JP6097247B2 - 近赤外線吸収性組成物、これを用いた近赤外線カットフィルタ及びその製造方法、並びに、カメラモジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Description
このような近赤外線カットフィルタを形成するための材料として、例えば、リン酸エステル銅錯体を用いた近赤外線吸収性組成物が知られている(特許文献1〜3)。
本発明は、かかる問題点を解決することを目的としたものであって、硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性が高い近赤外線吸収性組成物を提供することを目的とする。
また、近赤外線吸収性組成物中に、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物、又はその塩を有する化合物を反応させてなる銅錯体を配合することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
いかなる理論にも拘束されるものではないが、上記2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物を用いて得られる銅錯体は、その構造が歪んで、色価が向上(可視領域は吸光せずに、近赤外領域の吸光能力(分光特性)を向上)する結果、硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性を高くすることができると推定される。
具体的には、以下の手段<1>により、好ましくは、手段<2>〜<19>により、上記課題は解決された。
<1>銅成分に対して、少なくとも2箇所の配位部位を有する化合物(A)を反応させてなる銅錯体を含有する、近赤外線吸収性組成物。
<2>銅成分に対して、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物(A1)、又はその塩を有する化合物を反応させてなる銅錯体を含有する、近赤外線吸収性組成物。
<3>化合物(A)が、アニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子をそれぞれ少なくとも1つずつ有する化合物(A2)である、<1>に記載の近赤外線吸収性組成物。
<4>化合物(A)が、非共有電子対で配位する配位原子を2つ以上有する化合物(A3)である、<1>に記載の近赤外線吸収性組成物。
<5>化合物(A1)が、下記一般式(10)で表される、<2>に記載の近赤外線吸収性組成物;
X1−L1−X2 一般式(10)
一般式(10)中、X1及びX2は、各々独立に、モノアニオン性配位部位を表し、L1は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロ環基、−O−、−S−、−NRN1−、−CO−、−CS−、−SO2−、又はこれらの組み合わせからなる2価の連結基を表す;ここで、RN1は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。)
<6>X1及びX2が、下記一般式(12)、(13)又は(13A)で表される、<5>に記載の近赤外線吸収性組成物;
<7>X1及びX2が、下記一般式(12)又は(13)で表される、<5>に記載の近赤外線吸収性組成物;
<8>L1が下記の構造、又はそれらの組み合わせからなる基である、<5>〜<7>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物;
<9>L1が、下記の構造のうち少なくとも1種を含む、<8>に記載の近赤外線吸収性組成物。
<11>A1及びA2が単結合である、<6>〜<10>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物。
<12>化合物(A2)が、一般式(1)で表される、<3>に記載の近赤外線吸収性組成物;
一般式(1)中、R1は、炭化水素基を表す;R2およびR3は、水素原子を表す。
<13>硬化性化合物及び溶剤をさらに含有する、<1>〜<12>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物。
<14>硬化性化合物が、3官能以上のアクリレート、3官能以上のメタクリレート及び3官能以上のエポキシ樹脂の少なくとも1種である、<13>に記載の近赤外線吸収性組成物。
<15>銅を中心金属とし、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物を配位子とする銅錯体、又は、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する構造を含有する銅錯体を含有する近赤外線吸収性組成物。
<16><1>〜<15>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物を用いて得られた近赤外線カットフィルタ。
<17>固体撮像素子の受光側において、<1>〜<15>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより膜を形成する工程を有する、近赤外線カットフィルタの製造方法。
<18>固体撮像素子と、固体撮像素子の受光側に配置された近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールであって、近赤外線カットフィルタが<1>〜<15>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物を硬化してなる近赤外線カットフィルタである、カメラモジュール。
<19>固体撮像素子と、固体撮像素子の受光側に配置された近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールの製造方法であって、固体撮像素子の受光側において、<1>〜<15>のいずれかに記載の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより近赤外線カットフィルタを形成する工程を有する、カメラモジュールの製造方法。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及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)をも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)をも包含するものである。
本発明で用いられる化合物の重量平均分子量および数平均分子量の測定方法は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定でき、GPCの測定によるポリスチレン換算値として定義される。例えば、HLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cmを、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N−メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めることができる。
近赤外線とは、極大吸収波長領域が700〜2500nmの光(電磁波)をいう。
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。本発明における固形分は、25℃における固形分である。
本発明の近赤外線吸収性組成物(以下、本発明の組成物ともいう)は、銅成分に対して、少なくとも2箇所の配位部位を有する化合物(A)を反応させてなる銅錯体を含有することを特徴とする。このような構成とすることにより、硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性を高くすることができる。また、本発明の組成物によれば、本発明の組成物中での銅錯体の溶剤への溶解性を向上させることができる。
本発明の組成物は、銅を中心金属とし、少なくとも2箇所の配位部位を有する化合物を配位子とする銅錯体、又は、少なくとも2箇所の配位部位を有する構造を含有する銅錯体を含有していてもよい。
本発明の組成物によれば、可視領域では高い透過率であり、高い近赤外線遮蔽性を実現できる近赤外線カットフィルタが得られる。また本発明によれば、近赤外線カットフィルタの膜厚を薄くでき、カメラモジュールの低背化に寄与できる。
ここで、本発明の組成物中から銅成分と本発明に用いられる化合物(A)の構造を検出できれば、本発明の組成物中において上述した本発明に用いられる化合物(A)を配位子とした銅錯体が形成されているといえる。本発明の組成物中から銅と本発明に用いられる化合物(A)を検出する方法としては、例えばICP発光分析が挙げられ、この方法によって銅と本発明に用いられる化合物(A)を検出することができる。
少なくとも2箇所の配位部位を有する化合物(以下、化合物(A)ともいう)の具体的な形態としては、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物(以下、化合物(A1)ともいう)、アニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子をそれぞれ少なくとも1つずつ有する化合物(以下、化合物(A2)ともいう)、非共有電子対で配位する配位原子を2つ以上有する化合物(以下、化合物(A3)ともいう)等が挙げられる。化合物(A1)〜(A3)は、それぞれ独立に、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
化合物(A)の好ましい第一の実施形態は、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物である。ここで、モノアニオン性配位部位とは、銅原子との配位に際し、1つの負電荷を有する官能基を介して銅原子と配位する部位を表す。そのようなモノアニオン性配位部位を有する構造としては、例えば、下記に示す構造(カルボキシル基、リン酸ジエステル基、ホスホン酸モノエステル基、ホスフィン酸基、スルホ基及びヒドロキシル基)又はその塩が挙げられる。
ここで、2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物(A1)には、アニオン性配位部位として2つの負電荷を有する官能基を介して銅原子と配位する部位を有するもの、すなわち、1箇所のジアニオン性配位部位を有する化合物は含まれない。例えば、本発明で用いられる化合物(A1)には、特開2011−63814号公報の段落0026に記載の一般式(1)で表されるホスホン酸化合物は含まれない。
X1−L1−X2 一般式(10)
(一般式(10)中、X1及びX2は、各々独立に、前記モノアニオン性配位部位を表し、L1は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロ環基、−O−、−S−、−NRN1−、−CO−、−CS−、−SO2−、又はこれらの組み合わせからなる2価の連結基を表す。ここで、RN1は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。)
アルキレン基としては、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、置換又は無置換の炭素数3〜20の環状のアルキレン基などが挙げられる。
アルケニレン基としては、置換又は無置換の炭素数2〜10のアルケニレン基が好ましく、置換又は無置換の炭素数2〜8のアルケニレン基がより好ましい。
アリーレン基としては、置換又は無置換の炭素数6〜18のアリーレン基が好ましく、置換又は無置換の炭素数6〜14のアリーレン基がより好ましい。また、アリーレン基は、単環又は縮合環であり、単環又は縮合数が2〜8の縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2〜4の縮合環がより好ましい。具体的には、フェニレン基、ナフチレン基などが例示される。
ヘテロ環基は、脂環基の中にヘテロ原子があるもの又は芳香族ヘテロ環基が挙げられる。ヘテロ環基としては、5員環又は6員環が好ましい。また、ヘテロ環基は、単環又は縮合環であり、単環又は縮合数が2〜8の縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2〜4の縮合環がより好ましい。具体的には、窒素、酸素、硫黄原子の少なくとも一つを含有する単環、又は多環芳香族環から誘導されるヘテロアリーレン基等が挙げられる。ヘテロ環の例としては、例えば、オキソラン環、オキサン環、チオラン環、オキゾール環、チオフェン環、チアスレン環、フラン環、ピラン環、イソベンゾフラン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサジン環、ピロール環、ピラゾール環、イソチアゾール環、イソオキサゾール環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、イソインドリジン環、インドール環、インダゾール環、プリン環、キノリジン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キナゾリン環、シノリン環、プテリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナンスリン環、アクリジン環、ペリミジン環、フェナンスロリン環、フタラジン環、フェナルザジン環、フェノキサジン環、フラザン環等が挙げられる。
RN1におけるアルキル基としては、鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、置換又は無置換の炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数1〜12のアルキル基がより好ましい。環状のアルキル基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキル基としては、置換又は無置換の炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数4〜14のシクロアルキル基がより好ましい。
RN1におけるアリール基としては、置換又は無置換の炭素数6〜18のアリール基が好ましく、置換又は無置換の炭素数6〜14のアリール基がより好ましく、無置換の炭素数6〜14のアリール基がさらに好ましい。具体的には、フェニル基、ナフチル基などが例示される。
RN1におけるアラルキル基としては、置換又は無置換の炭素数7〜20のアラルキル基が好ましく、無置換の炭素数7〜15のアラルキル基がより好ましい。
また、上述した基が有していてもよい置換基としては、前記置換基の少なくともいずれか1種と、−O−、−CO−、−COO−および−COOR’の少なくとも1つとの組み合わせからなるものであってもよい。ここで、R’は、炭素数が1〜10の直鎖、炭素数が3〜10の分岐または、炭素数3〜10の環状のアルキル基であることが好ましい。
重合性基としては、例えば、炭素−炭素二重結合を含む重合性基(好ましくは、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基)、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、アジリジニル基などが挙げられる。
アルキル基としては、鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4アルキル基がより好ましい。環状のアルキル基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキル基としては、炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましく、炭素数4〜10のシクロアルキル基がより好ましい。
ハロゲン化アルキル基としては、フッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。特に、フッ素原子を2つ以上有する炭素数が1〜10のアルキル基が好ましく、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状のものが好ましい。フッ素原子で置換されたアルキル基における炭素数は、1〜10がより好ましく、1〜5がさらに好ましく、1〜3がより好ましい。フッ素原子で置換されたアルキル基は、末端の構造が(−CF3)であることが好ましい。フッ素原子で置換されたアルキル基は、フッ素原子の置換率が、50〜100%であることが好ましく、80〜100%であることがさらに好ましい。ここで、フッ素原子の置換率とは、フッ素原子で置換されたアルキル基において、水素原子がフッ素原子に置換されている比率(%)のことをいう。
特に、ハロゲン化アルキル基としては、ペルフルオロアルキル基がより好ましく、炭素数1〜10のペルフルオロアルキル基がさらに好ましい。
−Si−(ORN22)3において、RN22は炭素数1〜3のアルキル基又はフェニル基であり、nは1〜3の整数である。
具体的に、前記一般式(10)中、L1が、アリーレン基と−O−との組み合わせからなる基である場合、アリーレン基が有していてもよい置換基としては、アルキル基が好ましい。
前記n1は1〜10の整数を表し、1〜8の整数が好ましく、1〜6の整数がさらに好ましい。
前記B1は−CH−又は−N−を表し、−N−が好ましい。
