7〜3.5であり、硬化膜の標準偏差の評価がCである。
D:硬化膜の波長550nmの吸光度が0.1〜0.8であるが、露光前の膜の波長350nmと550nmの吸光度比が1.7〜3.5から外れている。
E:硬化膜の波長550nmの吸光度が0.1〜0.8から外れている。
(Evaluation of spectral performance)
Spectral transmittance and absorbance of the film (film before exposure) and the cured film (film after exposure) were measured using a spectrometer UV3600 manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement temperature was room temperature (25 ° C.).
Standard deviation was evaluated according to the following criteria.
A: Standard deviation of transmittance in a wavelength range of 400 to 700 nm is 3% or less B: Standard deviation of transmittance in a wavelength range of 400 to 700 nm is more than 3% and 5% or less C: Transmission in a wavelength range of 400 to 700 nm The standard deviation of the rate exceeds 5% and is 10% or less. D: The standard deviation of the transmittance exceeds 10% in the wavelength range of 400 to 700 nm. The spectral evaluation was evaluated according to the following criteria.
A: Absorbance at a wavelength of 550 nm of the cured film is 0.1 to 0.8, an absorbance ratio of the wavelength of 350 nm to 550 nm of the film before exposure is 1.7 to 3.5, and a standard deviation of the cured film The evaluation is A.
B: The absorbance of the cured film at a wavelength of 550 nm is 0.1 to 0.8, the ratio of absorbance of the film before exposure to 350 nm and 550 nm is 1.7 to 3.5, and the standard deviation of the cured film is evaluated. Is B.
C: The absorbance at a wavelength of 550 nm of the cured film is 0.1 to 0.8, and the ratio of the absorbance at 350 nm and 550 nm of the film before exposure is 1.7 to 3.5. Evaluation of the standard deviation of the cured film Is C.
D: The absorbance of the cured film at a wavelength of 550 nm is 0.1 to 0.8, but the ratio of absorbance of the film at a wavelength of 350 nm and 550 nm before exposure is out of 1.7 to 3.5.
E: Absorbance of the cured film at a wavelength of 550 nm deviates from 0.1 to 0.8.

Figure 2017125953
Figure 2017125953

上記表に示す通り、実施例は、分光特性に優れていた。灰色画素として好適に用いることができた。これに対し、比較例は、実施例に比べて分光特性が劣っていた。
また、実施例および比較例の硬化膜を、固体撮像素子に組み込んだところ、実施例の硬化膜を組み込んだ固体撮像素子は、比較例の硬化膜を組み込んだ固体撮像素子に比べて良好な画像認識性を有していた。
As shown in the above table, the examples were excellent in spectral characteristics. It could be suitably used as a gray pixel. On the other hand, the comparative example was inferior in spectral characteristics as compared with the example.
In addition, when the cured films of the examples and comparative examples were incorporated into the solid-state imaging device, the solid-state imaging device incorporating the cured films of the examples had better images than the solid-state imaging device incorporated with the cured film of the comparative example. It was recognizable.

実施例14で用いた組成物14について、有機溶剤 G−1(シクロヘキサノン)を、3−エトキシプロピオネート(東京化成工業(株)社製)の変更した以外は、実施例14と同様にして評価を行なったところ、実施例14と同様の評価結果が得られた。また、実施例14に用いた組成物14について、有機溶剤 G−1(シクロヘキサノン)を、シクロヘキサノンと3−エトキシプロピオネートとを質量比で50:50にて混合した溶剤を用いた以外は、実施例14と同様にして評価を行なったところ、実施例14と同様の評価結果が得られた。この結果から、他の有機溶剤や、有機溶剤を併用した場合でも良好な結果が得られることが予想される。   About the composition 14 used in Example 14, it is the same as that of Example 14 except having changed the organic solvent G-1 (cyclohexanone) into 3-ethoxypropionate (made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). As a result of evaluation, the same evaluation results as in Example 14 were obtained. Moreover, about the composition 14 used for Example 14, except having used the organic solvent G-1 (cyclohexanone) and the solvent which mixed cyclohexanone and 3-ethoxy propionate by 50:50 by mass ratio, When evaluation was performed in the same manner as in Example 14, the same evaluation results as in Example 14 were obtained. From this result, it is expected that good results can be obtained even when other organic solvents or organic solvents are used in combination.

実施例2で用いた組成物2について、塗布後の膜厚が0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.5μm、0.7μm、0.9μm、及び1.1μm、になるように塗布した他は同様にして硬化膜を製造し、実施例2と同様に評価した。評価結果を以下に示す。

Figure 2017125953
上記結果より、膜厚を変化させても、優れたリソグラフィ性、経時安定性および塗布性を有していた。 About the composition 2 used in Example 2, the film thickness after coating is 0.1 μm, 0.2 μm, 0.4 μm, 0.5 μm, 0.7 μm, 0.9 μm, and 1.1 μm. A cured film was produced in the same manner as described above, and evaluated in the same manner as in Example 2. The evaluation results are shown below.
Figure 2017125953
From the above results, even when the film thickness was changed, the film had excellent lithographic properties, stability over time, and coating properties.

