JP6866387B2 - 分散組成物、硬化性組成物、硬化膜、カラーフィルタ、固体撮像素子、固体撮像装置、赤外線センサ、分散組成物の製造方法、硬化性組成物の製造方法、及び、硬化膜の製造方法 - Google Patents
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Description
特に、近年、カラーフィルタの各画素、及び、ブラックマトリクスの製造に用いられる硬化性組成物に含有される分散組成物の分野では、多量の着色剤を含有する分散組成物が求められており、高濃度の着色剤が分散組成物中で安定した分散状態を保持するための様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、「顔料と、芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤(A)と、ピペリジル骨格を有するビニル系樹脂型分散剤(B)とを含んでなることを特徴とする顔料組成物。」が記載されている。
また、本発明者らは、特許文献1に記載された顔料組成物を用いて硬化性組成物を作製し、上記硬化性組成物を硬化して得られた硬化膜について検討したところ、膜面状に改善の余地があることもまた知見している。
なお、本明細書において、硬化膜が優れた膜面状を有するとは、硬化膜に含有される単位面積当たりの最大幅1.0μm以上の異物の個数が少ないことを意図する。
また、本発明は、硬化性組成物、硬化膜、カラーフィルタ、固体撮像素子、固体撮像装置、赤外線センサ、分散組成物の製造方法、硬化性組成物の製造方法、及び、硬化膜の製造方法を提供することも課題とする。
[2] 第一の高分子化合物が、更に、酸性基を含有する構造単位Bを含有する、[1]に記載の分散組成物。
[3] 酸性基のpKaと、官能基のpKaとの差が、1.0〜6.0である、[2]に記載の分散組成物。
[4] 分散組成物中における、着色剤の含有量に対する、第一の高分子化合物の含有量の含有質量比が、0.1〜0.5である、[1]〜[3]のいずれかに記載の分散組成物。
[5] 分散組成物中における、第一の高分子化合物の含有量に対する、第二の高分子化合物の含有質量比が、0.01〜5.0である、[1]〜[4]のいずれかに記載の分散組成物。
[6] 分散組成物中における、着色剤の含有量に対する、第二の高分子化合物の含有量の含有質量比が、0.001を超え、0.5以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の分散組成物。
[7] 第二の高分子化合物の数平均分子量が500〜10000である、[1]〜[6]のいずれかに記載の分散組成物。
[8] 高分子鎖は、構造単位GFを含有し、構造単位GFは、オキシアルキレンカルボニル基からなる構造単位、及び、オキシアルキレン基からなる構造単位からなる群から選択される、[1]〜[7]のいずれかに記載の分散組成物。
[9] 高分子鎖が、2種以上の構造単位GFを含有する、[8]に記載の分散組成物。
[10] 構造単位GFが、環状化合物を開環重合して得られた構造単位である、[8]又は[9]に記載の分散組成物。
[11] 環状化合物がラクトン化合物である、[10]に記載の分散組成物。
[12] 構造単位Aが式(A)で表される[8]〜[11]のいずれかに記載の分散組成物。
[13] 更に、溶剤を含有する、[1]〜[12]のいずれかに記載の分散組成物。
[14] 着色剤が、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化ニオブ、酸窒化ニオブ、窒化バナジウム、酸窒化バナジウム、窒化ジルコニウム、及び、酸窒化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、[1]〜[13]のいずれかに記載の分散組成物。
[15] [1]〜[14]のいずれかに記載の分散組成物と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有する硬化性組成物。
[16] 着色剤と、 高分子鎖を含有する構造単位Aを含有する第一の高分子化合物と、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する、第二の高分子化合物と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有する硬化性組成物。
[17] [15]、又は、[16]に記載の硬化性組成物を硬化して得られる、硬化膜。
[18] [17]に記載の硬化膜を含有する、カラーフィルタ。
[19] [17]に記載の硬化膜を含有する、固体撮像素子。
[20] [17]に記載の硬化膜を含有する、固体撮像装置。
[21] [17]に記載の硬化膜を含有する、赤外線センサ。
[22] [1]〜[14]のいずれかに記載の分散組成物の製造方法であって、第二の高分子化合物の存在下において、環状化合物を開環重合させて、高分子鎖を形成する重合体を合成する、重合体合成工程と、重合体を用いて、第一の高分子化合物を合成する、高分子化合物合成工程と、第一の高分子化合物、及び、第二の高分子化合物の混合物に、着色剤を分散させる、着色剤分散工程と、を含有する分散組成物の製造方法。
[23] [22]に記載の分散組成物の製造方法を含有する、硬化性組成物の製造方法。
[24] [15]、又は、[16]に記載の硬化性組成物を用いて硬化性組成物層を形成する、硬化性組成物層形成工程と、硬化性組成物層に、パターン状の開口部を備えるフォトマスクを介して、活性光線又は放射線を照射して露光する、露光工程と、露光後の硬化性組成物層を現像して、硬化膜を形成する、現像工程と、を含有する、硬化膜の製造方法。
また、本発明によれば、硬化性組成物、硬化膜、カラーフィルタ、固体撮像素子、固体撮像装置、赤外線センサ、分散組成物の製造方法、硬化性組成物の製造方法、及び、硬化膜の製造方法も提供することができる。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、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及び上限値として含む範囲を意味する。
また、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、置換基を含有しないものと共に置換基を含有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を含有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を含有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
また、本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、遠紫外線、極紫外線(EUV:Extreme ultraviolet lithography光)、X線、並びに電子線等を意味する。また本明細書において光とは、活性光線及び放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、遠紫外線、X線、並びにEUV光等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画も包含する。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタアクリレートを表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルを表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド及びメタクリルアミドを表す。また、本明細書中において、「単量体」と「モノマー」とは同義である。単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を含有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基をいう。
本発明の実施形態に係る分散組成物は、着色剤と、第一の高分子化合物と、第二の高分子化合物とを含有する、分散組成物である。
ここで、第一の高分子化合物は、高分子鎖を含有する構造単位Aを含有し、第二の高分子化合物は、リン酸基、及び/又は、スルホン酸基を含有する。
上記分散組成物によれば、本発明の課題を解決することができる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のとおり推測している。なお、本発明は、下記の推測機序により効果が得られるものに限られない、言い換えれば、下記の推測機序以外の機序により本発明の効果が得られる場合であっても本発明の範囲に含まれる。