RN2は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。アルキル基、アリール基及びアラルキル基としては、前記一般式(10)中の−NRN1−におけるRN1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(14)中、B2は−S−、−O−又は−NRN3−を表す。−NRN3−において、RN3は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。アルキル基、アリール基及びアラルキル基としては、前記一般式(10)中の−NRN1−におけるRN1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(14)中、n2及びn3は、各々独立に、0〜5の整数を表し、0〜3の整数を表すことが好ましく、0〜2の整数を表すことがより好ましい。
一般式(14)中、n4は1〜5の整数を表し、1〜3の整数を表すことが好ましく、1又は2を表すことがさらに好ましく、1を表すことが特に好ましい。
一般式(15)中、B3は−S−、−O−又はNRN4−を表す。−NRN4−において、RN4は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。アルキル基、アリール基及びアラルキル基としては、前記一般式(1)中の−NRN1−におけるRN1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(16)中、n5及びn6は、各々独立に、1〜5の整数を表し、1〜3の整数を表すことが好ましく、1又は2を表すことがさらに好ましく、1を表すことが特に好ましい。
一般式(17)中、n7は1〜10の整数を表し、1〜8の整数を表すことが好ましく、1〜6の整数を表すことがより好ましい。
前記一般式(10)中、X1及びX2は、互いに同一モノアニオン性配位部位を有していてもよいし、互いに異なるモノアニオン性配位部位を有していてもよい。
アルキル基としては、鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、置換又は無置換の炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数1〜15のアルキル基がより好ましく、置換又は無置換の炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。環状のアルキル基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキル基としては、置換又は無置換の炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数4〜10のシクロアルキル基がより好ましく、無置換の炭素数4〜8のシクロアルキル基が特に好ましい。
アルケニル基としては、置換又は無置換の炭素数2〜10のアルケニル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数2〜8のアルケニル基がより好ましい。
アリール基としては、置換又は無置換の炭素数6〜18のアリール基が好ましく、置換又は無置換の炭素数6〜14のアリール基がより好ましい。具体的には、フェニル基、ナフチル基などが例示される。
アラルキル基としては、置換又は無置換の炭素数7〜20のアラルキル基が好ましく、置換又は無置換の炭素数7〜16のアラルキル基がより好ましい。
前記一般式(12)中のR1が有していてもよい置換基としては、前記一般式(10)中のL1が有していてもよい置換基と同義であり、アルキル基、アリール基、エーテル基、−Si−(ORN22)3などが好ましい。
前記一般式(12)中、A1及びA2は、各々独立に、酸素原子、硫黄原子又は単結合を表す。特に、A1及びA2は、本発明の組成物の耐熱性をより向上させる観点から、単結合であることが好ましい。
本発明で用いられる、化合物(A1)の塩、すなわち、2箇所のモノアニオン性配位部位の塩を有する化合物としては、例えば金属塩が好ましく、具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。
化合物(A)の好ましい第二の実施形態は、アニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子をそれぞれ少なくとも1つずつ有する化合物(A2)である。化合物(A2)は、1分子内に、アニオンで配位する配位部位を少なくとも1つ有し、2つ有していてもよい。化合物(A2)は、1分子内中のアニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子の合計が2つ以上であればよく、3つであってもよいし、4つであってもよい。
アニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子の合計が3つである形態としては、2つのアニオンで配位する配位部位と1つの非共有電子対で配位する配位原子を有する場合、1つのアニオンで配位する配位部位と2つの非共有電子対で配位する配位原子を有する場合が挙げられる。
アニオンで配位する配位部位と非共有電子対で配位する配位原子の合計が4つである形態としては、2つのアニオンで配位する配位部位と2つの非共有電子対で配位する配位原子を有する場合、1つのアニオンで配位する配位部位と3つの非共有電子対で配位する配位原子を有する場合が挙げられる。
アニオンで配位する配位部位を構成するアニオンと、非共有電子対で配位する配位原子を連結する原子は、1種または2種以上であってもよい。アニオンで配位する配位部位を構成するアニオンと、非共有電子対で配位する配位原子を連結する原子は、炭素原子が好ましい。
以下の例示化合物において、アニオンで配位する配位部位を構成するアニオンが酸素アニオンであり、非共有電子対で配位する配位原子が窒素原子であり、アニオンで配位する配位部位を構成するアニオンと、非共有電子対で配位する配位原子を連結する原子は炭素原子である。また、アニオンで配位する配位部位を構成するアニオンと、非共有電子対で配位する配位原子を連結する原子数は2である。
アニオンで配位する配位部位は、以下の群(AN)から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
群(AN)
アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状であってもよいが、直鎖状が好ましい。アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。アルキル基の例としては、メチル基が挙げられる。アルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としてはハロゲン原子、カルボキシル基、ヘテロ環基が挙げられる。置換基としてのヘテロ環基は、単環であっても多環であってもよく、また、芳香族であっても非芳香族であってもよい。ヘテロ環を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましく1または2が好ましい。ヘテロ環を構成するヘテロ原子は、窒素原子が好ましい。アルキル基が置換基を有している場合、さらに置換基を有していてもよい。
アルケニル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。
アルキニル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。
アリール基は、単環であっても多環であってもよいが単環が好ましい。アリール基の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましく、6がさらに好ましい。
ヘテロアリール基は、単環であっても多環であってもよい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が好ましい。ヘテロアリール基の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。
化合物(A2)において、非共有電子対で配位する配位原子が窒素原子である場合、窒素原子に隣接する原子が炭素原子であり、上記炭素原子が置換基を有することが好ましい。
群(UE)
非共有電子対で配位する配位原子を含む環は、置換基を有していてもよく、置換基としては炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、ハロゲン原子、ケイ素原子、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアシル基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、カルボキシル基等が挙げられる。
非共有電子対で配位する配位原子を含む環が置換基を有している場合、さらに置換基を有していてもよく、非共有電子対で配位する配位原子を含む環からなる基、上述した群(UE)から選択される少なくとも1種の部分構造からなる基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜12のアシル基、ヒドロキシ基が挙げられる。
アルキル基、アルキニル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したアルキル基、アルキニル基、アリール基、およびヘテロアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
アルキル基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
アルキニル基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したアルキニル基と同義である、好ましい範囲も同様である。
アリール基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
ヘテロアリール基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したヘテロアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
アルコキシ基の炭素数は、1〜12が好ましく、3〜9がより好ましい。
アリールオキシ基の炭素数は、6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。
ヘテロアリールオキシ基は、単環であっても多環であってもよい。ヘテロアリールオキシ基を構成するヘテロアリール基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したヘテロアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
アルキルチオ基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜9がより好ましい。
アリールチオ基の炭素数は、6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。
ヘテロアリールチオ基は、単環であっても多環であってもよい。ヘテロアリールチオ基を構成するヘテロアリール基は、上記アニオンで配位する配位部位で説明したヘテロアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
アシル基の炭素数は、2〜12が好ましく、2〜9がより好ましい。
X1−L1−Y1 一般式(IV)
(一般式(IV)中、X1は群(AN)で表される配位部位を表す。Y1は、非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、群(UE)で表される部分構造を表す。L1は、単結合または2価の連結基を表す。)
一般式(IV)中、X1は、上述したアニオンで配位する配位部位と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(IV)中、Y1は、上述した非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、上述した非共有電子対で配位する配位原子が含まれる部分構造と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(IV)中、L1が2価の連結基を表す場合、炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、−SO−、−O−、−SO2−または、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基、フェニレン基または−SO2−が好ましい。
X2−L2−Y2−L3−X3 (IV−1)
Y3−L4−Y4−L5−X4 (IV−2)
Y5−L6−X5−L7−X6 (IV−3)
Y6−L7−X7−L8−Y7 (IV−4)
X8−L9−Y8−L10−Y9−L11−X9 (IV−5)
X9−L12−Y10−L13−Y11−L14−Y12 (IV−6)
Y13−L15−X10−L16−X11−L17−Y14 (IV−7)
Y15−L18−X12−L19−Y16−L20−Y17 (IV−8)
一般式(IV−1)〜(IV−8)中、X2〜X4、X8、X9はそれぞれ独立して、上述した群(AN)から選択される少なくとも1種を表す。また、X5、X7、X10〜X12はそれぞれ独立して、以下の群(AN−1)から選択される少なくとも1種である。群(AN−1)中のXは、NまたはCRを表し、Rは、上述した群(AN)中のCRで説明したRと同義である。
群(AN−1)
群(UE−1)
なお、化合物(A2)は、可視透過性を向上させるために、芳香族などのπ共役系が連続して複数結合していないことが好ましい。
化合物(A2)が有する非共有電子対で配位する配位原子が窒素原子であることも好ましい。また、化合物(A2)が有する非共有電子対で配位する配位原子としての窒素原子に隣接する原子が炭素原子であり、上記炭素原子が置換基を有することも好ましい。このような構成とすることにより、銅錯体の構造がより歪みやすくなるため、色価をより向上させることができる。置換基は、上述した非共有電子対で配位する配位原子を含む環が有していてもよい置換基と同義であり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、カルボキシル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数1〜12のアシル基、炭素数1〜12のアルキルチオ基、ハロゲン原子が好ましい。特に、アルキル基、アリール基、カルボキシル基、ハロゲン原子が好ましい。
式(III)中、X3は、前記アニオンで配位する配位部位を表す。Y3は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表す。A6およびA9は、それぞれ独立して炭素原子、窒素原子またはリン原子を表す。A7およびA8は、それぞれ独立して炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表す。R2は、置換基を表す。RX3は、置換基を表す。n3は0〜2の整数を表す。)
式(II)中、Y2は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表し、酸素原子、窒素原子または硫黄原子が好ましく、酸素原子または窒素原子がより好ましく、窒素原子がさらに好ましい。
式(II)中、A1およびA5は、それぞれ独立して炭素原子、窒素原子またはリン原子を表し、炭素原子が好ましい。
式(II)中、A2〜A4は、それぞれ独立して炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表す。A2およびA3は、炭素原子を表すことが好ましい。A4は、炭素原子または窒素原子を表すことが好ましい。
式(II)中、R1は、置換基を表し、上述した化合物(A2)が有する非共有電子対で配位する配位原子としての窒素原子に隣接する原子が炭素原子である場合に、上記炭素原子が有する置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(II)中、RX2は、置換基を表し、上述した非共有電子対で配位する配位原子を含む環が有していてもよい置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。RX2は、式(II)中のA2〜A4のいずれかの置換基であることが好ましく、また、Y2には置換しないことが好ましい。
式(II)中、n2は0〜3の整数を表し、0または1が好ましく、0がより好ましい。
式(III)中、Y3は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表し、酸素原子、窒素原子または硫黄原子が好ましく、酸素原子または窒素原子がより好ましい。
式(III)中、A6およびA9は、それぞれ独立して炭素原子、窒素原子またはリン原子を表す。A6は、炭素原子または窒素原子が好ましい。A9は、炭素原子が好ましい。
式(III)中、A7およびA8は、それぞれ独立して炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を表す。A7は、炭素原子が好ましい。A8は、炭素原子、窒素原子または硫黄原子が好ましい。
式(III)中、R2は、置換基を表し、式(II)中のR1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(III)中、RX3は、置換基を表し、式(II)中のRX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(III)中、n3は0〜2の整数を表し、0または1が好ましく、0がより好ましい。
