JP3312756B2 - 蛍光材料 - Google Patents

蛍光材料

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は感光性樹脂、感光性樹脂
下地材、蛍光検知剤材料、積層基板基材に使用するため
の特定波長域として300nm〜450nmの近紫外から可
視短波長域に高い吸収能を有する光線遮蔽物質、光線吸
収物質、蛍光物質に関する。
【0002】
【従来技術】近年ますます超高集積化、超高密度化、精
細化や作業性向上化を要求される集積回路、半導体素
子、プリント配線基板などの製造に係るフォトレジスト
関連分野および自動外観検査(AOI)や探傷検査等に
おいて使用される紫外線吸収物質、紫外線遮蔽物質およ
び蛍光物質として、1,5−ジフェニル−3−スチリル
−ピラゾリン、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、
1,5−ジフェニル−3−(4−メチルフェニル)−ピ
ラゾリン等のピラゾリン化合物は既に公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら公
知の物質を含む従来の添加物質には二つの大きな欠点が
実用上の問題点として指摘されていた。一つはこれら物
質の黄色ないしは淡褐色の着色であり、このことは結果
的にこれら物質を使用した場合外観上無色が要求される
材質に好ましくない汚染をもたらし、今一つはこれら物
質は結晶性ないしは凝集性が大きいため溶剤や樹脂に対
する相容性や微粒分散化した場合の分散性等の面、すな
わち、これら物質を実用する場合の必須の諸性質に大き
な欠点を持っている事である。
【0004】すなわち、これらの化合物をフォトレジス
ト用や自動外観検査、探傷検査用、例えば紫外線遮蔽物
質、紫外線吸収物質、蛍光物質として用いる場合は、樹
脂中に練り込み拡散溶解させるか、接着剤樹脂と共に溶
剤に溶解して塗料、ワニスの形態とするかまたは近時微
粒分散品の形態として基質に浸漬塗布使用せられる。こ
れら公知化合物は勿論これら化合物のフェニル基にハロ
ゲン、アルコキシ、低級アルキル基といった通常の置換
基を導入して得られる化合物であってもその強い結晶性
の故に樹脂練り込みにおいては時間の経過と共に凝集現
象が起こりそのために樹脂中での均一な分布が損なわれ
その効果が均一に発揮し得ないし、溶剤・樹脂とによる
塗布方式にしても乾燥時の凝集は避けられない。またプ
リント配線積層基板基質への使用に当たってはエポキシ
ワニスへ溶解してガラス布へ浸漬付着せしめるか、また
は微粒分散物の形態でガラス布へ浸漬塗布使用されてい
るが、特にこの微粒分散物の形態で使用する場合におい
ては、これら既知の化合物はその化学構造上芳香性が強
く、そのためにこの種分散組成物で最も重要な性質であ
る粒子の安定性を欠く事、すなわち微粒子化された一次
粒子が時間の経過と共に二次凝集を起こし粒子の巨大
化、沈降分離を伴い優れた分散組成物を得難いと言った
大きな欠点をもっている。これらの問題は紫外線遮蔽や
紫外線吸収を目的とした分散化でなければ、分散剤ない
しは分散保護剤の増量により防ぐことが出来るが、分散
剤や分散保護剤の増量は逆に目的とする紫外線遮蔽や吸
収効果を著しく低下させる。従って練り込み法、塗布
法、分散法何れの方法においても従来化合物では高度な
均質性を有する紫外線遮蔽基質、紫外線吸収基質は得ら
れず、近時ますます要求の高まった高密度化、高精度パ
ターン、高能率作業性等を実現するための大きな障害と
なっていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は従来公知の紫
外線遮蔽剤ないし光学検知剤の持つ上記二つの大きな欠
点、すなわち、物質自体の着色および各種溶剤、樹脂へ
の相容性や分散性の不良を同時に解決するために鋭意研
究の結果、分子中のフェニル基にC4〜C12の高級アル
キル基が導入されたピラゾリン化合物が目的に合致する
所望の化合物であることを見出し本発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明は、一般式
【化2】 (式中X1、X2およびX3はフェニル基を表し、このフ
ェニル基の少なくとも一つ以上は直鎖または分枝鎖のC
4〜C12のアルキル基で置換されている)で示されるピ
ラゾリン化合物からなる蛍光材料に関する。
【0007】輝度の高い純白の美しい外観を付与し、か
つ、高い結晶性ないしは凝集性を減じる効果は既述のよ
うにフェニル基に導入された高級アルキル基によっての
み達成され、他の通常の置換基では達成され得ない特異
な現象である。すなわち、この特性はフェニル基への高
級アルキル基の導入により、当該化合物の芳香族性を減
じ適度に脂肪族性を付与した結果により得られたもので