第一の高分子化合物と、第二の高分子化合物、及び、着色剤を含有する混合物中では、第二の高分子化合物は、凝集体の形態である着色剤の表面に、すばやく吸着するものと思われる。その混合物に対して、例えば、上記の物理的な力を加えた場合、凝集体が崩壊し、着色剤が一次粒子化するものと推測される。このとき、混合物中には、第二の高分子化合物と比較して凝集体に吸着しにくいものの、高分子鎖を含有し、高い分散機能を有する第一の高分子化合物が遊離した状態で含有されているものと推測される。
従い、上記の一次粒子化した着色剤の表面には、高い分散機能を有する第一の高分子化合物が吸着するものと推測される。
これにより、上記分散組成物は、本発明の効果を有するものと推測される。
以下では、上記分散組成物について、成分ごとにその形態について詳述する。
第一の高分子化合物は、高分子鎖を含有する構造単位Aを含有する。第一の高分子化合物としては高分子鎖を含有する構造単位Aを含有していれば、その他の構造は特に制限されず、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよいし、又は、これらを組み合わせた構造を含有するものでもよい。また、第一の高分子化合物における、後述する各構造単位の配置は特に制限されず、ランダムであっても、交互であっても、ブロック状であってもよい。第一の高分子化合物としては、公知の高分子化合物を用いることができる。
なお、本明細書において、高分子とは、重合体を意図し、重合体とは、その分子中に繰り返し単位を含有する化合物を意図する。また、本明細書において、構造単位とは、繰り返し単位と同義である。
なお、第一の高分子化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の第一の高分子化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
なお、本明細書において第一の高分子化合物と、後述する第二の高分子化合物とは、異なる化合物を意図する。また、高分子鎖を含有する構造単位Aを含有し、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する化合物は、上記第一の高分子化合物、として分類し、第二の高分子化合物には該当しないものとする。
D1/Pが0.5以下であると、分散組成物を用いて得られる硬化膜はより優れた膜面状を有する。一方、D1/Pが0.1以上であると、分散組成物はより優れた分散安定性を有する。D1/Pが0.1以上であると分散組成物がより優れた分散安定性を有する理由は必ずしも明らかでないが、分散組成物中の着色剤の再凝集を防ぐためであると、発明者らは推測している。
また、D1/Pが0.2〜0.4だと、分散組成物は特に優れた本発明の効果を有する。
D2/D1が5.0以下であると、分散組成物を用いて得られる硬化膜がより優れた膜面状を有する。一方、D2/D1が0.01以上であると、分散組成物はより優れた分散安定性を有する。D2/D1が0.01以上であると分散組成物がより優れた分散安定性を有する理由は必ずしも明らかでないが、分散組成物中の着色剤の再凝集を防ぐためであると、発明者らは推測している。
また、D2/D1が0.05〜4.0だと、分散組成物は特に優れた本発明の効果を有する。
構造単位Aは、第一の高分子化合物の構造単位であり、その構造中に高分子鎖を含有する。なお、構造単位Aは、高分子鎖を側鎖に含有することが好ましい。
上記高分子鎖は、少なくとも1種の構造単位GFを含有することが好ましく、2種以上の構造単位GFを含有することが好ましい。
構造単位GFは、オキシアルキレンカルボニル基からなる構造単位、及び、オキシアルキレン基からなる構造単位からなる群から選択される。
高分子鎖が2種以上の構造単位GFを含有する場合、高分子鎖中には、2種以上の互いに構造の異なる構造単位GFが含有される。
本明細書において、オキシアルキレン基とは下記式(OA)により表される基を意図する。また、本明細書において、オキシアルキレンカルボニル基とは下記式(OAC)により表される基を意図する。
また、分散組成物中における着色剤の分散性をより向上させるために、各重合体の分子鎖末端を公知の変性剤を用いて変性したものであってもよい。
脂肪族アルコールとしては特に制限されず、具体例としてはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及び、2−エチル−1−ヘキサノール等;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、及び、ポリエチレングリコール等;グリセロール、ソルビトール、キシリトール、リビトール、エリスリトール、及び、トリエタノールアミン等;メタクリル酸2−ヒドロキシエチル等;が挙げられる。
式(a)中、X1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等)、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(−NR41’−、ここでR41’は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル結合(−CO−)、及び、これらの組合せ等が挙げられる。
なかでも、L1、及び、L2は、それぞれ、異なるオキシアルキレンカルボニル基であることが好ましい。
L1及びL2が同一である場合には、p及びqはそれぞれ1以上の整数を表し、L1及びL2が異なる場合には、p及びqはそれぞれ2以上の整数を表す。pの範囲としては、1〜120が好ましく、2〜60がより好ましい。qの範囲としては、1〜120が好ましく、2〜60がより好ましい。
高分子鎖中における構造単位L2の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、高分子鎖全質量に対して、2〜98質量%が好ましく、5〜95質量%がより好ましい。
構造単位L2に対する構造単位L1の質量比は、50/50より大きく、95/5未満であることがより好ましい。上述の質量比が上記範囲であると、分散組成物はより優れた分散性を有する。
なお、本明細書において、構造単位Aが上述のマクロモノマーにて形成される場合、上記式量はマクロモノマーの重量平均分子量に該当する。マクロモノマーの重量平均分子量は、後述するGPC法(Gel Permeation Chromatography)で測定することができる。
第一の高分子化合物は、酸性基を含有する構造単位Bを含有することが好ましい。構造単位Bを含有する第一の高分子化合物を含有する分散組成物は、より優れた分散性を有する。
構造単位Bは、その構造中に酸性基を含有する。構造中に酸性基を含有するとは、第一の高分子化合物の主鎖の形成に寄与しない側鎖に酸性基を含有することをいう。ここで、酸性基とは、ブロンステッド酸、及び、ルイス酸の少なくともいずれかの定義に該当する官能基、並びに、その誘導体基(例えば、その塩の構造を有する官能基)であり、例えば、カルボン酸基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、及び、チオール基から選択される酸性基、並びに、その誘導体基(例えば、酸性基の塩)等が挙げられる。
構造単位Bは、第一の高分子化合物の製造がより容易になる点で、反応性二重結合性基を有する化合物(以下「重合性モノマー」ともいう。)に基づく構造単位であることが好ましい。上述の反応性二重結合性基及び酸性基は、直接連結してもよいし、連結基を介して結合してもよい。
また、第一の高分子化合物が酸性基を有する構造単位Bを含有することにより、第一の高分子化合物が溶剤となじみやすくなり、分散組成物を含有する硬化性組成物の塗布性も向上する傾向となる。
これは、構造単位Bにおける酸性基が着色剤と相互作用しやすく、構造単位Bが着色剤を安定的に分散すると共に、着色剤を分散する第一の高分子化合物の粘度が低くなっており、第一の高分子化合物自体も安定的に分散されやすいためであると推測される。
なお、pKa(D1)−pKa(D2)が1.0〜6.0だと、分散組成物はより優れた本発明の効果を有し、1.41以上、5.82以下だと、分散組成物は更に優れた本発明の効果を有する。
また、後述する第二の高分子化合物に含有される官能基が複数種類ある場合も同様に、最も高いpKaを有する官能基と、最も低いpKaを有する官能基のそれぞれのpKaの算術平均とする。
すなわち、第一の高分子化合物は、カルボン酸基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、及び、チオール基のうち少なくとも1種を有する構造単位を含有することが好ましい。
また、式iib中のYbは、メチン基又は窒素原子を表す。
式iiibで表される単量体としては、R7、R8、及びR9がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Zbがカルボン酸基である化合物が好ましい。
第一の高分子化合物は、構造単位Cとして疎水性構造単位を含有してもよい。なお、本明細書において、疎水性構造単位は、構造単位A,構造単位B、及び、後述する構造単位Dとは異なる構造単位を意図する。
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.