なお、Rx3およびRX2は、可視透過性を向上させるために、π共役系が連続して複数結合している置換基でないことが好ましい。
式(I)中、X1は、アニオンで配位する配位部位を含む基を表し、式(II)中のX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(I)中、Y1は、窒素原子またはリン原子を表し、隣接する炭素原子とともに4〜7員環を構成する。特に、式(I)中のY1は、窒素原子を表し、隣接する炭素原子とともに5または6員環を構成することが好ましい。
式(I)中、RX1は、置換基を表し、上述した非共有電子対で配位する配位原子が環に含まれる場合に有していてもよい置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(I)中、n1は、0〜6の整数を表し、0〜2が好ましく、0または1がより好ましい。
なお、Rx1は、可視透過性を向上させるために、π共役系が連続して複数結合している置換基でないことが好ましい。
式(1)中のR1がアルキル基を表す場合、アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜5がさらに好ましい。具体的に、アルキル基は、メチル基、エチル基またはプロピル基が好ましい。式(1)中のR1がアルキル基を表す場合、置換基をさらに有していてもよい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、アルキルオキシ基、アルキルカルボニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子)、ヘテロ環基(例えば、オキソラン環、オキサン環、ジオキソラン環、フラン環、ジオキサン環、ピラン環)、重合性基(例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基)等が挙げられる。置換基を有するアルキル基は、さらに置換基を有していてもよい。
式(1)中のR1がアリール基を表す場合、アリール基の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。アリール基は、フェニル基が好ましい。式(1)中のR1がアリール基を表す場合、置換基をさらに有していてもよい。アルキル基が有していてもよい置換基は、式(1)中のR1がアルキル基を場合と同義である。
式(1)で表される化合物の第一の態様は、式(1)中、R2およびR3の両方が水素原子である態様であり、第二の態様は、式(1)中、R2およびR3の少なくとも一方がハロゲン原子または1価の有機基を表す態様であり、いずれも好ましい。
式(1)中のR2およびR3がハロゲン原子を表す場合、フッ素原子が好ましい。
式(1)中のR2およびR3が1価の有機基を表す場合、アルキル基またはアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分岐状が好ましい。アルキル基の炭素数は、1〜8が好ましく、1〜5がより好ましい。特に、アルキル基は、メチル基、エチル基またはプロピル基が好ましい。アリール基の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。アリール基は、フェニル基が好ましい。
酸素原子を含む5員環または6員環は、芳香環でも非芳香環であってもよいが、非芳香環であることが好ましい。酸素原子を含む5員環または6員環を構成する原子は、酸素原子および炭素原子が好ましい。酸素原子を含む5員環または6員環中の酸素原子の数は、1〜3が好ましく、1または2がより好ましく、1がさらに好ましい。酸素原子を含む5員環または6員環中の炭素原子の数は、1〜5が好ましく、4または5がより好ましい。酸素原子を含む5員環または6員環の具体的としては、オキソラン環、オキサン環、ジオキソラン環、フラン環、ジオキサン環、ピラン環等が挙げられる。
式(2)
式(2)中、Lは、n価の炭化水素基、または、炭化水素基と−O−との組み合わせからなるn価の基を表す。炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。炭化水素基が直鎖状である場合の炭素数は、2〜12が好ましく、2〜5がより好ましい。炭化水素基が分岐状である場合の炭素数は、3〜12が好ましく、6〜10がより好ましい。炭化水素基が環状である場合の炭素数は、3〜12が好ましく、6〜12がより好ましく、6がより好ましい。炭化水素基が環状である場合、芳香環であっても非芳香環であってもよいが、非芳香環が好ましい。
式(2)中、nは、2〜6の整数を表し、2〜4の整数が好ましく、2または3がより好ましく、2がさらに好ましい。
本発明で用いられる、化合物(A2)の塩、すなわち、モノアニオン性配位部位の塩としては、例えば金属塩が好ましく、具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。
化合物(A)の好ましい第三の実施形態は、非共有電子対で配位する配位原子を2つ以上有する化合物(A3)である。化合物(A3)は、1分子内に、非共有電子対で配位する配位原子を2つ以上有していればよく、3つ以上有していてもよく、2〜4つ有していることが好ましく、2または3つ有していることがより好ましい。
化合物(A3)は、分子内に、アニオンで配位する配位部位を有していてもよいし、有していなくてもよい。ここで、アニオンで配位する配位部位とは、銅成分中の銅原子に配位可能なアニオンを含むものであり、例えば、酸素アニオン、窒素アニオンまたは硫黄アニオンを含むものが挙げられる。
非共有電子対で配位する配位原子同士を連結する原子は、1種または2種以上であってもよい。非共有電子対で配位する配位原子同士を連結する原子は、炭素原子が好ましい。
以下の例示化合物において、非共有電子対で配位する配位原子は窒素原子であり、非共有電子対で配位する配位原子同士を連結する原子は炭素原子であり、窒素原子を連結する炭素原子数が2である。
化合物(A3)の分子量は、50〜1000が好ましく、50〜600がより好ましい。
Y1−L1−Y2 一般式(V)
(一般式(V)中、Y1およびY2はそれぞれ独立して、非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、群(UE)で表される部分構造を表す。L1は、単結合または2価の連結基を表す。)
一般式(V)中、Y1およびY2は、上述した非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、上述した非共有電子対で配位する配位原子が含まれる部分構造と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(V)中、L1が2価の連結基を表す場合、炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、−SO−、−O−、−SO2−または、これらの組み合わせからなる基が好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基、フェニレン基または−SO2−が好ましい。
Y3−L2−Y4−L3−Y5 (V−1)
Y6−L6−Y7−L7−Y8−L8−Y9 (V−2)
一般式(V−1)および(V−2)中、Y3、Y5、Y6およびY9はそれぞれ独立して、非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、群(UE)で表される部分構造を表す。
また、Y4、Y7、Y8はそれぞれ独立して、非共有電子対で配位する配位原子を含む環、または、上述した化合物(A2)における群(UE−1)から選択される少なくとも1種である。
本発明に用いられる銅錯体における銅成分としては、銅又は銅を含む化合物を用いることができる。銅を含む化合物としては、例えば、酸化銅や銅塩を用いることができる。銅塩は、1価又は2価の銅が好ましく、2価の銅がより好ましい。銅塩としては、酢酸銅、塩化銅、ギ酸銅、水酸化銅、ステアリン酸銅、安息香酸銅、エチルアセト酢酸銅、ピロリン酸銅、ナフテン酸銅、クエン酸銅、硝酸銅、硫酸銅、炭酸銅、塩素酸銅、(メタ)アクリル酸銅、過塩素酸銅、ホスフィン酸銅、ジフェニルホスフィン酸銅、メタンスルホン酸銅がより好ましい。特に、上記化合物(A1)および化合物(A2)に用いる銅塩としては、酢酸銅、塩化銅、硫酸銅、水酸化銅、安息香酸銅、(メタ)アクリル酸銅が好ましい。上記化合物(A3)に用いる銅塩としては、酢酸銅、塩化銅、ホスフィン酸銅、ジフェニルホスフィン酸銅、メタンスルホン酸銅が好ましく、酢酸銅、ホスフィン酸銅、ジフェニルホスフィン酸銅、メタンスルホン酸銅がより好ましい。
銅成分と、上述した化合物(A)又はその塩を有する化合物とを反応させる際の反応比率としては、モル比率で1:0.5〜1:8とすることが好ましく、1:0.5〜1:4とすることがより好ましい。
また、銅成分と、上述した化合物A又はその塩を有する化合物とを反応させる際の反応条件は、例えば、20〜50℃で、0.5時間以上とすることが好ましい。
銅成分と、上述した化合物A又はその塩を有する化合物とを反応させる際の反応比率としては、モル比率で1:0.5〜1:8とすることが好ましく、1:0.5〜1:4とすることがより好ましい。
また、銅成分と、上述した化合物A又はその塩を有する化合物とを反応させる際の反応条件は、例えば、20〜50℃で、0.5時間以上とすることが好ましい。
また、本発明に用いられる銅錯体の具体例としては、下記銅錯体Cu−445〜452、銅錯体Cu−1−1〜Cu1−52、銅錯体Cu−2−1〜Cu2−49も挙げられる。下記表中、化合物A2−1−1〜A2−1−22は以下の化合物A2−1−1〜A2−1−22を表す。また、下記表中、化合物A2−2−1〜A2−2−44は上述した化合物A2−2−1〜A2−2−44を表す。
本発明に用いられる銅錯体は、近赤外線波長領域700〜2500nmに極大吸収波長(λmax)を有することが好ましく、720〜890nmに極大吸収波長を有することがよりが好ましく、730〜880nmに極大吸収波長を有することがさらに好ましい。極大吸収波長は、例えば、例えば、Cary 5000 UV−Vis−NIR(分光光度計 アジレント・テクノロジー株式会社製)を用いて測定することができる。
また、本発明に用いられる銅錯体を用いることにより、近赤外線吸収性組成物の耐熱性も向上させることができる。
本発明の組成物中の全固形分中における銅錯体の含有量は、15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。また15〜60質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましく、25〜45質量%がさらに好ましい。銅錯体の含有量を増やすことで、近赤外線遮光能を向上させることができる。
本発明の組成物中における化合物(A)と銅成分を反応させてなる銅錯体の含有量は、本発明の組成物に対して、1〜60質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、5〜20質量%がさらに好ましい。
本発明の組成物中における化合物(A)と銅成分を反応させてなる銅錯体以外の他の銅錯体(近赤外線吸収性物質)の含有量は、本発明の組成物に対して、0〜20質量%が好ましく、0〜10質量%がより好ましく、0〜5質量%がさらに好ましい。
本発明の組成物中に含まれる近赤外線吸収性物質のうち、化合物(A)と銅成分を反応させてなる化合物の割合は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。
本発明の近赤外線吸収性組成物の全固形分は、組成物に対して1〜50質量%であることが好ましく、1〜40質量%であることがより好ましく、10〜35質量%であることがさらに好ましい。
本発明の組成物は、上述した本発明で用いられる銅錯体を1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。上述した本発明で用いられる銅錯体を2種以上用いる場合、その合計量が上記範囲内であることが好ましい。
本発明で用いることができる他の近赤外線吸収性化合物としては、酸基またはその塩を含む重合体と銅成分との反応で得られる銅化合物や上記2箇所のモノアニオン性配位部位を有する化合物以外の低分子(例えば、分子量1000以下)の酸基またはその塩を含む化合物と銅成分との反応で得られる銅化合物を用いることができる。
酸基またはその塩を含む重合体と銅成分との反応で得られる銅化合物は、例えば、酸基イオン部位を含む重合体および銅イオンを含むポリマータイプの銅化合物であり、好ましい態様は、重合体中の酸基イオン部位を配位子とするポリマータイプの銅化合物である。このポリマータイプの銅化合物は、通常、重合体の側鎖に酸基イオン部位を有し、酸基イオン部位が銅に結合(例えば、配位結合)し、銅を起点として、側鎖間に架橋構造を形成している。
銅成分としては、2価の銅を含む化合物が好ましい。銅成分中の銅含有量は、好ましくは2〜40質量%であり、より好ましくは5〜40質量%である。銅成分は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。銅を含む化合物としては、例えば、酸化銅や銅塩を用いることができる。銅塩は、2価の銅がより好ましい。銅塩としては、水酸化銅、酢酸銅および硫酸銅が特に好ましい。
酸基またはその塩を含む重合体が有する酸基としては、上述した銅成分と反応可能なものであれば特に限定されないが、銅成分と配位結合するものが好ましい。具体的には、酸解離定数(pKa)が12以下の酸基が挙げられ、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、イミド酸基等が好ましい。重合体が有する酸基は、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。
本発明で用いられる酸基の塩を構成する原子または原子団としては、ナトリウム等の金属原子(特にアルカリ金属原子)、テトラブチルアンモニウム等のような原子団が挙げられる。尚、酸基またはその塩を含む重合体において、酸基またはその塩は、その主鎖および側鎖の少なくとも一方に含まれていればよく、少なくとも側鎖に含まれていることが好ましい。
酸基またはその塩を含む重合体は、カルボン酸基またはその塩、および/または、スルホン酸基またはその塩を含む重合体が好ましく、スルホン酸基またはその塩を含む重合体がより好ましい。
酸基またはその塩を含む重合体の好ましい一例は、主鎖が炭素−炭素結合を有する構造であり、下記式(A1−1)で表される構成単位を含むことが好ましい。
上記式(A1−1)中、R1は水素原子であることが好ましい。
上記式(A1−1)中、L1が2価の連結基を表す場合、2価の連結基としては、特に限定されないが、例えば、2価の炭化水素基、ヘテロアリーレン基、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−SO2−、−NX−(Xは水素原子あるいはアルキル基を表し、水素原子が好ましい)、または、これらの組み合わせからなる基が挙げられる。
2価の炭化水素基としては、直鎖状、分岐状または環状のアルキレン基や、アリーレン基が挙げられる。炭化水素基は、置換基を有していてもよいが、無置換であることが好ましい。
直鎖状のアルキレン基の炭素数としては、1〜30が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。また、分岐状のアルキレン基の炭素数としては、3〜30が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜6がさらに好ましい。
環状のアルキレン基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキレン基の炭素数としては、3〜20が好ましく、4〜10がより好ましく、6〜10がさらに好ましい。
アリーレン基の炭素数としては、6〜18が好ましく、6〜14がより好ましく、6〜10がさらに好ましく、フェニレン基が特に好ましい。
ヘテロアリーレン基としては、特に限定されないが、5員環または6員環が好ましい。また、ヘテロアリーレン基は、単環でも縮合環であってもよく、単環または縮合数が2〜8の縮合環が好ましく、単環または縮合数が2〜4の縮合環がより好ましい。
上記式(A1−1)中、M1で表されるスルホン酸基と塩を構成する原子または原子団は、上述した酸基の塩を構成する原子または原子団と同義であり、水素原子またはアルカリ金属原子であることが好ましい。
好ましい他の構成単位としては、下記式(A1−2)で表される構成単位が挙げられる。
Y2は単結合または2価の連結基を表し、2価の連結基としては、上述した上記式(A1)の2価の連結基と同義である。特に、Y2としては、−COO−、−CO−、−NH−、直鎖状または分岐状のアルキレン基、またはこれらの組み合わせからなる基か、単結合であることが好ましい。
式(A1−2)中、X2は、−PO3H、−PO3H2、−OHまたはCOOHを表し、−COOHであることが好ましい。
上記式(A1−1)で表わされる構成単位を含む重合体が、他の構成単位(好ましくは上記式(A1−2)で表される構成単位)を含む場合、上記式(A1−1)で表される構成単位と上記式(A1−2)で表される構成単位のモル比は、95:5〜20:80であることが好ましく、90:10〜40:60であることがより好ましい。