10:着色画素
11:硬化膜
12:支持体
10: Colored pixel 11: Cured film 12: Support

Claims (15)

樹脂と、着色剤と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含み、
前記樹脂と前記着色剤との質量比である、樹脂/着色剤が、1.0〜6.0であり、
前記重合性化合物は、水酸基及び酸基から選ばれる少なくとも1種の基を有する重合性化合物を含む、感放射線性組成物。
A resin, a colorant, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator,
The resin / colorant, which is the mass ratio of the resin and the colorant, is 1.0 to 6.0,
The polymerizable compound is a radiation-sensitive composition containing a polymerizable compound having at least one group selected from a hydroxyl group and an acid group.
前記樹脂と前記着色剤との質量比である、樹脂/着色剤が、1.5〜4.0である、請求項1に記載の感放射線性組成物。   The radiation sensitive composition of Claim 1 whose resin / colorant which is mass ratio of the said resin and the said colorant is 1.5-4.0. 前記着色剤は、顔料を含み、感放射線性組成物の全固形分に対し、顔料を7〜50質量%含有する、請求項1または2に記載の感放射線性組成物。   The radiation-sensitive composition according to claim 1 or 2, wherein the colorant contains a pigment and contains 7 to 50% by mass of the pigment with respect to the total solid content of the radiation-sensitive composition. 前記顔料は、黒色顔料を含む、請求項3に記載の感放射線性組成物。   The radiation-sensitive composition according to claim 3, wherein the pigment contains a black pigment. 前記樹脂は、アルカリ可溶性樹脂を含み、前記アルカリ可溶性樹脂のエチレン性不飽和結合当量が1.0mmol/g以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。   The radiation-sensitive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin contains an alkali-soluble resin, and the ethylenically unsaturated bond equivalent of the alkali-soluble resin is 1.0 mmol / g or less. 更に紫外線吸収剤を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。   Furthermore, the radiation sensitive composition of any one of Claims 1-5 containing a ultraviolet absorber. 前記光重合開始剤は、α−アミノケトン化合物を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。   The radiation sensitive composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the photopolymerization initiator includes an α-aminoketone compound. 感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、
前記膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、
前記膜の、波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%以下であり、
前記膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、前記膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
When a film having a thickness of 0.5 μm was formed using the radiation-sensitive composition,
Absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm of the film is 0.1 to 0.8,
The standard deviation of the transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less,
Absorbance Ab 365 against wavelength 365nm of the light of the film, which is the ratio between the absorbance Ab 550 for light having a wavelength 550nm of the film, Ab 365 / Ab 550 is a 1.7 to 3.7, according to claim 1 The radiation sensitive composition of any one of -7.
感放射線性組成物を用いて膜厚0.5μmの膜を形成した際に、波長633nmの光の屈折率が1.20〜1.65である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。   The refractive index of light having a wavelength of 633 nm is 1.20 to 1.65 when a film having a thickness of 0.5 μm is formed using the radiation-sensitive composition, according to any one of claims 1 to 8. The radiation-sensitive composition described. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を用いた膜。   The film | membrane using the radiation sensitive composition of any one of Claims 1-9. 膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550が0.1〜0.8であり、
膜の波長400〜700nmの範囲における透過率の標準偏差が10%以下であり、
膜の波長365nmの光に対する吸光度Ab365と、膜の波長550nmの光に対する吸光度Ab550との比である、Ab365/Ab550が、1.7〜3.7である膜。
Absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm of the film is 0.1 to 0.8,
The standard deviation of the transmittance in the range of 400 to 700 nm of the film is 10% or less,
A film having Ab 365 / Ab 550 of 1.7 to 3.7, which is a ratio of absorbance Ab 365 with respect to light having a wavelength of 365 nm and absorbance Ab 550 with respect to light having a wavelength of 550 nm.
膜の波長633nmの光に対する屈折率が1.20〜1.65である、請求項10または11に記載の膜。   The film | membrane of Claim 10 or 11 whose refractive index with respect to the light of wavelength 633nm of a film | membrane is 1.20-1.65. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有するカラーフィルタ。   The color filter which has a cured film using the radiation sensitive composition of any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有する遮光膜。   The light shielding film which has a cured film using the radiation sensitive composition of any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を用いた硬化膜を有する固体撮像素子。   The solid-state image sensor which has a cured film using the radiation sensitive composition of any one of Claims 1-9.
JP2016005233A 2016-01-14 2016-01-14 Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor Pending JP2017125953A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016005233A JP2017125953A (en) 2016-01-14 2016-01-14 Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor
TW105143116A TWI720100B (en) 2016-01-14 2016-12-26 Radiation-sensitive composition, film, color filter, light-shielding film and solid-state imaging element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016005233A JP2017125953A (en) 2016-01-14 2016-01-14 Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020099305A Division JP7068385B2 (en) 2020-06-08 2020-06-08 Radiation-sensitive compositions, films, color filters, light-shielding films and solid-state image sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017125953A true JP2017125953A (en) 2017-07-20