式: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。
Xc及びLcは、それぞれ、上述のXb及びLbと同義であって、好適形態も同様である。Zc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、及び、置換不飽和アルキル基)、芳香族基(例えば、アリール基、置換アリール基、アリーレン基、及び、置換アリーレン基)、複素環基、及び、これらの組み合わせが挙げられる。これらの基には、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)、又は、カルボニル基(−CO−)が含まれていてもよい。
式iiib中、R7、R8、及びR9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、及び、臭素原子等)、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、及び、プロピル基等)、−Zc、又はLc−Zcを表す。ここでLc及びZcは、上記におけるLc及びZcと同義であり、好適形態も同様である。R7、R8、及びR9としては、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、又は、炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
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。置換基の例としては、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、置換基として酸性基を有さない。
式icで表される単量体として、R4、R5、及びR6が水素原子又はメチル基であって、Lc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、Xcが酸素原子又はイミノ基であって、Zc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。
また、上記式iicで表される単量体として、R4が水素原子又はメチル基であって、Lcがアルキレン基であって、Zc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。
また、上記式iiicで表される単量体として、R4、R5、及びR6が水素原子又はメチル基であって、Zc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。
上記式ic〜式iiicで表される単量体としては、優れた重合性を有する点で、式icで表される化合物がより好ましい。なかでも、式ic中、R4が水素原子又はメチル基であって、R5及びR6が水素原子であり、Lcが単結合であり、Xcが酸素原子であり、Zcが芳香族基である化合物((メタ)アクリル酸エステル類)が更に好ましく、より優れた疎水性を有し、かつ硬化性組成物がより優れた本発明の効果を有する点で、ベンジル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
なお、式ic〜式iiicで表される代表的な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。
更に、第一の高分子化合物は、画像強度等の諸性能を向上する目的で、本発明の効果を損なわない限りにおいて、構造単位A、構造単位B、及び、構造単位Cとは異なる、種々の機能を有する他の構造単位D(例えば、後述する溶剤との親和性を有する官能基等を有する構造単位)を更に有していてもよい。
このような、他の構造単位としては、例えば、アクリロニトリル類、及び、メタクリロニトリル類等から選ばれるラジカル重合性化合物に由来の構造単位が挙げられる。
第一の高分子化合物全質量に対して、構造単位Aの含有量は、3〜90質量%が好ましく、30〜90質量%がより好ましく、30〜80質量%が更に好ましい。構造単位Aの含有量が上述の範囲内であると、分散組成物はより優れた本発明の効果を有する。
第一の高分子化合物全質量に対して、構造単位Bの含有量は、3〜90質量%が好ましく、5〜70質量%がより好ましく、10〜60質量%が更に好ましい。構造単位Bの含有量が上述の範囲内であると、分散組成物はより優れた本発明の効果を有する。
第一の高分子化合物全質量に対して、構造単位Cの含有量は、3〜90質量%が好ましく、5〜60質量%がより好ましく、10〜40質量%が更に好ましい。構造単位Cの含有量が上記範囲内であると、分散組成物を含有する硬化性組成物は、優れたパターン形成性を有する。
第一の高分子化合物全質量に対して、構造単位Dの含有量は、0〜80質量%が好ましく、10〜60質量%がより好ましい。構造単位Dの含有量が上記範囲内であると、分散組成物を含有する硬化性組成物は、優れたパターン形成性を有する。
なお、各構造単位は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
なお、第一の高分子化合物の重量平均分子量は、後述する実施例に具体的に示す方法にて測定する。
第二の高分子化合物は、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する。
第二の高分子化合物中における、リン酸基、及び、スルホン酸基の結合位置としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する分散組成物が得られる点で、第二の高分子化合物は、主鎖末端、及び、側鎖からなる群から選択される少なくとも1種の位置に、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有することが好ましい。
なお、第二の高分子化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の第二の高分子化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
D2/Pが0.5以下であると、分散組成物はより優れた膜面状を有する。一方、D2/Pが0.001を超えると、分散組成物はより優れた分散安定性を有する。D2/Pが0.001を超えると、分散組成物がより優れた分散安定性を有する理由は必ずしも明確ではないが、第一の高分子化合物と着色剤との相互作用が補助されるであるためと、発明者らは推測している。
また、D2/Pが0.2〜0.4であると、分散組成物は特に優れた本発明の効果を有する。
第二の高分子化合物の数平均分子量が500〜10000の範囲内であると、分散組成物は、より優れた分散安定性を有する。
また、第二の高分子化合物の数平均分子量が750〜5000の範囲内であると、分散組成物は、特に優れた本発明の効果を有する。
なお、上記数平均分子量は、既に説明した方法で測定した数平均分子量を意図する。
第二の高分子化合物1分子中における、上記官能基の個数としては特に制限されないが、一般に1〜3が好ましい。
第二の高分子化合物が含有する上記官能基のpKaとしては特に制限されないが、−3.0〜2.5が好ましく、−2.5〜2.0がより好ましい。
なかでも、分散組成物が、より優れた分散安定性を有する点で、主鎖末端の位置に上記官能基を含有することがより好ましい。
なお、主鎖末端とは、第二の高分子化合物の主鎖の末端を意図する。
第二の高分子化合物は、オキシアルキレンカルボニル基からなる構造単位、及び、オキシアルキレン基からなる構造単位からなる群から選択される構造単位PAを含有することが好ましい。オキシアルキレンカルボニル基、及び、オキシアルキレン基の形態についてはすでに説明したとおりである。
第二の高分子化合物は1種以上の構造単位PAを含有することが好ましく、2種以上の構造単位PAを含有することがより好ましい。第二の高分子化合物が2種以上の構造単位PAを含有する場合、その構造は、ランダム共重合体、交互共重合体、又は、ブロック共重合体のいずれでもよい。
なお、構造単位PAは側鎖を含有してもよく、上記側鎖には、リン酸基、及び/又は、スルホン酸基が含有されていてもよい。
上記分散組成物は着色剤を含有する。着色剤としては特に制限されず、公知の着色剤を用いることができる。着色剤としては、各種公知の顔料(着色顔料)、及び、染料(着色染料)等を用いることができる。
分散組成物中における着色剤の含有量としては特に制限されないが、分散組成物の全固形分に対して、20〜92質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましい。
着色剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の着色剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
透過型電子顕微鏡を用いて得た粒子像の最大長(Dmax:粒子像の輪郭上の2点における最大長さ)、及び最大長垂直長(DV−max:最大長に平行な2本の直線で画像を挟んだ時、2直線間を垂直に結ぶ最短の長さ)を測長し、その相乗平均値(Dmax×DV−max)1/2を粒子径とした。この方法で100個の粒子の粒子径を測定し、その算術平均値を平均粒子径として、顔料の平均一次粒子径とした。本明細書の実施例における「平均一次粒子径」も上記の算術平均値と同じである。
上記無機顔料としては、特に制限されず、公知の無機顔料を用いることができる。
無機顔料の例としては、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、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、及び、サーモンピンク等が挙げられる。また、黒色の無機顔料の例としては、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、金属窒化物、及び金属酸窒化物等が挙げられる。