本発明で用いることができる銅化合物としては、酸基またはその塩を有し、かつ、主鎖に芳香族炭化水素基及び/又は芳香族ヘテロ環基を有する重合体(以下、芳香族基含有重合体という。)と、銅成分との反応で得られるポリマータイプの銅化合物を用いてもよい。芳香族基含有重合体は、主鎖に、芳香族炭化水素基及び芳香族ヘテロ環基のうち少なくとも1種を有していればよく、2種以上有していてもよい。酸基またはその塩および銅成分については、上述した酸基またはその塩を含む重合体と銅成分との反応で得られる銅化合物と同義であり、好ましい範囲も同様である。
芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基が好ましい。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、6〜12がさらに好ましい。特に、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基が好ましい。芳香族炭化水素基は単環又は多環であってもよいが、単環が好ましい。
芳香族ヘテロ環基としては、例えば、炭素数2〜30の芳香族ヘテロ環基を用いることができる。芳香族ヘテロ環基は、5員環又は6員環が好ましい。また、芳香族ヘテロ環基は、単環又は縮合環であり、単環又は縮合数が2〜8の縮合環が例示される。ヘテロ環に含まれるヘテロ原子としては、窒素、酸素、硫黄原子が例示され、窒素または酸素が好ましい。
芳香族炭化水素基及び/又は芳香族ヘテロ環基が置換基Tを有していている場合、置換基Tとしては、例えば、アルキル基、重合性基(好ましくは、炭素−炭素二重結合を含む重合性基)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、カルボン酸エステル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、エーテル基、スルホニル基、スルフィド基、アミド基、アシル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アラルキル基などが例示され、アルキル基(特に炭素数1〜3のアルキル基)が好ましい。
特に、芳香族基含有重合体は、ポリエーテルスルホン系重合体、ポリスルホン系重合体、ポリエーテルケトン系重合体、ポリフェニレンエーテル系重合体、ポリイミド系重合体、ポリベンズイミダゾール系重合体、ポリフェニレン系重合体、フェノール樹脂系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリアミド系重合体及びポリエステル系重合体から選択される少なくとも1種の重合体であることが好ましい。以下に各重合体の例を示す。
ポリエーテルスルホン系重合体:(−O−Ph−SO2−Ph−)で表される主鎖構造(Phはフェニレン基を示す、以下同じ)を有する重合体
ポリスルホン系重合体:(−O−Ph−Ph−O−Ph−SO2−Ph−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリエーテルケトン系重合体:(−O−Ph−O−Ph−C(=O)−Ph−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリフェニレンエーテル系重合体:(−Ph−O−、−Ph−S−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリフェニレン系重合体:(−Ph−)で表される主鎖構造を有する重合体
フェノール樹脂系重合体:(−Ph(OH)−CH2−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリカーボネート系重合体:(−Ph−O−C(=O)−O−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリアミド系重合体としては、例えば、(−Ph−C(=O)−NH−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリエステル系重合体としては、例えば、(−Ph−C(=O)O−)で表される主鎖構造を有する重合体
ポリエーテルスルホン系重合体、ポリスルホン系重合体及びポリエーテルケトン系重合体としては、例えば、特開2006−310068号公報の段落0022及び特開2008−27890号公報の段落0028に記載の主鎖構造を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
ポリイミド系重合体としては、特開2002−367627号公報の段落0047〜0058の記載及び特開2004−35891号公報の段落0018〜0019に記載の主鎖構造を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
Ar1は、上記式(A1−3)中の−Y1−X1の他に置換基を有していてもよい。Ar1が置換基を有する場合、置換基としては上述した置換基Tと同義であり、好ましい範囲も同様である。
炭化水素基としては、例えば、直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基や、アリーレン基が挙げられる。直鎖状のアルキレン基の炭素数としては、1〜20が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。分岐状のアルキレン基の炭素数としては、3〜20が好ましく、3〜10がより好ましく、3〜6がさらに好ましい。環状のアルキレン基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキレン基の炭素数としては、3〜20が好ましく、4〜10がより好ましく、6〜10がさらに好ましい。これら直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基は、アルキレン基中の水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい。
アリーレン基は、上述した式(A1−1)の2価の連結基がアリーレン基である場合と同義である。
芳香族ヘテロ環基としては、特に限定されないが、5員環または6員環が好ましい。また、芳香族ヘテロ環基は、単環でも縮合環であってもよく、単環または縮合数が2〜8の縮合環が好ましく、単環または縮合数が2〜4の縮合環がより好ましい。
式(A1−3)中、X1で表される酸基又はその塩としては、上述した酸基又はその塩と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(A1−1)、式(A1−2)または式(A1−3)で表わされる構成単位を含む重合体の重量平均分子量は、1000以上が好ましく、1000〜1000万がより好ましく、3000〜100万がさらに好ましく、4000〜400,000が特に好ましい。
Cu(L)n1・(X)n2 式(i)
上記式(i)中、Lは、銅に配位する配位子を表し、Xは、存在しないか、ハロゲン原子、H2O、NO3、ClO4、SO4、CN、SCN、BF4、PF6、BPh4(Phはフェニル基を表す)またはアルコールを表す。n1、n2は、各々独立に1〜4の整数を表す。
配位子Lは、銅に配位可能な原子としてC、N、O、Sを含む置換基を有するものであり、さらに好ましくはNやO、Sなどの孤立電子対を持つ基を有するものである。配位可能な基は分子内に1種類に限定されず、2種以上を含んでも良く、解離しても非解離でも良い。非解離の場合、Xは存在しない。
上記銅錯体は、中心金属の銅に配位子が配位した銅化合物であり、銅は、通常2価の銅である。例えば銅成分に対して、配位子となる化合物またはその塩を混合・反応等させて得ることができる。
上記配位子となる化合物またはその塩としては、特に限定されないが、例えば、有機酸化合物(例えば、スルホン酸化合物、カルボン酸化合物、リン酸化合物)またはその塩などが好適に挙げられる。
一般式(ii)
一般式(ii)中、n価の有機基は、炭化水素基またはオキシアルキレン基が好ましく、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)、(メタ)アクリロイル基、不飽和二重結合を有する基が挙げられる。また、置換基としては、アルキル基、重合性基(例えば、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基など)、スルホン酸基、カルボン酸基、リン原子を含有する酸基、カルボン酸エステル基(例えば−CO2CH3)、水酸基、アルコキシ基(例えばメトキシ基)、アミノ基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、ハロゲン化アルキル基(例えばフルオロアルキル基、クロロアルキル基)等も挙げられる。炭化水素基が置換基を有する場合、さらに置換基を有していてもよく、置換基としてはアルキル基、上記重合性基、ハロゲン原子等が挙げられる。上記炭化水素基が1価の場合、アルキル基またはアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。また、上記炭化水素基が1価の場合、アルケニル基であってもよい。炭化水素基が2価の場合、アルキレン基、アリーレン基、オキシアルキレン基が好ましく、アリーレン基がより好ましい。炭化水素基が3価以上の場合には、上記1価の炭化水素基または2価の炭化水素基に対応するものが好ましい。
上記アルキル基及びアルキレン基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜10がより好ましい。アルキル基及びアルキレン基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキル基及びアルキレン基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜8がさらに好ましい。分岐状のアルキル基及びアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜12がより好ましく、3〜8がさらに好ましい。環状のアルキル基及びアルキレン基は、単環、多環のいずれであってもよい。環状のアルキル基及びアルキレン基の炭素数は、3〜20が好ましく、4〜10がより好ましく、6〜10がさらに好ましい。
アルケニル基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜8がより好ましく、2〜4がさらに好ましい。
上記アリール基及びアリーレン基の炭素数は、6〜18が好ましく、6〜14がより好ましく、6〜12がさらに好ましく、6〜10が特に好ましい。
一般式(ii)中、X1は、スルホン酸基、カルボン酸基およびリン原子を含有する酸基のうちの少なくとも1つが好ましく、スルホン酸基及びカルボン酸基を有するものが好ましい。X1は、1種単独でも2種以上であってもよいが、2種以上であることが好ましい。
一般式(ii)中、n3は、1〜3が好ましく、2または3がより好ましく、3がさらに好ましい。
上記配位子となる化合物またはその塩(酸基またはその塩を含有する化合物)の分子量は、1000以下が好ましく、70〜1000が好ましく、70〜500がより好ましい。
(1)スルホン酸基、カルボン酸基およびリン原子を含有する酸基のうち少なくとも1種を有する化合物の具体例としては以下のものが挙げられる。
本発明の組成物は、他の近赤外線吸収性化合物として、無機微粒子を含んでいてもよい。無機微粒子は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
無機微粒子は、主に、赤外線を遮光(吸収)する役割を果たす粒子である。無機微粒子としては、赤外線遮光性がより優れる点で、金属酸化物粒子及び金属粒子からなる群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。
無機微粒子としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)粒子、酸化アンチモンスズ(ATO)粒子、アルミニウムによりドープされていてもよい酸化亜鉛(AlによりドープされてもよいZnO)粒子、フッ素ドープ二酸化スズ(FドープSnO2)粒子、又はニオブドープ二酸化チタン(NbドープTiO2)粒子などの金属酸化物粒子や、銀(Ag)粒子、金(Au)粒子、銅(Cu)粒子、又はニッケル(Ni)粒子などの金属粒子が挙げられる。なお、赤外線遮光性とフォトリソ性とを両立するためには、露光波長(365−405nm)の透過率が高い方が望ましく、酸化インジウムスズ(ITO)粒子又は酸化アンチモンスズ(ATO)粒子が好ましい。
無機微粒子の形状は特に制限されず、球状、非球状を問わず、シート状、ワイヤー状、チューブ状であってもよい。
また無機微粒子としては酸化タングステン系化合物が使用でき、具体的には、下記一般式(組成式)(I)で表される酸化タングステン系化合物であることがより好ましい。
MxWyOz・・・(I)
Mは金属、Wはタングステン、Oは酸素を表す。
0.001≦x/y≦1.1
2.2≦z/y≦3.0
Mの金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Biが挙げられるが、アルカリ金属であることが好ましく、Rb又はCsであることが好ましく、Csであることがより好ましい。Mの金属は1種でも2種以上でも良い。
x/yが0.001以上であることにより、赤外線を十分に遮蔽することができ、1.1以下であることにより、酸化タングステン系化合物中に不純物相が生成されることをより確実に回避することできる。
z/yが2.2以上であることにより、材料としての化学的安定性をより向上させることができ、3.0以下であることにより赤外線を十分に遮蔽することができる。
金属酸化物は、セシウム酸化タングステンであることが好ましい。
上記一般式(I)で表される酸化タングステン系化合物の具体例としては、Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3などを挙げることができ、Cs0.33WO3又はRb0.33WO3であることが好ましく、Cs0.33WO3であることが更に好ましい。
金属酸化物は微粒子であることが好ましい。金属酸化物の微粒子の平均粒子径は、800nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることが更に好ましい。平均粒子径がこのような範囲であることによって、金属酸化物が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより確実にすることができる。光酸乱を回避する観点からは、平均粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、金属酸化物の平均粒子径は、通常、1nm以上である。
酸化タングステン系化合物は、例えば、住友金属鉱山株式会社製のYMF−02、YMF−02A、YMS−01A−2、YMF−10A−1などのタングステン微粒子の分散物として入手可能である。
金属酸化物の含有量は、金属酸化物を含有する組成物の全固形分質量に対して、0.01〜30質量%であることが好ましく、0.1〜20質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることがさらに好ましい。
本発明の組成物は、他の近赤外線吸収性化合物として、特開2013−195480号公報の段落0013〜0029に記載のフタロシアニン化合物を用いることもでき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の組成物は、溶剤を含んでいてもよい。
本発明で用いられる溶剤は、特に制限はなく、本発明の組成物の各成分を均一に溶解或いは分散しうるものであれば、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、有機溶剤を用いることができる。本発明の組成物は、上述した化合物(A)を用いているため、溶剤として有機溶剤を用いた場合であっても、分光特性への影響を少なくすることができる。溶剤としては、例えばアルコール類、ケトン類、エステル類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、及びジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホラン等が好適に挙げられる。この場合、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、エチレングリコールモノブ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、及びプロピレングリコールモノ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。
アルコール類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類の具体例としては、特開2012−194534号公報段落0136等に記載のものが挙げられ、この内容は本願明細書に組み込まれる。また、エステル類、ケトン類、エーテル類の具体例としては、特開2012−208494号公報段落0497(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0609])に記載のものが挙げられ、さらに、酢酸−n−アミル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、硫酸メチル、アセトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