ある。またピラゾリン環の窒素原子に結合するX1のフ
ェニル基に置換した高級アルキル基は樹脂への均質分散
に卓越した効果を示すだけでなく吸収波長を長波長域に
移行する特性も有し微妙な吸収波長の調整を必要とする
場合のこの種紫外線吸収化合物としての要求にも合致す
るものである。
【0008】本発明により従来化合物では達成され得な
かった外観的に着色汚染の無い白色でかつ高度に均質な
紫外線遮蔽膜物質、紫外線遮蔽基質および蛍光基質が得
られ斯界の要求を十分満たせるものである。
【0009】本発明のピラゾリン化合物は一般公知の方
法で合成する事ができる。例えば相当するベンズアルデ
ヒド類と相当するアセトフェノン類とを公知の縮合方法
で、例えば水−アルコールの混合溶媒中塩基性物質の存
在下で縮合するか、有機溶媒中で塩基性触媒例えばピペ
リジンの存在下で縮合することによってカルコン類を
得、このカルコン類と相当するヒドラジン類を公知の方
法で縮合、例えば酢酸中やアルコール中で反応させて得
る事ができる。
【0010】以下にこれらの方法で合成した本発明のピ
ラゾリン化合物とジメチルホルムアミド溶液中での吸収
極大波長を示す。 1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3,5−ジ
フェニル−ピラゾリン、366.3nm 1,5−ジフェニル−3−(4−tert−ブチル−フ
ェニル)−ピラゾリン、361.2nm 1,3−ジフェニル−5−(4−tert−ブチル−フ
ェニル)−ピラゾリン、360.4nm 1,3−ジフェニル−5−(4−n−ブチル−フェニ
ル)−ピラゾリン、360.1nm 1−(4−tert−オクチル−フェニル)−3,5−
ジフェニル−ピラゾリン、368.0nm 1,5−ジフェニル−3−(4−tert−オクチル−
フェニル)−ピラゾリン、361.6nm 1,3−ジフェニル−5−(4−tert−オクチル−
フェニル)−ピラゾリン、360.6nm 1−(4−ドデシル−フェニル)−3,5−ジフェニル
−ピラゾリン、368.2nm 1,5−ジフェニル−3−(4−ドデシル−フェニル)
−ピラゾリン、362.0nm 1,3−ジフェニル−5−(4−ドデシル−フェニル)
−ピラゾリン、360.2nm 1,3−ビス(4−tert−ブチル−フェニル)−5
−フェニル−ピラゾリン、367.4nm 1,5−ビス(4−tert−ブチル−フェニル)−3
−フェニル−ピラゾリン、367.0nm 1−フェニル−3,5−ビス(4−tert−ブチル−
フェニル)−ピラゾリン、361.4nm 1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−フェニ
ル−5−(4−n−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、
367.0nm 1−フェニル−3−(4−tert−ブチル−フェニ
ル)−5−(4−n−ブチル−フェニル)−ピラゾリ
ン、361.3nm 1,3−ビス(4−tert−オクチル−フェニル)−
5−フェニル−ピラゾリン、368.3nm 1,5−ビス(4−tert−オクチル−フェニル)−
3−フェニル−ピラゾリン、367.6nm 1−フェニル−3,5−ビス(4−tert−オクチル
−フェニル)−ピラゾリン、361.6nm 1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−フェニル)
−ピラゾリン、367.5nm 1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−フェニ
ル−5−(4−tert−オクチル−フェニル)−ピラ
ゾリン、366.5nm 1,3−ジフェニル−5−(3,5−ジ−tert−ブチ
ル−フェニル)−ピラゾリン、360.2nm
【0011】次に本発明のピラゾリン化合物を用いた実
施例を示すが本実施例に限定されるものではない。
【0012】実施例1 下地材としてp−ヒドロキシジフェニルアミンとペンタ
ブトキシメチル−ヒドロキシメチル−メラミンとの縮合
物3部と本発明の1−(4−tert−オクチル−フェ
ニル)−3−フェニル−5−(4−tert−ブチル−
フェニル)−ピラゾリン0.42部をジメチルアセトア
ミド17部に溶解し、メンブランフィルターにて濾過し
て本発明の感光液を調製した。一方、比較のために上記
ピラゾリン化合物の代わりにクマリン1の0.6部を用
いる以外には同様にして比較感光液を調製した。次に基
板としてアルミニウム蒸着のシリコンウエハーを用い、
これに本発明の感光液と比較感光液をそれぞれスピンナ
ー塗布し乾燥した後更にポジ型上層レジストとしてノボ
ラック樹脂/α−ナフトキノンジアジド系のSelectilux
P(メルク社製)を塗布し乾燥して感光性エレメントを