黒色顔料は、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化ニオブ、酸窒化ニオブ、窒化バナジウム、酸窒化バナジウム、窒化ジルコニウム、酸窒化ジルコニウム、銀を含有する金属顔料、錫を含有する金属顔料、並びに、銀及び錫を含有する金属顔料からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましく、酸窒化チタン、窒化チタン、酸窒化ニオブ、窒化ニオブ、酸窒化ジルコニウム、及び、窒化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有することがより好ましい。
なお、黒色顔料の例としては、カーボンブラックも挙げられる。カーボンブラックの具体例としては、市販品である、C.I.ピグメントブラック 1等の有機顔料、及び、C.I.ピグメントブラック 7等の無機顔料が挙げられる。
本明細書において、窒化チタンとは、CuKα線をX線源とした場合の(200)面に由来するピークの回折角2θが42.5°〜42.8°である化合物を意図する。
また、本明細書において、酸窒化チタンとは、CuKα線をX線源とした場合の(200)面に由来するピークの回折角2θが42.8°超の化合物を意図する。酸窒化チタンの上記回折角2θの上限値としては特に制限されないが、43.5°以下が好ましい。
酸窒化チタンとしては、例えば、チタンブラック等が挙げられ、より具体的には、例えば、TiO2、TinO2n−1(1≦n≦20)で表せる低次酸化チタン、及び/又は、TiNxOy(0<x<2.0,0.1<y<2.0)で表せる酸窒化チタンを含有する形態が挙げられる。以下の説明では、窒化チタン(上記回折角2θが42.5°〜42.8°)、及び、酸窒化チタン(上記回折角2θが42.8°超)を併せてチタン窒化物といい、その形態について説明する。
熱プラズマ法において、熱プラズマを発生させる方法としては、特に制限されず、直流アーク放電、多層アーク放電、高周波(RF;radio frequency)プラズマ、及び、ハイブリッドプラズマ等が挙げられ、電極からの不純物の混入が少ない高周波熱プラズマがより好ましい。
熱プラズマ法による黒色顔料の具体的な製造方法としては、特に制限されないが、例えば、チタン窒化物の製造方法として、プラズマ炎中で四塩化チタンとアンモニアガスを反応させる方法(特開平2−22110号公報)、チタン粉末を高周波熱プラズマにより蒸発させ窒素をキャリアーガスとして導入し冷却過程にて窒化させ合成する方法(特開昭61−11140号公報)、及び、プラズマの周縁部にアンモニアガスを吹き込む方法(特開昭63−85007号)等が挙げられる。
ただし、黒色顔料の製造方法としては、上記に制限されるものではなく、所望とする物性を有する黒色顔料が得られれば、製造方法は制限されない。
金属原子の(酸)窒化物を被覆する方法としては、特に制限されず、公知の方法を用いることができ、例えば、特開昭53−33228号公報の2頁右下〜4頁右上に記載された方法(チタン酸化物に代えて、金属原子の(酸)窒化物を用いる)、特開2008−69193の段落0015〜0043段落に記載された方法(微粒子二酸化チタンに代えて、金属原子の(酸)窒化物を用いる)、特開2016−74870号公報の0020段落、及び、0124〜0138段落に記載された方法(金属酸化物微粒子に代えて、金属原子の(酸)窒化物を用いる)が挙げられ、上記の内容は本明細書に組み込まれる。
赤外線吸収性を有する顔料としては、タングステン化合物、及び金属ホウ化物等が好ましく、なかでも、赤外領域の波長における遮光性に優れる点から、タングステン化合物が好ましい。特に露光による硬化効率に関わる光重合開始剤の光吸収波長領域と、可視光領域の透光性に優れる観点からタングステン化合物が好ましい。
更に、後述する近赤外線吸収剤、赤外線吸収剤を加えてもよい。
有機顔料としては、例えば、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等;
C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58,59等;
C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42等;
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等;
が挙げられる。なお、顔料は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
染料の例としては、例えば、上記分散組成物を含有する硬化性組成物を用いてカラーフィルタを作製する場合には、カラーフィルタの色画素を形成するR(レッド)、G(グリーン)、及び、B(ブルー)等の有彩色系の染料(有彩色染料)の他、特開2014−42375の段落0027〜0200に記載の着色剤が挙げられる。また、上記分散組成物を含有する硬化性組成物を用いて遮光膜(例えば、後述するブラックマトリクス等)を作製する場合には、着色染料の例としては、黒色染料が挙げられる。
また、染料の例としては、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、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が挙げられる。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、及び、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等が挙げられる。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。また、分子内に重合性を有する重合性染料を用いてもよく、市販品としては、例えば、和光純薬株式会社製RDWシリーズが挙げられる。
上記着色剤は、赤外線吸収剤を含有してもよい。
赤外線吸収剤は、赤外領域(好ましくは、波長650〜1300nm)の波長領域に吸収を有する化合物を意味する。好ましくは、赤外線吸収剤は、波長675〜900nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物が好ましい。
このような分光特性を有する着色剤としては、例えば、ピロロピロール化合物、銅化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、イミニウム化合物、チオール錯体系化合物、遷移金属酸化物系化合物、スクアリリウム化合物、ナフタロシアニン化合物、クアテリレン化合物、ジチオール金属錯体系化合物、及び、クロコニウム化合物等が挙げられる。
フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、イミニウム化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物及びクロコニウム化合物は、特開2010−111750号公報の段落0010〜0081に開示の化合物を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。シアニン化合物は、例えば、「機能性色素、大河原信/松岡賢/北尾悌次郎/平嶋恒亮・著、講談社サイエンティフィック」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。
また、赤外線吸収剤は、25℃の水に1質量%以上溶解する化合物であることが好ましく、25℃の水に10質量%以上溶解する化合物がより好ましい。このような化合物を用いることで、耐溶剤性が良化する。
ピロロピロール化合物は、特開2010−222557号公報の段落番号0049〜0062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。シアニン化合物及びスクアリリウム化合物は、国際公開2014/088063号公報の段落番号0022〜0063、国際公開2014/030628号公報の段落番号0053〜0118、特開2014−59550号公報の段落番号0028〜0074、国際公開2012/169447号公報の段落番号0013〜0091、特開2015−176046号公報の段落番号0019〜0033、特開2014−63144号公報の段落番号0053〜0099、特開2014−52431号公報の段落番号0085〜0150、特開2014−44301号公報の段落番号0076〜0124、特開2012−8532号公報の段落番号0045〜0078、特開2015−172102号公報の段落番号0027〜0067、特開2015−172004号公報の段落番号0029〜0067、特開2015−40895号公報の段落番号0029〜0085、特開2014−126642号公報の段落番号0022〜0036、特開2014−148567号公報の段落番号0011〜0017、特開2015−157893号公報の段落番号0010〜0025、特開2014−095007号公報の段落番号0013〜0026、特開2014−80487号公報の段落番号0013〜0047、及び特開2013−227403号公報の段落番号0007〜0028等を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
式1
式1中、A1及びA2は、それぞれ独立に、アリール基、ヘテロアリール基又は下記式1−Aで表される基を表す;式1−A
式1−A、Z1Aは、含窒素複素環を形成する非金属原子団を表し、R2Aは、アルキル基、アルケニル基、又はアラルキル基を表し、dは、0、又は1を表し、波線は連結手を表す;式2
式2中、R1a及びR1bは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、又はヘテロアリール基を表し、
R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換基を表し、R2とR3、R4とR5は、それぞれ結合して環を形成していてもよく、
R6、及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BRARB、又は金属原子を表し、RA、及びRBは、各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、