溶剤の含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましく、40質量%以上がよりさらに好ましい。また溶剤は、本発明の組成物に対し10〜90質量%の割合で含まれることが好ましく、20〜80質量%含まれることがより好ましく、30〜70質量%含まれることが特に好ましい。溶剤は1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となる。
また、本発明の組成物が水または水系溶剤を含んでいる場合、水または水系溶剤は1種類のみでも、2種類以上でもよい。水または水系溶剤は、本発明の組成物に対し20質量%以上含まれることが好ましく、20〜90質量%含まれることがより好ましく、25〜85質量%含まれることがさらに好ましい。
本発明の組成物は、硬化性化合物を含むことが好ましい。本発明の組成物は、銅錯体自体が重合性基を有する硬化性化合物の場合には、必ずしも含んでいなくてもよい。硬化性化合物としては、重合性化合物であってもよいし、バインダー等の非重合性化合物であってもよい。また、硬化性化合物としては、熱硬化性化合物であってもよいし、光硬化性化合物であってもよいが、熱硬化性組成物の方が反応率が高いため好ましい。
硬化性組成物としては、重合性基を有する化合物(以下、「重合性化合物」ということがある)を含むことが好ましい。このような化合物群は当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、オリゴマー、プレポリマー、ポリマーなどの化学的形態のいずれであってもよい。
重合性化合物は、単官能であっても多官能であってもよいが、好ましくは、多官能である。多官能化合物を含むことにより、近赤外線遮蔽性及び耐熱性をより向上させることができる。官能基の数は特に定めるものではないが、2〜8官能が好ましく、3〜6官能がさらに好ましい。
本発明の組成物の第一の好ましい実施態様は、重合性化合物として、重合性基を有するモノマー(重合性モノマー)又は重合性基を有するオリゴマー(重合性オリゴマー)(以下、重合性モノマーと重合性オリゴマーを合わせて「重合性モノマー等」ということがある。)を含む。
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〜段落番号0108に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの;
特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシポリマーと(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。
重合性化合物としては、多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましい重合性モノマー等として、特開2010−160418、特開2010−129825、特許4364216等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性重合性基を2官能以上有する化合物、カルドポリマーも使用することが可能である。
また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008−292970号公報の段落番号[0254]〜[0257]に記載の化合物も好適である。
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性モノマーとして用いることができる。
mは1〜5が好ましく、1〜3がより好ましい。
Rは、以下の四つの構造が好ましい。
例えば、RP−1040(日本化薬株式会社製)などが挙げられる。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜30mg−KOH/gである。異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸価が上記範囲に入るように調製することが好ましい。
カプロラクトン変性構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン変性構造を有する限り特に限定されるものではない。例えば、カプロラクトン変性構造を有する多官能性単量体としては、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸及びε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記式(20)で表されるカプロラクトン変性構造を有する多官能性単量体が好ましい。
本発明において、カプロラクトン変性構造を有する多官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
重合性モノマー等の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を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鎖を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。
本発明の第三の好ましい態様は、重合性化合物として、エポキシ基又はオキセタニル基を有する化合物を含む態様である。エポキシ基又はオキセタニル基を有する化合物としては、具体的には側鎖にエポキシ基を有するポリマー、及び分子内に2個以上のエポキシ基を有する重合性モノマー又はオリゴマーがあり、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。また単官能又は多官能グリシジルエーテル化合物も挙げられ、多官能脂肪族グリシジルエーテル化合物が好ましい。
これらの化合物は、市販品を用いてもよいし、ポリマーの側鎖へエポキシ基を導入することによっても得られる。
また、市販品としては、デナコール EX−212L、EX−214L、EX−216L、EX−321L、EX−850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)等の多官能脂肪族グリシジルエーテル化合物が挙げられる。これらは、低塩素品であるが、低塩素品ではない、EX−212、EX−214、EX−216、EX−321、EX−850なども同様に使用できる。
その他にも、ADEKA RESIN EP−4000S、同EP−4003S、同EP−4010S、同EP−4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC−2000、NC−3000、NC−7300、XD−1000、EPPN−501、EPPN−502(以上、(株)ADEKA製)、JER1031S等も挙げられる。
さらに、フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品として、JER−157S65、JER−152、JER−154、JER−157S70、(以上、三菱化学(株)製)等が挙げられる。
分子量は重量平均で500〜5000000、更には1000〜500000の範囲が好ましい。
エポキシ不飽和化合物としてはグリシジル(メタ)アクリレートやアリルグリシジルエーテル等のエポキシ基としてグリシジル基を有するものも使用可能であるが、好ましいものは脂環式エポキシ基を有する不飽和化合物である。このようなものとしては例えば特開2009−265518号公報段落0045等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明で用いる硬化性化合物は、下記式(30)で示される部分構造を有していてもよい。この硬化性化合物が不飽和二重結合、エポキシ基またはオキセタニル基などの架橋基を有していてもよい。
このような化合物を含有することにより、本発明の近赤外線吸収性組成物を硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性をより向上させ、耐湿性をより向上させることができる。
式(30)中、R1は水素原子または有機基を表す。有機基としては、炭化水素基、具体的には、アルキル基またはアリール基が挙げられ、炭素数が1〜20のアルキル基、炭素数が6〜20のアリール基、またはこれらの基と二価の連結基との組み合わせからなるものが好ましい。
このような有機基の具体例としては、−OR’、−SR’、またはこれらの基と−(CH2)m−(mは1〜10の整数)、炭素数5〜10の環状のアルキレン基、−O−、−CO−、−COO−および−NH−の少なくとも1つとの組み合わせからなるものが好ましい。ここで、R’は、水素原子、炭素数が1〜10の直鎖、炭素数が3〜10の分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜7の直鎖、炭素数3〜7の分岐または環状のアルキル基)、炭素数が6〜10のアリール基、または、炭素数が6〜10のアリール基と炭素数が1〜10のアルキレン基との組み合わせからなる基が好ましい。
また、前記式(30)中、R1とCとが結合して環構造(ヘテロ環構造)を形成していてもよい。ヘテロ環構造中におけるヘテロ原子は、前記式(30)中の窒素原子である。ヘテロ環構造は、5または6員環構造が好ましく、5員環構造がより好ましい。ヘテロ環構造は、縮合環であってもよいが、単環が好ましい。
特に好ましいR1の具体例としては、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、−OR’(R’は炭素数が1〜5の直鎖のアルキル基)と−(CH2)m−(mは1〜10の整数、好ましくはmは1〜5の整数)との組み合わせからなる基、前記式(1)中のR1とCとが結合してヘテロ環構造(好ましくは5員環構造)を形成した基が挙げられる。
前記式(1−3)〜(1−5)中、L1〜L4は二価の連結基を表す。二価の連結基としては、−(CH2)m−(mは1〜10の整数)、炭素数5〜10の環状のアルキレン基、−O−、−CO−、−COO−および−NH−の少なくとも1つとの組み合わせからなるものが好ましく、−(CH2)m−(mは1〜8の整数)であることがより好ましい。
前記式(1−3)〜(1−5)中、R8〜R14はそれぞれ独立して水素原子または有機基を表す。有機基としては、炭化水素基、具体的にはアルキル基またはアルケニル基であることが好ましい。
アルキル基は、置換されていてもよい。また、アルキル基は、鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状または環状のものが好ましい。アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。
アルケニル基は、置換されていてもよい。アルケニル基としては、炭素数1〜10のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜4のアルケニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
置換基としては、例えば、重合性基、ハロゲン原子、アルキル基、カルボン酸エステル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、エーテル基、スルホニル基、スルフィド基、アミド基、アシル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基などが例示される。これらの置換基の中でも、重合性基(例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基)、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、アジリジニル基など)が好ましく、ビニル基がより好ましい。)
また、前記式(30)で示される部分構造を有する化合物がポリマーである場合、ポリマーの側鎖に前記部分構造を含有することが好ましい。
前記(30)で示される部分構造を有する化合物の含有量は、本発明の組成物中5〜80質量%であることが好ましく、10〜60質量%であることがより好ましい。
ポリビニルピロリドンとしては、商品名K−30、K−85、K−90、K−30W、K−85W、K−90W(日本触媒社製)が使用できる。
ポリアミド樹脂としては、例えば、ωアミノ酸の重合で合成される所謂「n−ナイロン」やジアミンとジカルボン酸の共重合で合成される所謂「n,m−ナイロン」が挙げられる。中でも、親水性付与の観点から、ジアミンとジカルボン酸の共重合体が好ましく、ε−カプロラクタムとジカルボン酸との反応生成物がより好ましい。
親水性化合物としては、親水性含窒素環状化合物、ポリアルキレングリコール等が挙げられる。
ここで、親水性含窒素環状化合物とは、側鎖または主鎖に第3級アミン成分を有する化合物であって、例えばアミノエチルピペラジン、ビスアミノプロピルピペラジン、α-ジメチルアミノεカプロラクタム等が挙げられる。
一方、ポリアミド樹脂と親水性化合物とが共重合した化合物には、ポリアミド樹脂の主鎖に、例えば、親水性含窒素環状化合物およびポリアルキレングリコールからなる群より選択される少なくとも一つが共重合されているため、ポリアミド樹脂のアミド結合部の水素結合能力は、N−メトキシメチル化ナイロンに対して大きい。
ポリアミド樹脂と親水性化合物とが共重合した化合物の中でも、1)ε−カプロラクタムと親水性含窒素環状化合物とジカルボン酸との反応生成物、及び、2)ε−カプロラクタムとポリアルキレングリコールとジカルボン酸との反応生成物が好ましい。
これらは、例えば東レファインテック(株)より「AQナイロン」という商標で市販されている。ε−カプロラクタムと親水性含窒素環状化合物とジカルボン酸との反応生成物は、東レファインテック(株)製AQナイロンA−90として入手可能であり、ε−カプロラクタムとポリアルキレングリコールとジカルボン酸との反応生成物は、東レファインテック(株)製AQナイロンP−70として入手可能である。 AQナイロンA−90 P−70 P−95 T−70(東レ社製)が使用できる。
本発明の組成物中における重合性化合物の添加量は、溶剤を除いた全固形分に対して1〜90質量%、より好ましくは15〜80質量%、特に好ましくは40〜75質量%の範囲で添加するのが好ましい。
また、重合性化合物として、架橋基を有する繰り返し単位を含む重合体を用いる場合、溶剤を除いた本発明の組成物の全固形分に対して10〜75質量%、より好ましくは20〜65質量%、特に好ましくは20〜60質量%の範囲とすることが好ましい。
重合性化合物は、1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となる。
本発明においては、皮膜特性向上などの目的で、必要に応じて、上記重合性化合物に加えて、さらにバインダーポリマーを含むことができる。バインダーポリマーとしては、アルカリ可溶樹脂が好ましく用いられる。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、耐熱性などの向上や、塗布適正の微調整に効果がある。
アルカリ可溶性樹脂としては、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。
本発明におけるバインダーポリマーの含有量は、組成物の全固形分中に対して、1〜80質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、7〜30質量%であることがさらに好ましい。
本発明の組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。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。界面活性剤の添加量は、本発明の組成物の固形分に対して、好ましくは0.0001〜2質量%であり、より好ましくは0.005〜1.0質量%であり、さらに好ましくは、0.01〜0.1質量%である。
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。
即ち、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤の少なくともいずれかを含有する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を低下させることにより、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、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上を用いることができる。
具体的な商品名としては、サーフィノール61,82,104,104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG−50、104S、420,440,465,485,504、CT−111,CT−121,CT−131,CT−136,CT−141,CT−151,CT−171,CT−324,DF−37,DF−58,DF−75,DF−110D,DF−210,GA,OP−340,PSA−204,PSA−216,PSA−336,SE,SE−F,TG、GA、ダイノール604(以上、日信化学(株)及びAirProducts&Chemicals社)、オルフィンA,B,AK−02,CT−151W,E1004,E1010,P,SPC,STG,Y,32W、PD−001、PD−002W、PD−003、PD−004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF−103、AF−104、SK−14、AE−3(以上、日信化学(株))アセチレノールE00、E13T、E40、E60、E81、E100、E200(以上全て商品名、川研ファインケミカル(株)社製)等を挙げることができる。なかでも、オルフィンE1010が好適である。