作製した。次にこのエレメントにマスクアライナーPL
A500(キャノン(株)製)を用いてコンタクト方式で
4.8秒間露光し2.2%テトラメチルアンモニウムヒド
ロオキサイド水溶液にて25℃で60秒間浸漬方法で現
像処理をし水洗処理後乾燥するとマスクパターンに忠実
なレジストパターンが形成された。顕微鏡観察の結果、
クマリン1を使用したよりも本発明のピラゾリン化合物
を使用した方が極めて精度の高いレジストパターンが形
成されている事が確認された。
【0013】実施例2(参考例) 本発明の1,3−ジフェニル−5−(4−tert−ブ
チル−フェニル)−ピラゾリンをエポキシ樹脂に対し1
%添加したエポキシワニスを0.2mm厚のガラス布に含
浸して得たプリプレグ2枚を用い、遮蔽剤を添加しない
エポキシワニスから得たプリプレグ4枚を両側から挟
み、更に両側から18μm厚の銅箔を重ねて加熱加圧し
所定板厚の銅張積層板を得た。この銅箔部分を過硫酸ア
ンモンにて剥離して積層板を得た。紫外線照射機(オー
ク製作所製)と紫外線測定機センサーU−35、U−4
2付き(オーク製作所製)を用いて照射光E0、透過光
1より透過率を求めた。 センサーUV−35 -------- 0.12% センサーUV−42 -------- 0.59%
【0014】一方、比較のために1,3−ジフェニル−
5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン
の代わりに市販の代表的な広波長域用の紫外線吸収剤で
ある2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5
−メチルフェニル)−6−クロロ−ベンズトリアゾール
の同量を用いて得たプリプレグのみ6枚を用いて得られ
た積層板を同様に紫外線照射し、その透過率を求めた。 センサーUV−35 -------- 1.02% センサーUV−42 -------- 27.56% この結果より広波長域用の紫外線吸収剤に比し特に紫外
長波長域の遮蔽効果が高かった。尚、両者の積層板の外
観色相を目視比較したが差が認められなかった。
【0015】実施例3 実施例2に用いた本発明の1,3−ジフェニル−5−
(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリンの代
わりに本発明の1−フェニル−3,5−ビス(4−te
rt−ブチル−フェニル)−ピラゾリンと1−(4−t
ert−ブチル−フェニル)−3,5−ジフェニル−ピ
ラゾリンの1:1混合物を用いる以外は実施例2と同様
に行った。 センサーUV−35 -------- 0.15% センサーUV−42 -------- 0.52%
【0016】実施例4 1,1,2,2−テトラクロロ−1,2−ジフルオルエタン
80部、TCP(三菱瓦斯化学(株)製)10部、塩化
メチレン 10部、本発明の1,5−ジフェニル−3−
(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン 1.
5部を混合して探傷検知用蛍光浸透液を調製した。一方
別に、比較のために本発明の1,5−ジフェニル−3−
(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン 1.
5部の代わりにC.I. Fluorescent Brightener 52の
1.5部を用いる以外は同様にして比較浸透液を調製し
た。
【0017】性能試験はJIS Z−2343 1982の
6.1規格 A形対比試験片の表面2分の片方には本発明
の蛍光浸透液を刷毛で塗布し、もう片方には比較浸透液
を同様に塗布、10分間放置乾燥した後乾いたウエスに
て拭き、洗浄剤としてスーパーグローR−II(商品名:
マークテック(株)製)を染み込ませたウエスにて余剰浸
透液を拭き取り、ついで現像剤としてスーパーグローD
N−600S(商品名;マークテック(株)製)を噴射塗
布し現像処理をした。暗所にて紫外線照射下でこの試験
片を目視によって観察すると、比較浸透液に比し本発明
の浸透液の方が欠陥指示模様の明瞭度が優れていた。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中X1、X2およびX3はフェニル基を表し、このフ
    ェニル基の少なくとも一つ以上は直鎖または分枝鎖のC
    4〜C12のアルキル基で置換されている)で示されるピ
    ラゾリン化合物(但し、1,3−ジフェニル−5−(4−
    tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリンを除く)からな
    る蛍光材料。
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