R6は、R1a、又はR3と、共有結合、又は配位結合していてもよく、R7は、R1b、又はR5と、共有結合、又は配位結合していてもよい;
式3
式3中、Z1、及びZ2は、それぞれ独立に、縮環してもよい5員、又は6員の含窒素複素環を形成する非金属原子団であり、
R101、及びR102は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、又はアリール基を表し、
L1は、奇数個のメチンからなるメチン鎖を表し、
a、及びbは、それぞれ独立に、0、又は1であり、
aが0の場合は、炭素原子と窒素原子とが二重結合で結合し、bが0の場合は、炭素原子と窒素原子とが単結合で結合し、
式中のCyで表される部位がカチオン部である場合、X1はアニオンを表し、cは電荷のバランスを取るために必要な数を表し、式中のCyで表される部位がアニオン部である場合、X1はカチオンを表し、cは電荷のバランスを取るために必要な数を表し、式中のCyで表される部位の電荷が分子内で中和されている場合、cは0である。
硬化性組成物は、顔料誘導体を含有してもよい。顔料誘導体は、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好ましい。顔料誘導体としては、着色剤の分散性及び分散安定性の観点から、酸性基又は塩基性基を有する顔料誘導体が好ましい。特に好ましくは、塩基性基を有する顔料誘導体である。また、上述した樹脂(分散剤)と、顔料誘導体の組み合わせは、分散剤が酸性分散剤で、顔料誘導体が塩基性基を有する組み合わせが好ましい。
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塩が好ましく、カルボン酸基及びスルホン酸基がより好ましく、スルホン酸基が更に好ましい。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より好ましい。
上記分散組成物は、既に説明した成分以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、溶剤等が挙げられる。
上記分散組成物は溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては特に制限されず、公知の溶剤を用いることができる。
分散組成物中における溶剤の含有量としては特に制限されないが、一般に分散組成物の全固形分が15〜50質量%となるよう調整されることが好ましい。
溶剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の溶剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、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、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、3−メトキシプロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、及び、乳酸エチル等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記分散組成物は、各成分を公知の混合方法(例えば、攪拌機、ホモジナイザー、高圧乳化装置、湿式粉砕機、及び、湿式分散機)により混合して製造することができる。
分散組成物の調製に際しては、分散組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分をそれぞれ、溶剤に溶解又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及び作業条件は特に制約を受けない。
上記分散組成物を製造する際には、異物の除去及び欠陥の低減などの目的で、分散組成物をフィルタで濾過する工程を有してもよい。分散組成物をフィルタで濾過する場合には、分散組成物を低温下で長期間貯蔵し、貯蔵後の分散組成物に対して濾過工程を実施することが好ましい。
また、分散組成物が顔料を含有する場合、顔料を分散させる工程を実施してもよい。
顔料を分散させる工程において、顔料の分散に用いる機械力としては、圧縮、圧搾、衝撃、剪断、及び、キャビテーションなどが挙げられる。これらプロセスの具体例としては、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、高速インペラー、サンドグラインダー、フロージェットミキサー、高圧湿式微粒化、及び、超音波分散等が挙げられる。また、「分散技術大全、株式会社情報機構発行、2005年7月15日」又は「サスペンション(固/液分散系)を中心とした分散技術と工業的応用の実際 総合資料集、経営開発センター出版部発行、1978年10月10日」に記載のプロセス、及び、分散機を好適に使用することができる。
また、顔料を分散させる工程においては、ソルトミリング工程による顔料の微細化処理を行ってもよい。ソルトミリング工程に用いられる素材、機器、及び、処理条件等は、例えば、特開2015−194521号公報、及び、特開2012−046629号公報に記載のものを使用することができる。
上記分散組成物の製造方法としては、以下の工程を含有することがより好ましい。
・重合体合成工程
・高分子化合物合成工程
・分散工程
以下では、各工程について詳述する。
重合体合成工程は、第二の高分子化合物の存在下において、環状化合物を開環重合させて、重合体を合成する工程である。この重合体は、後述する手順によって、第一の高分子化合物の高分子鎖を構成する。
重合体合成工程において、第二の高分子化合物は、環状化合物の開環重合を進行させるための触媒として作用するものと考えられる。
本工程において用いられる環状化合物の形態としては既に説明したとおりである。
また、上記混合物の全固形分に対する開環重合開始剤の含有量としては特に制限されないが、一般に5〜40質量%が好ましい。
また、上記混合物の全固形分に対する第二の高分子化合物の含有量としては特に制限されないが、一般に0.05〜5.0質量%が好ましい。
上記混合物中における環状化合物の含有量に対する、第二の高分子化合物の含有量の含有質量比としては、特に制限されないが、反応後に得られる重合体を用いて形成される第一の高分子化合物との関係で、分散組成物中における第一の高分子化合物の含有量に対する、第二の高分子化合物の含有量の含有質量比が目的の範囲内となるように調整されることが好ましい。
高分子化合物合成工程は、重合体合成工程で得られた重合体を用いて、第一の高分子化合物を合成する工程である。
第一の高分子化合物を合成する方法としては特に制限されないが、上記重合体に反応性二重結合を含有する基(例えば、(メタ)アクリロイル基)を結合させてマクロモノマーを作製し、上記マクロモノマーを重合させる方法が挙げられる。
重合体に反応性二重結合を含有する基を結合させる方法、及び、マクロモノマーを重合させる方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。
なお、重合体合成工程と、本工程とは連続して行われることが好ましい。
着色剤分散工程は、第一の高分子化合物、及び、第二の高分子化合物の混合物に、着色剤を分散させる工程である。
第二の高分子化合物は、第一の高分子化合物が含有する高分子鎖を形成する重合体の合成に際し、開環重合の触媒として機能を有しているだけでなく、分散組成物の調製において分散剤の一つとしての機能も有している。
従い、上記の分散組成物の製造方法によれば、第一の高分子化合物と、第二の高分子化合物と、着色剤と、を含有する分散組成物をより簡易に作製できる。また、上記分散組成物の製造方法によれば、一般的に開環重合の触媒として用いられることが多い錫化合物(例えば、「モノブチル錫オキシド」等が挙げられる。)を用いることなしに本発明の実施形態に係る分散組成物を製造できる。
本発明の実施形態に係る硬化性組成物は、着色剤と、第一の高分子化合物と、第二の高分子化合物と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有する。
上記硬化性組成物によれば、優れた膜面状を有する硬化膜を作製できる。以下では、上記硬化性組成物中に含有される各成分について詳述する。
上記硬化性組成物は、第一の高分子化合物を含有する。第一の高分子化合物の形態としては既に説明したとおりである。
硬化性組成物中における第一の高分子化合物の含有量としては特に制限されないが、硬化性組成物の全固形分に対して、1.0〜40質量%が好ましい。
第一の高分子化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の第一の高分子化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
また、硬化性組成物中における、後述する第一の高分子化合物の含有量に対する、第二の高分子化合物の含有質量比としては特に制限されないが、一般に0.001〜10が好ましく、0.008〜8.0が好ましく、0.01〜5.0がより好ましい。
上記硬化性組成物は、第二の高分子化合物を含有する。第二の高分子化合物の形態としては既に説明したとおりである。
硬化性組成物中における第二の高分子化合物の含有量としては特に制限されないが、硬化性組成物の全固形分に対して、0.01〜65質量%が好ましい。
第二の高分子化合物は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の第二の高分子化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
上記硬化性組成物は、着色剤を含有する。着色剤の形態としては既に説明したとおりである。硬化性組成物中における着色剤の含有量としては特に制限されないが、硬化性組成物の全固形分に対して37〜69質量%が好ましい。