その他、ノニオン系界面活性剤として具体的には、特開2012−208494号公報段落0553(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0679])等に記載のノニオン系界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
カチオン系界面活性剤として具体的には、特開2012−208494号公報段落0554(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0680])に記載のカチオン系界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
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)等が挙げられる。
本発明の組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤は1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が下記範囲となる。重合開始剤の含有量は、0.01〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましく、0.1〜15質量%が特に好ましい。
重合開始剤としては、光、熱のいずれか或いはその双方により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、目的に応じて適宜選択することができるが、光重合性化合物であることが好ましい。光で重合を開始させる場合、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、熱で重合を開始させる場合には、150〜250℃で分解する重合開始剤が好ましい。
アセトフェノン系化合物、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、オキシム化合物としては、具体的には、特開2012−208494号公報段落0506〜0510(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0622〜0628])等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、特開2007−231000公報(対応する米国特許出願公開第2011/0123929号明細書)、および、特開2007−322744公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。
他にも、特開2007−269779公報(対応する米国特許出願公開第2010/0104976号明細書)に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061公報(対応する米国特許出願公開第2009/023085号明細書)に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
特開2012−208494号公報段落0513(対応する米国特許出願公開第2012/235099号明細書の[0632])以降の式(OX−1)、(OX−2)または(OX−3)で表される化合物の説明を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
オキシム化合物としては、市販品であるIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)を用いることができる。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ジャパン社製)を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ジャパン社製)を用いることができる。
本発明の組成物で併用可能なその他の成分としては、例えば、分散剤、増感剤、架橋剤、硬化促進剤、フィラー、熱硬化促進剤、熱重合禁止剤、可塑剤などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。
これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする近赤外線吸収フィルタの安定性、膜物性などの性質を調整することができる。
これらの成分は、例えば、特開2012−003225号公報(対応する米国特許出願公開第2013/0034812)の段落番号0183〜、特開2008−250074号公報の段落番号0101〜0102、段落番号0103〜0104および段落番号0107〜0109、特開2013−195480号公報の段落番号0159〜0184等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の近赤外線吸収性組成物の粘度は、塗布により赤外線カット層を形成する場合、1mPa・s以上3000mPa・s以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは、10mPa・s以上2000mPa・s以下の範囲であり、さらに好ましくは、100mPa・s以上1500mPa・s以下の範囲である。
本発明の組成物の用いて得られる近赤外線カットフィルタは、光透過率が以下の(1)〜(9)のうちの少なくとも1つの条件を満たすことが好ましく、以下の(1)〜(8)のすべての条件を満たすことがより好ましく、(1)〜(9)のすべての条件を満たすことがさらに好ましい。
(1)波長400nmでの光透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、92%以上がさらに好ましく、95%以上が特に好ましい。
(2)波長450nmでの光透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、92%以上がさらに好ましく、95%以上が特に好ましい。
(3)波長500nmでの光透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、92%以上がさらに好ましく、95%以上が特に好ましい。
(4)波長550nmでの光透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、92%以上がさらに好ましく、95%以上が特に好ましい。
(5)波長700nmでの光透過率は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
(6)波長750nmでの光透過率は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
(7)波長800nmでの光透過率は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
(8)波長850nmでの光透過率は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
(9)波長900nmでの光透過率は20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
近赤外線カットフィルタは、目的に応じて適宜選択することができるが、膜厚300μm以下とすることが好ましく、200μm以下とすることがより好ましく、100μm以下とすることがさらに好ましい。膜厚の下限は、例えば、1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、20μm以上がより好ましい。本発明の組成物によれば、高い近赤外線遮蔽性を有することから、近赤外線カットフィルタの膜厚を薄くすることができる。
近赤外線カットフィルタは、膜厚300μm以下で、波長400〜550nmの全ての範囲での可視光透過率が85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。また、波長700〜800nmの範囲の少なくとも1点での光透過率が20%以下であることが好ましく、波長700〜800nmの全ての範囲での光透過率が20%以下であることがさらに好ましい。本発明によれば、高透過率の可視光領域を広く確保でき、高い近赤外線遮蔽性を有する近赤外線カットフィルタを提供できる。
近赤外線カットフィルタは、近赤外線を吸収・カットする機能を有するレンズ(デジタルカメラや携帯電話や車載カメラ等のカメラ用レンズ、f−θレンズ、ピックアップレンズ等の光学レンズ)および半導体受光素子用の光学フィルター、省エネルギー用に熱線を遮断する近赤外線吸収フィルムや近赤外線吸収板、太陽光の選択的な利用を目的とする農業用コーティング剤、近赤外線の吸収熱を利用する記録媒体、電子機器用や写真用近赤外線フィルター、保護めがね、サングラス、熱線遮断フィルム、光学文字読み取り記録、機密文書複写防止用、電子写真感光体、レーザー溶着、などに用いられる。またCCDカメラ用ノイズカットフィルター、CMOSイメージセンサ用フィルターとしても有用である。
本発明の組成物を適用する支持体は、ガラスなどからなる透明基板であっても、固体撮像素子であっても、固体撮像素子の受光側に設けられた別の基板であっても、固体撮像素子の受光側に設けられた平坦化層等の層であっても良い。
近赤外線カットフィルタを形成する方法は、例えば、滴下法(ドロップキャスト)、スピンコーター、スリットスピンコーター、スリットコーター、スクリーン印刷、アプリケータ塗布等を用いることにより実施できる。滴下法(ドロップキャスト)の場合、所定の膜厚で、均一な膜が得られるように、ガラス基板上にフォトレジストを隔壁とする近赤外線吸収性組成物の滴下領域を形成することが好ましい。なお、膜厚は、組成物の滴下量および固形分濃度、滴下領域の面積を調整できる。
また、塗膜の乾燥条件としては、各成分、溶剤の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60℃〜150℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
また、塗膜の乾燥条件としては、各成分、溶剤の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60℃〜150℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
<前加熱工程・後加熱工程>
前加熱工程及び後加熱工程における加熱温度は、通常、80℃〜200℃であり、90℃〜150℃であることが好ましい。前加熱工程及び後加熱工程における加熱時間は、通常、30秒〜240秒であり、60秒〜180秒であることが好ましい。
<硬化処理工程>
硬化処理工程は、必要に応じ、形成された前記膜に対して硬化処理を行う工程であり、この処理を行うことにより、近赤外線カットフィルタの機械的強度が向上する。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。ここで、本発明において「露光」とは、各種波長の光のみならず、電子線、X線などの放射線照射をも包含する意味で用いられる。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、電子線、KrF、ArF、g線、h線、i線等の紫外線や可視光が好ましく用いられる。
露光方式としては。ステッパー露光や、高圧水銀灯による露光などが挙げられる。
露光量は5〜3000mJ/cm2が好ましく10〜2000mJ/cm2がより好ましく、50〜1000mJ/cm2が特に好ましい。
全面露光処理の方法としては、例えば、形成された前記膜の全面を露光する方法が挙げられる。近赤外線吸収性組成物が重合性化合物を含有する場合、全面露光により、上記組成物より形成される膜中の重合成分の硬化が促進され、前記膜の硬化が更に進行し、機械的強度、耐久性が改良される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機が好適に挙げられる。
また、全面加熱処理の方法としては、形成された前記膜の全面を加熱する方法が挙げられる。全面加熱により、パターンの膜強度が高められる。
全面加熱における加熱温度は、120℃〜250℃が好ましく、160℃〜220℃がより好ましい。該加熱温度が120℃以上であれば、加熱処理によって膜強度が向上し、250℃以下であれば、前記膜中の成分の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることを防止できる。
全面加熱における加熱時間は、3分〜180分が好ましく、5分〜120分がより好ましい。
全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
また、本発明のカメラモジュールの製造方法は、固体撮像素子と、固体撮像素子の受光側に配置された近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールの製造方法であって、固体撮像素子の受光側において、上述した本発明の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより膜を形成する工程を有する、ことを特徴とする。
カメラモジュール10は、例えば、固体撮像素子11と、固体撮像素子11上に設けられた平坦化層12と、近赤外線カットフィルタ13と、近赤外線カットフィルタの上方に配置され内部空間に撮像レンズ14を有するレンズホルダー15と、を備える。
カメラモジュール10では、外部からの入射光hνが、撮像レンズ14、近赤外線カットフィルタ13、平坦化層12を順次透過した後、固体撮像素子11の撮像素子部16に到達するようになっている。
固体撮像素子11は、例えば、基体であるシリコン基板の主面に、撮像素子部16、層間絶縁膜(図示せず)、ベース層(図示せず)、カラーフィルタ17、オーバーコート(図示せず)、マイクロレンズ18をこの順に備えている。カラーフィルタ17(赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ、青色のカラーフィルタ)やマイクロレンズ18は、撮像素子部16に対応するように、それぞれ配置されている。
また、平坦化層12の表面に近赤外線カットフィルタ13が設けられる代わりに、マイクロレンズ18の表面、ベース層とカラーフィルタ17との間、または、カラーフィルタ17とオーバーコートとの間に、近赤外線カットフィルタ13が設けられる形態であってもよい。例えば、近赤外線カットフィルタ13は、マイクロレンズ表面から2mm以内(より好ましくは1mm以内)の位置に設けられていてもよい。この位置に設けると、近赤外線カットフィルタを形成する工程が簡略化でき、マイクロレンズへの不要な近赤外線を十分にカットすることができるので、近赤外線遮断性をより高めることができる。
本発明の赤外線カットフィルタは、半田リフロー工程に供することができる。半田リフロー工程によりカメラモジュールを製造することによって、半田付けを行うことが必要な電子部品実装基板等の自動実装化が可能となり、半田リフロー工程を用いない場合と比較して、生産性を格段に向上することができる。更に、自動で行うことができるため、低コスト化を図ることもできる。半田リフロー工程に供される場合、250〜270℃程度の温度にさらされることとなるため、近赤外線カットフィルタは、半田リフロー工程に耐え得る耐熱性(以下、「耐半田リフロー性」ともいう。)を有することが好ましい。
本明細書中で、「耐半田リフロー性を有する」とは、200℃で10分間の加熱を行う前後で赤外線カットフィルタとしての特性を保持することをいう。より好ましくは、230℃で10分間の加熱を行う前後で特性を保持することである。更に好ましくは、250℃で3分間の加熱を行う前後で特性を保持することである。耐半田リフロー性を有しない場合には、上記条件で保持した場合に、赤外線カットフィルタの赤外線吸収能が低下したり、膜としての機能が不十分となる場合がある。
また本発明は、リフロー処理する工程を含む、カメラモジュールの製造方法にも関する。本発明の赤外線カットフィルタは、リフロー工程があっても、近赤外線吸収能が維持されるので、小型軽量・高性能化されたカメラモジュールの特性を損なうことがない。
図2に示すように、カメラモジュールは、固体撮像素子11と、平坦化層12と、紫外・赤外光反射膜19と、透明基材20と、近赤外線吸収層21と、反射防止層22とをこの順に有していてもよい。
紫外・赤外光反射膜19は、近赤外線カットフィルタの機能を付与または高める効果を有し、例えば、特開2013−68688号公報の段落0033〜0039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。
透明基材20は、可視領域の波長の光を透過するものであり、例えば、特開2013−68688号公報の段落0026〜0032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。
近赤外線吸収層21は、上述した本発明の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより形成することができる。