Family

ID=59364713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016005233A Pending JP2017125953A (en) 2016-01-14 2016-01-14 Radiation-sensitive composition, film, color filter, light blocking film and solid state image senor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2017125953A (en)
TW (1) TWI720100B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017182066A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. Gray photosensitive resin composition, color filter manufactured by using the same, and display element including the color filter
WO2022210497A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 三菱ケミカル株式会社 Colored photosensitve resin composition, cured product, partition wall, color filter, and image display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019065143A1 (en) 2017-09-26 2019-04-04 富士フイルム株式会社 Laminate, and solid-state imaging element

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003241374A (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Dainippon Printing Co Ltd Binder for organic solvent-based colored resist comprising alkali-soluble graft polymer, pigment dispersion for organic solvent-based colored resist, photosensitive colored composition and color filter
JP2009276406A (en) * 2008-05-12 2009-11-26 Fujifilm Corp Black photosensitive resin composition, and color filter and method of producing the same
JP2013068972A (en) * 2011-03-04 2013-04-18 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Photosensitive composition
JP2014111734A (en) * 2012-11-01 2014-06-19 Fujifilm Corp Photosensitive composition and gray cured film, gray pixel, and solid-state imaging element using the same
JP2016153819A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5934664B2 (en) * 2012-03-19 2016-06-15 富士フイルム株式会社 Colored radiation-sensitive composition, colored cured film, color filter, colored pattern forming method, color filter manufacturing method, solid-state imaging device, and image display device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003241374A (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Dainippon Printing Co Ltd Binder for organic solvent-based colored resist comprising alkali-soluble graft polymer, pigment dispersion for organic solvent-based colored resist, photosensitive colored composition and color filter
JP2009276406A (en) * 2008-05-12 2009-11-26 Fujifilm Corp Black photosensitive resin composition, and color filter and method of producing the same
JP2013068972A (en) * 2011-03-04 2013-04-18 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Photosensitive composition
JP2014111734A (en) * 2012-11-01 2014-06-19 Fujifilm Corp Photosensitive composition and gray cured film, gray pixel, and solid-state imaging element using the same
JP2016153819A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017182066A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. Gray photosensitive resin composition, color filter manufactured by using the same, and display element including the color filter
WO2022210497A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 三菱ケミカル株式会社 Colored photosensitve resin composition, cured product, partition wall, color filter, and image display device

Also Published As

Publication number Publication date
TW201727267A (en) 2017-08-01
TWI720100B (en) 2021-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7514967B2 (en) Colored photosensitive composition, cured film, pattern forming method, infrared cut filter with light-shielding film, solid-state imaging device, image display device, and infrared sensor
KR102146684B1 (en) Colored composition, film, color filter, pattern formation method, color filter manufacturing method, solid-state image sensor and infrared sensor
KR102138070B1 (en) Infrared absorbing composition, infrared blocking filter, laminate, pattern forming method, and solid-state imaging device
JP6731475B2 (en) Photosensitive composition, color filter, pattern forming method, solid-state imaging device and image display device
TWI729175B (en) Colored composition, color filter, pattern forming method, solid-state imaging element, and image display device
WO2017038708A1 (en) Coloring photosensitive composition, cured film, color filter, light-shielding film, solid-state imaging element, image display device, and method for manufacturing cured film
WO2016203890A1 (en) Curable composition, process for producing curable composition, film, infrared cut filter, infrared-transmitting filter, pattern formation method, and device
JPWO2017159479A1 (en) Curable composition, light shielding film, color filter, pattern forming method, color filter manufacturing method, solid-state imaging device, infrared sensor
JP2017226709A (en) Colored curable composition, color filter, pattern forming method, method for producing color filter, solid state imaging device, and image display apparatus
TWI720100B (en) Radiation-sensitive composition, film, color filter, light-shielding film and solid-state imaging element
TW201837565A (en) Curable composition, cured film, light shielding film, solid state imaging element, solid state imaging device and method for manufacturing cured film
JP6793799B2 (en) Negative curable coloring composition, cured film, color filter, pattern forming method and equipment
JPWO2017150069A1 (en) Resin composition, resin film, color filter, light shielding film, solid-state imaging device, and image display device
JP2018054918A (en) Coloring composition, film and method for producing film
TW201823859A (en) Pattern manufacturing method, color filter manufacturing method, method of manufacturing sold state imaging element, and method of manufacturing image display device
JP7016879B2 (en) A coloring composition, a film manufacturing method, a color filter manufacturing method, a solid-state image sensor manufacturing method, and an image display device manufacturing method.
JP7068385B2 (en) Radiation-sensitive compositions, films, color filters, light-shielding films and solid-state image sensors
WO2017213028A1 (en) Coloring composition and method for producing film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191107

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200310