着色剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の着色剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
硬化性組成物は、重合性化合物を含有する。重合性化合物としては重合性基を含有する化合物であれば特に制限されず、公知の重合性化合物を用いることができる。
硬化性組成物中における重合性化合物の含有量としては特に制限されないが、一般に、硬化性組成物の全固形分に対して、5.0〜25質量%が好ましい。
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。
モノマー、プレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及び、マレイン酸等)又はそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、なかでも、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体が好ましい。また、水酸基、アミノ基、及び、メルカプト基等の求核性置換基を含有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物、及び、上記不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も挙げられる。また、イソシアネート基及びエポキシ基等の親電子性置換基を含有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、アルコール類、アミン類、又は、チオール類との反応物、ハロゲン基又はトシルオキシ基等の脱離性置換基を含有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、アルコール類、アミン類、又は、チオール類との反応物も挙げられる。また、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸及びスチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、又は、アリルエーテル等に置き換えて化合物群を使用することも可能である。
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0095〜0108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。
以下に好ましい重合性化合物の形態を示す。
カプロラクトン構造を含有する化合物としては、分子内にカプロラクトン構造を含有する限り特に限定されるものではないが、例えば、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、及び、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−カプロラクトンと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)アクリレートが挙げられる。なかでも下記式(Z−1)で表されるカプロラクトン構造を含有する化合物が好ましい。
式(Z−4)中、(メタ)アクリロイル基の合計は3個又は4個であり、mは各々独立に0〜10の整数を表し、各mの合計は0〜40の整数である。
式(Z−5)中、(メタ)アクリロイル基の合計は5個又は6個であり、nは各々独立に0〜10の整数を表し、各nの合計は0〜60の整数である。
また、各mの合計は、2〜40の整数が好ましく、2〜16の整数がより好ましく、4〜8の整数が更に好ましい。
式(Z−5)中、nは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各nの合計は、3〜60の整数が好ましく、3〜24の整数がより好ましく、6〜12の整数が更に好ましい。
また、式(Z−4)又は式(Z−5)中の−((CH2)yCH2O)−又は−((CH2)yCH(CH3)O)−は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
式(Z−4)又は式(Z−5)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。
カルド骨格を含有する重合性化合物としては、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を含有する重合性化合物が好ましい。
カルド骨格を含有する重合性化合物としては、限定されないが、例えば、オンコートEXシリーズ(長瀬産業社製)及びオグソール(大阪ガスケミカル社製)等が挙げられる。
硬化性組成物は、重合開始剤を含有する。重合開始剤としては特に制限されず、公知の重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、例えば、光重合開始剤、及び、熱重合開始剤等が挙げられ、光重合開始剤が好ましい。なお、重合開始剤としては、いわゆるラジカル重合開始剤が好ましい。
重合開始剤の含有量としては、硬化性組成物の全固形分に対して0.1〜30質量%が好ましく、1.0〜8.0質量%がより好ましい。
重合開始剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の重合開始剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
重合開始剤の具体例としては、例えば、加藤清視著「紫外線硬化システム」(株式会社総合技術センター発行:平成元年)の第65〜148頁に記載されている重合開始剤等を挙げることができる。
硬化性組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては特に制限されず、公知の光重合開始剤を用いることができる。
なかでも、硬化性組成物がより優れた本発明の効果を有する点で、オキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。
ヒドロキシアセトフェノン化合物としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959、及び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化合物としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、又はIRGACURE−379EG(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化合物としては、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。
アシルホスフィン化合物としては、市販品であるIRGACURE−819、又はIRGACURE−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
光重合開始剤として、より好ましくはオキシムエステル系光重合開始剤(オキシム化合物)が挙げられる。特にオキシム化合物は高感度で重合効率が高く、着色剤濃度によらず硬化性組成物層を硬化でき、着色剤の濃度を高く設計しやすいため好ましい。
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、又は、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−オン等が挙げられる。
また、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、及び特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等も挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)、IRGACURE−OXE03(BASF社製)、又はIRGACURE−OXE04(BASF社製)も好適に用いられる。また、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831及びアデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)、又はN−1919(カルバゾール・オキシムエステル骨格含有光開始剤(ADEKA社製)も用いることができる。
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。
硬化性組成物は、上記の成分以外の他の成分を含有してもよい。その他の成分としては例えば、バインダー樹脂、溶剤、及び、界面活性剤等が挙げられる。
硬化性組成物は、バインダー樹脂を含有することが好ましい。バインダー樹脂としては特に制限されず、公知のバインダー樹脂を用いることができる。なお、バインダー樹脂は、第一の高分子化合物、及び、第二の高分子化合物には含まれない。
硬化性組成物中におけるバインダー樹脂の含有量としては特に制限されないが、一般に、硬化性組成物の全固形分に対して、0.1〜5.0質量%が好ましい。バインダー樹脂は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上のバインダー樹脂を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
バインダー樹脂としては、線状有機ポリマーであって、分子(好ましくは、(メタ)アクリル系共重合体、又は、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含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。耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、(メタ)アクリル/(メタ)アクリルアミド共重合樹脂、エポキシ樹脂、又は、ポリイミド樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリルアミド系樹脂、(メタ)アクリル/(メタ)アクリルアミド共重合樹脂又はポリイミド樹脂がより好ましい。