反射防止層22は、近赤外線カットフィルタに入射する光の反射を防止することにより透過率を向上させ、効率よく入射光を利用する機能を有するものであり、例えば、特開2013−68688号公報の段落0040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。
図4に示すように、カメラモジュールは、固体撮像素子11と、近赤外線吸収層21と、紫外・赤外光反射膜19と、平坦化層12と、反射防止層22と、透明基材20と、反射防止層22とをこの順に有していてもよい。
<硬化性化合物>
KAYARAD DPHA:(日本化薬社製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物)
JER157S65:(三菱化学社製、特殊ノボラック型エポキシ樹脂)
KAYARAD D−320:(日本化薬社製、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート)
M−510:(東亞合成社製、多塩基酸変性アクリルオリゴマー)
M−520:(東亞合成社製、多塩基酸変性アクリルオリゴマー)
DPCA−60:(日本化薬社製、ペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレート)
<溶剤>
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
<合成例>
<化合物A1の合成>
(化合物A1−1、A1−7の合成)
クロロスルホン酸(14.11g、121.1mmol)を30mlのジクロロメタンで希釈し、氷水浴中で5℃に冷却した。この溶液中に、ジ−(パラ−トリル)エーテル(10.0g、50.44mmol)のジクロロメタン溶液(20ml)を滴下後、反応液を室温に戻して2時間攪拌した。反応液に蒸留水(10ml)を滴下し、エバポレーターにてジクロロメタンを留去した。得られた溶液を500mlの飽和食塩水中に滴下し、得られた沈殿をろ別回収後、400mlの蒸留水に加熱溶解した。この溶液を氷水中で冷却し、得られた沈殿をろ別回収した。得られた固体をメタノール50mlに溶解し、Amberlite IR120水素型(Aldrich社製) 20gを加え、室温で30分攪拌した。次に、反応液をろ過し、得られたろ液を濃縮乾燥することで、化合物A1−1(4.7g、14.23mmol)を得た。
化合物(A1−7)についても同様の方法にて合成した。
Tetrahedron 54, (1998) 10111−10118に記載の方法に準拠して、ジ−(パラ−トリル)エーテルより下記に示す化合物(a-1)を得た。次に、化合物(a-1) (10.0g、25.0mmol)にヘキサン100ml、ピリジン(7.91g、100.0mmol)を加え、氷水浴中で5℃に冷却した。この溶液中に、2−プロパノール(6.01g、100.0mmol)を滴下し、室温に戻して2時間攪拌した。反応液をセライトろ過し、ろ液を濃縮することで化合物a-2 (11.75g、23.75mmol)を得た。次に化合物a-2(7.0g、14.15mmol)を窒素雰囲気下、130℃に加熱し、2−ヨードプロパン(4.81g、28.30mmol)を滴下した。反応液を室温に冷却後、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物a-3(6.17g、12.88mmol)を得た。次に、化合物a-3(5.0g、10.43mmol)に3規定塩酸水溶液(30ml)を加え、12時間還流した。室温に戻した後、反応液を濃縮することで化合物A1−12(4.28g、10.43mmol)を得た。
フェニルホスホン酸(15.0g、86.16mmol)をテトラヒドロフラン(THF)80mlに溶解し、氷水浴中で5℃に冷却した。この溶液に、ジシクロヘキシルカルボジイミド(9.77g、47.35mmol)のTHF溶液(30ml)を滴下し、室温に戻した後3時間攪拌した。生成した沈殿をろ別し、ろ液をエバポレーターで濃縮した。得られた液体をアセトニトリル100mlに溶解し、ピリジン(13.63g、172.31mmol)を滴下した。生成した沈殿をろ別し、ろ液をエバポレーターで濃縮した。得られた反応物をアセトニトリル100mlに溶解し、塩化リチウム(3.66g、86.4mmol)の水溶液(10ml)を滴下したところ、白色沈殿が生成した。得られた沈殿をろ別回収し、メタノール(100ml)中で再結晶精製することで、化合物A1−24のリチウム塩(5.5g、16.08mmol)を得た。
また、化合物A1−25、A1−31についても同様の方法で合成した。
エタノール(76.54g、2.10mol)を氷水浴中で5℃に冷却し、ジクロロフェニルホスフィン(75.0g、419.0mmol)を滴下した。室温に戻して3時間攪拌した後、反応液をエバポレーターにて濃縮した。得られた液体を酢酸エチルで希釈し、飽和重曹水溶液を滴下した。分液ロートにて水層を除去後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮することで、下記に示す化合物a-4(65.60g、385.52mmol)を得た。
次に、化合物a-4(8.5g、48.25mmol)、シクロヘキシルアミン(2.39g、24.12mmol)、パラホルムアルデヒド(1.45g、48.25mmol)、蒸留水40mlを混合し、8時間還流した。室温に戻した後、反応液を分液ロートに移し、酢酸エチル150ml、2%炭酸カリウム水溶液150mlを加えて抽出した。水層を除去後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮した。得られた液体をカラムクロマトグラフィーで精製することで化合物a-5(4.70g、10.13mmol)を得た。
次に、化合物a-5(2.0g、4.58mmol)に3規定塩酸水溶液15mlを加え、80℃で8時間撹拌した。室温に戻した後、反応液に飽和食塩水30mlと酢酸エチル50mlを加え、分液ロートに移して抽出した。水層を除去した後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、エバポレーターで濃縮した。得られた固体をTHF150mlで再結晶精製することで、化合物A1−50の塩酸塩(1.92g、4.58mmol)を得た。この塩酸塩(1.0g、2.25mmol)に蒸留水5ml及び炭酸カリウム(467.1mg、3.38mmol)を加え、室温で10分撹拌後、蒸留水を減圧除去した。反応液にメタノール/酢酸エチル(1/1)の混合液20mlを加え、溶け残った塩をろ別した。ろ液を濃縮する事で化合物A1−50のカリウム塩(1.09g、2.25mmol)を得た。
Tetrahedron Letters 47, (2006) 8279−8284に記載の方法に準拠して、p−メチルアニリンより化合物A1−73のナトリウム塩を得た。
Polyhedron 21, (2002) 2719−2725に記載の方法に準拠して、2,4,6−トリイソプロピルアニリンより化合物A−77を得た。
ビス(2−ヨードエチル)エーテル(4.56g、14.0mmol)を窒素気流下、120℃に加熱し、ジメトキシフェニルホスフィン(5.72g、33.6mmol)を、反応液の温度が120℃〜125℃の範囲となるよう、ゆっくりと滴下した。滴下終了後、1時間撹拌した後、室温に戻した。得られた液体をカラムクロマトグラフィーで精製することで化合物a-6(1.12g、2.93mmol)を得た。
次に、化合物a-6(1.0g、2.62mmol)に3規定塩酸水溶液(15ml)を加え、6時間還流した。室温に戻した後、反応液を濃縮して化合物A−83(0.93g、2.62mmol)を得た。
化合物A1−82、A1−88、A1−92、A1−96についても同様の方法で合成した。
ジクロロリン酸フェニル(40.0g、189.6mmol)をTHF(100ml)で希釈し、氷水浴中で5℃に冷却した。この溶液に、ジエチレングリコール(10.06g、94.80mmol)及びピリジン(7.50g、94.80mmol)のTHF溶液(100ml)を滴下し、室温に戻して5時間撹拌した。反応液に飽和重曹水溶液を、溶液のpHが8以上となるまで加え、エバポレーターでTHFを留去した。この溶液を分液ロートに移し、酢酸エチル200mlで洗浄後、水層に濃塩酸を加え、溶液のpHを1以下とした。酢酸エチル200ml及びメタノール20mlを加え、抽出を行った。有機層を1規定塩酸200mlで2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレーターで濃縮する事で、化合物A−109(7.2g、17.21mmol)を得た。
化合物A1−138についても同様の方法で合成した。
Zh. Obshch. Khim. 59, (1989) 62に記載の方法にて、化合物A1−112を得た。
Org. Lett.14, 13, (2012) 3404−3407に記載の方法にて、下記化合物a-7を合成した。次に、水素化ナトリウム(50%油状、1.48g、30.86mmol)にTHF30mlを加え、窒素雰囲気下、氷水浴中で5℃に冷却し、下記化合物a-8(5.83g、29.39mmol)のTHF溶液(10ml)を滴下した。反応液を室温に戻して30分撹拌後、化合物a-7(11.24g、29.39mmol)のTHF溶液(10ml)を滴下した。室温で2時間反応させた後、飽和塩化アンモニウム水溶液を滴下し、生成した塩を溶解後、エバポレーターでTHFを留去した。反応物を200mlの酢酸エチルで希釈し、200mlの飽和塩化アンモニウム水溶液で2回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。得られた液体をカラムクロマトグラフィーで精製することで化合物a-9(5.82g、14.25mmol)を得た。次に、化合物A−83の合成と同様に、ホスフィン酸エステルを加水分解することにより、化合物A1−126を得た。
Synth. Commun. 34, 2, (2004) 331−334に記載の方法により、化合物A1−132を得た。
(化合物A1−135の合成)
Synth. Commun. 9, (1979) 261−266に記載の方法により、化合物A1−135を得た。
(化合物A1−142の合成)
Macromol. 11, 5, (1978) 1027−1030に記載の方法により、下記に示す化合物a-10を合成し、次いで化合物A−83の合成と同様に、ホスフィン酸エステル及びスルホン酸エステルを加水分解することにより、化合物A1−142を得た。
Bull. Acad. Sci. USSR, Chem. Sci.37, 4, (1988) 800−803に記載の方法に準拠して、ジエトキシ(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィンより化合物A1−146を得た。
(銅錯体1−1の合成)
化合物A1−1(886mg,2.47mmol)をメタノール20mlに溶解した。この溶液を50℃に昇温した後、酢酸銅(449mg、2.47mmol)のメタノール溶液(160ml)を滴下し、50℃にて2時間反応させた。反応終了後、エバポレータにて発生した酢酸及び溶剤を留去することで銅錯体1−1(1.00g)を得た。
銅錯体1−2、1−3および1−11〜1−25は、上記銅錯体1−1の合成法に準じた方法で得た。
(銅錯体1−4の合成)
化合物A1−24のリチウム塩(1.00g、2.92mmol)をメタノール20mlに溶解し、50℃に加熱した後、硫酸銅五水和物(0.73g、2.92mmol)のメタオール溶液(20ml)を滴下した。50℃にて1時間加熱した後、氷水浴中で反応液を5℃に冷却し、反応液をろ過した。ろ液をエバポレーターにて濃縮する事で、銅錯体1−4(1.14g)を得た。
(銅錯体1−5〜1−10の合成)
銅錯体1−5〜1−10は、上記銅錯体1−4の合成法に準じた方法で得た。
<銅錯体1−26および1−27の合成>
銅錯体1−26については下記化合物R−1、銅錯体1−27については下記化合物R−2を、それぞれ、配位子に用い、銅錯体1の合成法に準じた方法で得た。
<<銅錯体の溶解性評価>>
試験管に前記銅錯体を0.5g量り取り、固形分濃度が40質量%、30質量%、20質量%になるようにPGMEAを加え、10分間振とうした。目視で濁りが発生する固形分濃度を以下の基準で評価した。
A:固形分濃度 40質量%
B:固形分濃度 30質量%
C:固形分濃度 20質量%
前記銅錯体を3mg量り取り、熱分析装置Q−500(ティー・エイ・インスツルメント社製)を用いて熱重量測定を行った。5%重量減少温度(Td5)を測定し、耐熱性を以下の基準で評価した。
A:200℃<Td5
B:180℃<Td5≦200℃
C:Td5≦180℃
(近赤外線吸収性組成物の調製)
(実施例A1−1)
下記の化合物を混合して、実施例1の近赤外線吸収性組成物を調製した。
・前記銅錯体1−1 20質量部
・KAYARAD DPHA 20質量部
・JER157S65 20質量部
・PGMEA 120質量部
銅錯体1−1を銅錯体1−2〜1−27に変えた以外は、実施例A1−1と同様の組成とすることで各実施例及び各比較例の近赤外線吸収性組成物を調製した。
ガラス基板上に、フォトレジストを塗布し、リソグラフィーによりパターニングして近赤外線吸収性組成物の滴下領域を形成した。実施例および比較例で調製した近赤外線吸収性組成物の各々を、3ml滴下した。この塗布膜付き基板を24時間室温放置により乾燥させた後、塗布膜厚を評価したところ、膜厚は192μmであった。
上記のようにして得た近赤外線カットフィルタにおける波長800nmの透過率を分光光度計U−4100(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて測定した。近赤外線遮蔽性を以下の基準で評価した。
A:800nmの透過率≦5%
B:5%<800nmの透過率≦7%
C:7%<800nmの透過率≦10%
D:10%<800nmの透過率
一方、比較例の近赤外線吸収性組成物は、実施例と比較して、硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性を高くすることが困難であった。また、銅錯体の溶剤への溶解性を向上させることが困難であった。
また実施例A1−1の近赤外線吸収性組成物において、重合性化合物(KAYARAD DPHA)20質量部を、等量の下記表の重合性化合物に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例A1−26〜A1−29の近赤外線カットフィルタを得た。これらの近赤外線カットフィルタでも、硬化膜としたときに近赤外線遮蔽性を高くすることができることが確認できた。また、銅錯体の溶剤への溶解性を向上させることができることが確認できた。
また実施例A1−1〜実施例A1−25の近赤外線吸収性組成物において、組成物の全固形分に対する銅錯体の含有量をそれぞれ15質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、それらと同様に優れた近赤外線遮光能が得られる。
また実施例A1−1〜実施例A1−25の近赤外線吸収性組成物において、溶剤(PGMEA)の含有量を10質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、それらと同様に優れた塗布性が得られる。
<合成例>
化合物A2−1−1〜A2−1−3、A2−1−6、A2−1−7、A2−1−9、A2−1−15、および、化合物A2−2−1、A2−2−33、A2−2−35、A2−2−37は試薬として東京化成、和光純薬、または、アルドリッチから市販されており、更なる精製を行わず、そのまま用いた。A2−2−39およびA2−2−45は市販品を使用した。
続いて、三ツ口フラスコに、窒素雰囲気下、上で合成した2−ブロモ−6−t−ブチルピリジン3.65g、テトラヒドロフラン(市販脱水溶媒)50mLを導入し、−78℃に冷却した。ここに、n−ブチルリチウムの1.6Mヘキサン溶液を10.0mL滴下し、−78℃で30分間撹拌した。ここに、砕いたドライアイスを大過剰量ゆっくりと加え、室温で2時間撹拌した。水100mL、酢酸エチル50mLを加え、抽出・分液により水層(pH〜11)を回収した。この水層に対して、濃塩酸を少しずつ加えてpH〜2とし、酢酸エチル50mLで3回抽出して得られた有機層を濃縮することにより、化合物A2−1−4を2g得た。
t−ブチルマグネシウムクロリドの代わりに2−エチルヘキシルマグネシウムブロミドを用いて、化合物A2−1−4と同様の方法で合成した。
フラスコに上記生成物を0.39g、エタノール3mLを加え、室温で撹拌しながら水0.05g、t−ブトキシカリウム0.22gを加えた後、70℃で30分間撹拌した。これを減圧濃縮して得られた固体は対応するカルボン酸カリウムであり、これをそのまま銅錯体化に用いた。
化合物A2−1−11と同様の方法によりエステルを加水分解し、化合物A2−1−12を得た。
J.Org.Chem.1970,35,4114に記載の方法で合成した。
ピラゾール−3−カルボン酸エチルの代わりに、Tetrahedron 1999,55,14791記載の方法で合成したピラゾール−3−ホスホン酸ジエチルを用い、1−ブロモブタンの代わりにp−トルエンスルホン酸メチルを用いて、化合物A2−1−14と同様の方法で合成した。
1−ブロモブタンの代わりに3−ブロモペンタン、炭酸カリウムの代わりに炭酸セシウムを用いて、化合物A2−1−11と同様の方法で合成した。
三ツ口フラスコに、窒素雰囲気下、2−エチルヘキサノール13.0g、テトラヒドロフラン(市販脱水溶媒)200mLを導入し、0℃に冷却した。ここに水素化ナトリウム(60%ディスパージョン)4.0gを導入し、0℃で30分間撹拌した。ここにブロモ酢酸15.0gを滴下し、室温で5時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム200mL、酢酸エチル100mLを加え、抽出・分液して得られた有機層を濃縮することにより、化合物A2−2−3を18.4g得た。