なかでも、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)アクリル酸由来の構造単位を含有するアルカリ可溶性樹脂がより好ましい。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。
カルボン酸基を含有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、及び、4−カルボキシルスチレン等が挙げられる。また、側鎖にカルボン酸基を含有する酸性セルロース誘導体も例として挙げられる。
酸無水物を含有するモノマーとしては、無水マレイン酸等が挙げられる。この他に水酸基を含有する重合体に環状酸無水物を付加させたもの等が有用である。
また、酸基を含有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダー樹脂が、欧州特許第993966号、欧州特許第1204000号、及び、特開2001−318463号等の各公報に記載されている。酸基を含有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダー樹脂は、膜強度、及び、現像性のバランスに優れており、好適である。
更に、水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドン、又はポリエチレンオキサイド等が有用である。また、硬化膜の強度を上げるために、アルコール可溶性ナイロン、及び、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンとの反応物であるポリエーテル等も有用である。
また、国際公開第2008/123097号に記載のポリイミド樹脂も有用である。
市販品としては、例えばアクリベースFF−187、FF−426(藤倉化成社製)、アクリキュア RD−F8(日本触媒社製)、及び、ダイセルオルネクス製サイクロマーP(ACA)230AA等が挙げられる。
硬化性樹脂は溶剤を含有することが好ましい。溶剤の形態としては既に説明したとおりである。硬化性組成物中における溶剤の含有量としては特に制限されないが、硬化性組成物の固形分が15〜50質量%となるよう調整されることが好ましい。
硬化性組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤は、硬化性組成物の塗布性向上に寄与する。
界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。界面活性剤を2種以上併用する場合は、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
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が化合物が挙げられる。
硬化性組成物は、各種成分を公知の混合方法(例えば、攪拌機、ホモジナイザー、高圧乳化装置、湿式粉砕機、又は、湿式分散機を用いた混合方法)により混合して調製できる。
硬化性組成物の調製に際しては、硬化性組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分をそれぞれ、溶剤に溶解又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及び作業条件は特に制約を受けない。
なかでも、分散組成物をまず調製し、その分散組成物に対して他の成分を混合する形態が好ましい。すなわち、硬化性組成物の製造方法としては、既に説明した分散組成物の製造方法を含有することが好ましい。
フィルタの孔径は、0.1〜7.0μm程度が適しており、0.2〜2.5μmが好ましく、0.2〜1.5μmがより好ましく、0.3〜0.7μmが更に好ましい。この範囲とすることにより、顔料の濾過詰まりを抑えつつ、顔料に含まれる不純物及び凝集物など、微細な異物を確実に除去できる。
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。異なるフィルタを組み合わせて2回以上フィルタリングを行う場合は1回目のフィルタリングの孔径より2回目以降の孔径が同じ、又は、大きい方が好ましい。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、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できる。第2のフィルタの孔径は、0.2〜10.0μm程度が適しており、0.2〜7.0μmが好ましく、0.3〜6.0μmがより好ましい。
本発明の硬化性組成物は、金属、ハロゲンを含む金属塩、酸、及び、アルカリ等の不純物を含まないことが好ましい。硬化性組成物に含まれる不純物の含有量としては、1質量ppm以下が好ましく、1質量ppb以下がより好ましく、100質量ppt以下が更に好ましく、10質量ppt以下が特に好ましく、実質的に含まないこと(測定装置の検出限界以下であること)が最も好ましい。
なお、上記不純物は、誘導結合プラズマ質量分析装置(横河アナリティカルシステムズ製、Agilent 7500cs型)により測定できる。
硬化性組成物を用いることにより、硬化膜を形成できる。
硬化膜の厚みは特に制限されないが、0.2〜25μmが好ましい。
上記厚みは平均厚みであり、硬化膜の任意の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。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理又は熱硬化処理が挙げられ、パターン形成が容易である点から、光硬化処理(特に、活性光線又は放射線を照射することによる硬化処理)が好ましい。
・硬化性組成物層形成工程
・露光工程
・現像工程
以下、各工程について説明する。
硬化性組成物層形成工程は、上記硬化性組成物を用いて、硬化性組成物層を形成する工程である。硬化性組成物を用いて、硬化性組成物層を形成する工程としては、例えば、基板上に、硬化性組成物を塗布して、硬化性組成物層を形成する工程が挙げられる。
基板の種類は特に制限されないが、固体撮像素子として用いる場合は、例えば、ケイ素基板が挙げられ、カラーフィルタ(固体撮像素子用カラーフィルタを含む)として用いる場合には、ガラス基板等が挙げられる。
基板上への硬化性組成物の塗布方法としては、スピンコート、スリット塗布、インクジェット法、スプレー塗布、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、及び、スクリーン印刷法が挙げられる。
基板上に塗布された硬化性組成物は、通常、70〜150℃で1〜4分程度の条件下で乾燥され、硬化性組成物層が形成される。
露光工程では、硬化性組成物層形成工程において形成された硬化性組成物層に、パターン状の開口部を備えるフォトマスクを介して、活性光線又は放射線を照射して露光し、光照射された硬化性組成物層だけを硬化させる。
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、g線、h線、及び、i線等の紫外線が好ましく、光源としては高圧水銀灯が好まれる。照射強度は5〜1500mJ/cm2が好ましく、10〜1000mJ/cm2がより好ましい。
露光工程に次いで、現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分を現像液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、アルカリ現像液を用いてもよい。その場合は、有機系アルカリ現像液を用いことが好ましい。現像温度としては通常20〜30℃であり、現像時間は20〜90秒である。
アルカリ現像液(アルカリ水溶液)としては、例えば、有機系アルカリ現像液及び無機系アルカリ現像液が挙げられる。
無機系アルカリ現像液としては、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、及び、メタ硅酸ナトリウム等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜0.5質量%となるように溶解したアルカリ水溶液が挙げられる。
また、有機系アルカリ現像液としては、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、コリン、ピロール、ピペリジン、及び、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜0.5質量%となるように溶解したアルカリ水溶液が挙げられる。
アルカリ現像液には、例えば、メタノール及びエタノール等の水溶性有機溶剤、又は、界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、このようなアルカリ現像液を使用した場合には、一般に現像後に硬化膜を純水で洗浄(リンス)する。
その他の工程としては、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。
その他の工程としては、例えば、基材の表面処理工程、前加熱工程(プリベーク工程)、及び、後加熱工程(ポストベーク工程)等が挙げられる。
上記前加熱工程、及び、後加熱工程における加熱温度は、80〜300℃が好ましい。上限は、220℃以下がより好ましい。下限は90℃以上が好ましい。
前加熱工程及び後加熱工程における加熱時間は、30〜300秒が好ましい。
本発明の実施形態に係る固体撮像装置、及び、固体撮像素子は、上記硬化膜を含有する。固体撮像素子が硬化膜を含有する形態としては特に制限されず、例えば、基板上に、固体撮像素子(CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)イメージセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる受光素子を有し、支持体の受光素子形成面側(例えば、受光部以外の部分及び/又は色調整用画素等)又は形成面の反対側に本発明の硬化膜を備えて構成したものが挙げられる。