化合物A2−2−4の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにt−ブチルアルコールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−7の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにジエチレングリコールモノエチルエーテルを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−10の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりに2,2,2−トリフルオロエタノールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−18の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにサリチル酸メチルを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−19の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにテトラヒドロピラン−2−メタノールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−21の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにテトラヒドロフルフリルアルコールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−22の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりにフルフリルアルコールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−23の合成例
Polymer 2013,54,2924に記載の方法で合成した。
化合物A2−2−24の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりに3−ブテン−1−オールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−28の合成例
2−エチルヘキサノールの代わりに1,6−ヘプタジエン−4−オールを用い、化合物A2−2−3と同様の方法で合成した。
J.Am.Chem.Soc.1948,70,1157に記載の方法で合成した。
化合物A2−2−34の合成例
2−ブロモプロピオン酸の代わりに、J.Org.Chem.1957,23,1785.に記載の方法で合成したブロモフルオロ酢酸を用い、化合物A2−2−29と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−36の合成例
エチレングリコールの代わりにジエチレングリコールを用い、化合物A2−2−40と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−42の合成例
エチレングリコールの代わりに2,2−ジエチルー1,3−プロパンジオールを用い、化合物A2−2−40と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−44の合成例
エチレングリコールの代わりにcis−1,2−シクロヘキサンジオールを用い、化合物A2−2−40と同様の方法で合成した。
化合物A2−2−45の合成例
エチレングリコールの代わりにカテコールを用い、化合物A2−2−40と同様の方法で合成した。
<化合物(A)>
化合物A2−1−1〜A2−1−22:上述した化合物A2−1−1〜A2−1−22を表す。
化合物A2−2−1〜A2−2−45:下記化合物を表す。
(銅錯体A2−1−1の合成)
化合物A2−1−1(886mg,2.47mmol)をメタノール20mlに溶解した。この溶液を50℃に昇温した後、水酸化銅(449mg、2.47mmol)のメタノール溶液(160ml)を滴下し、50℃にて2時間反応させた。反応終了後、エバポレータにて発生した水および溶剤を留去することで銅錯体A2−1−1(1.00g)を得た。
(銅錯体A2−1−2〜A2−1−36の合成)
銅錯体A2−1−2〜A2−1−36は、上記銅錯体A2−1−1の合成法に準じた方法で得た。
(銅錯体A2−2−1の合成)
化合物A2−2−1のナトリウム塩(814mg,2.97mmol)を水50mlに溶解した。この溶液を50℃に昇温した後、硫酸銅五水和物(739mg、2.97mmol)の水溶液(50ml)を滴下し、50℃にて2時間反応させた。反応終了後、室温に冷却し、析出した固体を濾過により回収することで銅錯体A2−2−1(1.00g)を得た。
銅錯体A2−2−2〜A2−2−29は、上記銅錯体A2−2−1の合成法に準じた方法で得た。
(銅錯体A2−2−30の合成)
化合物A2−2−3のナトリウム塩(1.00g、4.76mmol)をメタノール20mlに溶解し、50℃に加熱した後、硫酸銅五水和物(0.73g、2.92mmol)のメタノール溶液(20ml)を滴下した。50℃にて1時間加熱した後、氷水浴中で反応液を5℃に冷却し、反応液をろ過した。ろ液をエバポレーターにて濃縮する事で、銅錯体A2−2−30(1.14g)を得た。
<<近赤外線吸収性組成物の調製>>
(実施例A2−1−1)
下記の化合物を混合して、実施例A2−2−1の近赤外線吸収性組成物を調製した。
上記銅錯体A2−1−1 20質量部
KAYARAD DPHA 20質量部
JER157S65 20質量部
PGMEA 120質量部
銅錯体A2−1−1を銅錯体A2−1−2〜A2−1−35に変更したこと以外は、実施例A2−1−1と同様の組成とすることで各実施例および比較例の近赤外線吸収性組成物を調製した。
下記の化合物を混合して、実施例A2−2−1の近赤外線吸収性組成物を調製した。
上記銅錯体A2−2−1 20質量部
KAYARAD DPHA 20質量部
JER157S65 20質量部
PGMEA 120質量部
銅錯体A2−2−1を銅錯体A2−2−2〜A2−2−30または酢酸銅に変更したこと以外は、実施例A2−2−1と同様の組成とすることで各実施例および比較例の近赤外線吸収性組成物を調製した。
第1の実施例における近赤外線カットフィルタと同様に作製した。
<<近赤外線遮蔽性評価>>
第1の実施例における近赤外線遮蔽性評価と同様の評価基準で評価した。
<<耐熱性評価>>
得られた近赤外線カットフィルタを200℃で5分間放置した。耐熱性試験前と耐熱性試験後とのそれぞれにおいて、近赤外線カットフィルタの波長700〜1400nmにおける最大吸光度(Absλmax)と、波長400〜700nmにおける最小吸光度(Absλmin)とを、分光光度計U−4100(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて測定し、「Absλmax/Absλmin」で表される吸光度比を求めた。
|((試験前における吸光度比−試験後における吸光度比)/試験前における吸光度比)×100|(%)で表される吸光度比変化率を以下の基準で評価した。結果を以下の表に示す。
A:吸光度比変化率≦2%
B:2%<吸光度比変化率≦4%
C:4%<吸光度比変化率≦7%
D:7%<吸光度比変化率
一方、比較例の近赤外線吸収性組成物は、実施例と比較して、硬化膜としたときに可視光領域での透過性および近赤外線領域での遮蔽性を両立させることが困難であることがわかった。
また実施例A2−1−1〜実施例A2−2−30の近赤外線吸収性組成物において、組成物の全固形分に対する銅錯体A2−1−1の含有量を15質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、それらと同様に優れた近赤外線遮光能が得られる。
また実施例A2−1−1〜実施例A2−2−30の近赤外線吸収性組成物において、溶剤(PGMEA)の含有量を10質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、実施例A2−1−1の近赤外線吸収性組成物と同様に優れた塗布性が得られる。
本実施例において、以下の略号を採用した。
<化合物(A)>
化合物A3−1〜A3−10
化合物A3−1:東京化成工業(株)製、2,2’−ビピリジル
化合物A3−2:東京化成工業(株)製、6,6’−ジメチル−2,2’−ビピリジル
化合物A3−3は、Angewandte Chemie − International Edition,2008,47, 8246−8250に記載の方法で合成した。
化合物A3−4は、HELVETICA CHMICA ACTA, 2000, 83, 1161−1167.に記載の方法で合成した。
化合物A3−5は、Journal of Organometallic Chemistry,2009, 694,2636−2641.に記載の方法で合成した。
化合物A3−6は、POLYHEDRON, 2008, 27, 1432−1446.に記載の方法で合成した。
化合物A3−7は以下のように合成した。
東京化成工業(株)製2−ブロモ−6−メチルピリジン10g(58.1mol)と東京化成工業(株)製2−ヒドロキシ−6−メチルピリジン7.6g(69.8mmol)、東京化成工業(株)製 テトラメチルエチレンジアミン1.02g(8.72mmol)、和光純薬(株)炭酸カリウム16.0g(116.3mmol)、和光純薬(株)ヨウ化銅0.56g(2.91mmol)をDMF(200mL)中、加熱還流を12時間行った。水を加え、酢酸エチルによる抽出、水洗浄、硫酸マグネシウムの脱水を行った。濃縮後、カラム精製を行い目的物が4.0g得られた。
400MHz(CDCl3, 7.60(2H,t), 6.94(2H,d), 6.83(2H,d), 1.59(6H,s).
化合物A3−8は、European Journal of Organic Chemistry,2007,30, 5112−5116.に記載の方法で合成した。
化合物A3−9:東京化成工業(株)製α,α’,α”−トリピリジル
化合物A3−10は、European Journal of Inorganic Chemistry,2004,12, 2533−2541.に記載の方法で合成した。
メタンスルホン酸銅は、メタンスルホン酸(0.1g、2.05mmol)と水酸化銅(0.197g、1.03mmol)をエタノール中、70℃にて0.5時間反応させることにより合成した。
ジフェニルリン酸銅は、ジフェニルリン酸(0.5g、2.29mmol)と酢酸銅(0.21g、1.15mmol)をエタノール中、70℃にて0.5時間反応させることにより合成した。
(銅錯体A3−1の合成)
化合物A3−1(0.2g,1.1mmol)をエタノール5mlに溶解した。この溶液を70℃に昇温した後、酢酸銅(0.2g、1.1mmol)のエタノール溶液(5ml)を滴下し、70℃にて2時間反応させた。反応終了後、エバポレータにて発生した水および溶剤を留去することで銅錯体A3−1(0.6g)を得た。
銅錯体A3−2〜A3−17についても、下記表に記載のように化合物(A)または銅成分を変更したこと以外は、銅錯体A3−1と同様にして得た。
<<近赤外線吸収性組成物の調製>>
(実施例A3−1)
下記の化合物を混合して、実施例1の近赤外線吸収性組成物を調製した。
上記銅錯体A3−1 20質量部
KAYARAD DPHA 20質量部
JER157S65 20質量部
PGMEA 120質量部
銅錯体A3−1を銅錯体A3−2〜A3−17に変更したこと以外は、実施例A3−1と同様の組成とすることで各実施例および比較例の近赤外線吸収性組成物を調製した。
第1の実施例における近赤外線カットフィルタと同様に作製した。
<<近赤外線遮蔽性評価>>
第1の実施例における近赤外線遮蔽性評価と同様の評価基準で評価した。
<<耐熱性評価>>
第2の実施例における耐熱性評価と同様の評価基準で評価した。
一方、比較例の近赤外線吸収性組成物は、硬化膜としたときに近赤外線領域での遮蔽性が不十分であることがわかった。
また実施例A3−1〜実施例A3−15の近赤外線吸収性組成物において、重合性化合物(KAYARAD DPHA)20質量部を、等量のKAYARAD D−310、D−330、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−120(以上、日本化薬株式会社製)、M−305、M−460(東亜合成製)、A−TMMT(新中村化学製)、SR−494(サートマー社製)、デナコールEX−212L(ナガセケムテックス(株)製)またはJER−157S65(三菱化学(株)製)に変更したこと以外は、それらと同様にして近赤外線カットフィルタを得ることができる。これらの近赤外線カットフィルタでも、実施例A3−1の近赤外線カットフィルタと同様に優れた効果が得られる。
また実施例A3−1〜実施例A3−15の近赤外線吸収性組成物において、組成物の全固形分に対する銅錯体A3−1の含有量を15質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、実施例A3−1の近赤外線カットフィルタと同様に優れた近赤外線遮光能が得られる。
また実施例A3−1〜実施例A3−15の近赤外線吸収性組成物において、溶剤(PGMEA)の含有量を10質量%、20質量%、30質量%または40質量%とした場合でも、実施例A3−1の近赤外線吸収性組成物と同様に優れた塗布性が得られる。
Claims (11)
- 銅を中心金属とし、少なくとも2箇所の配位部位を有する化合物(A)を配位子とする銅錯体を含有する、近赤外線吸収性組成物であって、
前記化合物(A)は、非共有電子対で配位する配位原子としての窒素原子を3つ以上有する化合物(A3)であり、
前記化合物(A3)における非共有電子対で配位する配位原子である窒素原子同士を連結する原子数が1〜6である、近赤外線吸収性組成物。 - 前記化合物(A3)が、下記一般式(V−1)または(V−2)で表される化合物である、請求項1に記載の近赤外線吸収性組成物。
Y 3 −L 2 −Y 4 −L 3 −Y 5 (V−1)
Y 6 −L 6 −Y 7 −L 7 −Y 8 −L 8 −Y 9 (V−2)
一般式(V−1)および(V−2)中、Y 3 、Y 5 、Y 6 およびY 9 はそれぞれ独立して、非共有電子対で配位する配位原子として窒素原子を含む環、または、群(UE)で表される部分構造を表す。
一般式(V−1)および(V−2)中、Y 4 、Y 7 、Y 8 はそれぞれ独立して、非共有電子対で配位する配位原子として窒素原子を含む環、または、群(UE−1)から選択される少なくとも1種である。
一般式(V−1)および(V−2)中、L 2 〜L 8 はそれぞれ独立して単結合または2価の連結基を表し、前記2価の連結基が、炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、−SO−、−O−、−SO 2 −または、これらの組み合わせからなる基である。
群(UE)
群(UE−1)
- 前記化合物(A3)における非共有電子対で配位する配位原子である窒素原子同士を連結する原子数が1〜3である、請求項1または2に記載の近赤外線吸収性組成物。
- 硬化性化合物及び溶剤をさらに含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の近赤外線吸収性組成物。
- 前記硬化性化合物が、3官能以上のアクリレート、3官能以上のメタクリレート及び3官能以上のエポキシ樹脂の少なくとも1種である、請求項4に記載の近赤外線吸収性組成物。
- 前記硬化性化合物が、3官能以上のエポキシ樹脂を含む、請求項4に記載の近赤外線吸収性組成物。
- 前記硬化性化合物が、3官能以上のアクリレートおよび3官能以上のメタクリレートから選ばれる少なくとも1種と、3官能以上のエポキシ樹脂とを含む、請求項4に記載の近赤外線吸収性組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の近赤外線吸収性組成物を用いて得られた近赤外線カットフィルタ。
- 固体撮像素子の受光側において、請求項1〜7のいずれか1項に記載の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより膜を形成する工程を有する、近赤外線カットフィルタの製造方法。
- 固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光側に配置された近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールであって、前記近赤外線カットフィルタが請求項1〜7のいずれか1項に記載の近赤外線吸収性組成物を硬化してなる近赤外線カットフィルタである、カメラモジュール。
- 固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光側に配置された近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールの製造方法であって、前記固体撮像素子の受光側において、請求項1〜7のいずれか1項に記載の近赤外線吸収性組成物を塗布することにより前記近赤外線カットフィルタを形成する工程を有する、カメラモジュールの製造方法。
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