固体撮像装置は、上記固体撮像素子を含有する。
図1に示すように、固体撮像装置100は、矩形状の固体撮像素子101と、固体撮像素子101の上方に保持され、この固体撮像素子101を封止する透明なカバーガラス103とを備えている。更に、このカバーガラス103上には、スペーサー104を介してレンズ層111が重ねて設けられている。レンズ層111は、支持体113とレンズ材112とで構成されている。レンズ層111は、支持体113とレンズ材112とが一体成形された構成でもよい。レンズ層111の周縁領域に迷光が入射すると光の拡散によりレンズ材112での集光の効果が弱くなり、撮像部102に届く光が低減する。また、迷光によるノイズの発生も生じる。そのため、このレンズ層111の周縁領域は、遮光膜114が設けられて遮光されている。本発明の実施形態に係る硬化膜は上記遮光膜114としても用いることができる。
遮光膜212上には、BPSG(borophospho silicate glass)からなる絶縁膜213、P−SiNからなる絶縁膜(パシベーション膜)214、透明樹脂等からなる平坦化膜215からなる透明な中間層が設けられている。カラーフィルタ202は、中間層上に形成されている。
ブラックマトリクスは、本発明の実施形態に係る硬化膜を含有する。ブラックマトリクスは、カラーフィルタ、固体撮像素子、及び、液晶表示装置に含有されることがある。
ブラックマトリクスとしては、上記で既に説明したもの;液晶表示装置等の表示装置の周縁部に設けられた黒色の縁;赤、青、及び、緑の画素間の格子状、及び/又は、ストライプ状の黒色の部分;TFT(thin film transistor)遮光のためのドット状、及び/又は、線状の黒色パターン;等が挙げられる。このブラックマトリクスの定義については、例えば、菅野泰平著、「液晶ディスプレイ製造装置用語辞典」、第2版、日刊工業新聞社、1996年、p.64に記載がある。
ブラックマトリクスは表示コントラストを向上させるため、また薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置の場合には光の電流リークによる画質低下を防止するため、高い遮光性(光学濃度ODで3以上)を有することが好ましい。
本発明の実施形態に係るカラーフィルタは、硬化膜を含有する。
カラーフィルタが硬化膜を含有する形態としては、特に制限されないが、基板と、上記ブラックマトリクスと、を備えるカラーフィルタが挙げられる。すなわち、基板上に形成された上記ブラックマトリクスの開口部に形成された赤色、緑色、及び、青色の着色画素と、を備えるカラーフィルタが例示できる。
まず、基板上に形成されたパターン状のブラックマトリクスの開口部に、カラーフィルタの各着色画素に対応する顔料を含有した樹脂組成物の塗膜(樹脂組成物層)を形成する。なお、各色用樹脂組成物としては特に制限されず、公知の樹脂組成物を用いることができるが、本発明の実施形態に係る硬化性組成物を用いることが好ましい。
次に、樹脂組成物層に対して、ブラックマトリクスの開口部に対応したパターンを有するフォトマスクを介して露光する。次いで、現像処理により未露光部を除去した後、ベークすることでブラックマトリクスの開口部に着色画素を形成することができる。一連の操作を、例えば、赤色、緑色、及び、青色顔料を含有した各色用樹脂組成物を用いて行うことにより、赤色、緑色、及び、青色画素を有するカラーフィルタを製造することができる。
本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、硬化膜を含有する。液晶表示装置が硬化膜を含有する形態としては特に制限されないが、すでに説明したブラックマトリクス(硬化膜)を含有するカラーフィルタを含有する形態が挙げられる。
本発明の実施形態に係る赤外線センサは、上記硬化膜を含有する。
上記実施態様に係る赤外線センサについて、図3を用いて説明する。図3に示す赤外線センサ300において、図番310は、固体撮像素子である。
固体撮像素子310上に設けられている撮像領域は、赤外線吸収フィルタ311と本発明の実施形態に係るカラーフィルタ312とを組み合せて構成されている。
赤外線吸収フィルタ311は、可視光領域の光(例えば、波長400〜700nmの光)を透過し、赤外領域の光(例えば、波長800〜1300nmの光、好ましくは波長900〜1200nmの光、より好ましくは波長900〜1000nmの光)を遮蔽する膜であり、着色剤として赤外線吸収剤(赤外線吸収剤の形態としては既に説明したとおりである。)を含有する、本発明の実施形態に係る硬化膜を用いることができる。
カラーフィルタ312は、可視光領域における特定波長の光を透過及び吸収する画素が形成されたカラーフィルタであって、例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の画素が形成されたカラーフィルタ等が用いられ、その形態は既に説明したとおりである。赤外線透過フィルタ313と固体撮像素子310との間には、赤外線透過フィルタ313を透過した波長の光を透過させることができる樹脂膜314(例えば、透明樹脂膜など)が配置されている。
赤外線透過フィルタ313は、可視光遮蔽性を有し、かつ、特定波長の赤外線を透過させるフィルタであって、可視光領域の光を吸収する着色剤(例えば、ペリレン化合物、及び/又は、ビスベンゾフラノン化合物等)と、赤外線吸収剤(例えば、ピロロピロール化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、及び、ポリメチン化合物等)と、を含有する、本発明の実施形態に係る硬化膜を用いることができる。赤外線透過フィルタ313は、例えば、波長400〜830nmの光を遮光し、波長900〜1300nmの光を透過させることが好ましい。
カラーフィルタ312及び赤外線透過フィルタ313の入射光hν側には、マイクロレンズ315が配置されている。マイクロレンズ315を覆うように平坦化膜316が形成されている。
図3に示す実施形態では、樹脂膜314が配置されているが、樹脂膜314に代えて赤外線透過フィルタ313を形成してもよい。すなわち、固体撮像素子310上に、赤外線透過フィルタ313を形成してもよい。
また、図3に示す実施形態では、カラーフィルタ312の膜厚と、赤外線透過フィルタ313の膜厚が同一であるが、両者の膜厚は異なっていてもよい。
また、図3に示す実施形態では、カラーフィルタ312が、赤外線吸収フィルタ311よりも入射光hν側に設けられているが、赤外線吸収フィルタ311と、カラーフィルタ312との順序を入れ替えて、赤外線吸収フィルタ311を、カラーフィルタ312よりも入射光hν側に設けてもよい。
また、図3に示す実施形態では、赤外線吸収フィルタ311とカラーフィルタ312は隣接して積層しているが、両フィルタは必ずしも隣接している必要はなく、間に他の層が設けられていてもよい。
この赤外線センサによれば、画像情報を同時に取り込むことができるため、動きを検知する対象を認識したモーションセンシングなどが可能である。更には、距離情報を取得できるため、3D情報を含んだ画像の撮影等も可能である。
上記固体撮像装置は、レンズ光学系と、固体撮像素子と、赤外発光ダイオード等を含有する。なお、固体撮像装置の各構成については、特開2011−233983号公報の段落0032〜0036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。
マイクロLED及びマイクロOLEDの例としては、特表2015−500562号及び特表2014−533890に記載されたものが挙げられる。
量子ドットディスプレイの例としては、米国特許出願公開第2013/0335677号、米国特許出願公開第2014/0036536号、米国特許出願公開第2014/0036203号、及び、米国特許出願公開第2014/0035960号に記載されたものが挙げられる。
3000mL三口フラスコに、ε−カプロラクトン(1024.5g、環状化合物に該当する。)、δ−バレロラクトン(198.44g、環状化合物に該当する。)、及び、2−エチル−1−ヘキサノール(77.06g、開環重合開始剤に該当する。)を導入し、窒素を吹き込みながら、混合物を攪拌した。次に、混合物にDisperbyk111(13.4g、リン酸基を主鎖末端に含有する高分子化合物Bに該当する、pKaは1.91、数平均分子量は1000、ビックケミー社製)を加え、得られた混合物を90℃に加熱した。7時間後、1H−NMR(nuclear magnetic resonance spectroscopy)にて、原料である2−エチル−1−ヘキサノールに由来するシグナルが消失したのを確認後、混合物を110℃に加熱した。窒素下にて110℃で12時間重合反応を続けた後、1H−NMRでε−カプロラクトン及びδ−バレロラクトンに由来するシグナルの消失を確認し、GPC(Gel Permeation Chromatography)法(後述する測定条件による。)により反応生成物の分子量測定を行った。反応生成物が所望の分子量に到達したことを確認した後、上記の混合物に2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(0.37g)を添加して、更に、得られた混合物に対して、2−メタクリロイロキシエチルイソシアネート(93.64g)を30分かけて滴下した。滴下終了から6時間後、1H−NMRにて2−メタクリロイロキシエチルイソシアネート(MOI)に由来するシグナルが消失したのを確認後、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)(1493.6g)を混合物に添加し、濃度が50質量%のマクロモノマー溶液(2770g)を得た。マクロモノマーの構造(式(1)に示した)は、1H−NMRにより確認した。得られたマクロモノマーの重量平均分子量は6,000であった。
1000mL三口フラスコに、上記で合成したマクロモノマー(175.0g)、メタクリル酸(構造単位Bを得るための重合性モノマーに該当する、表中では「MAA」と表記した、52.5g)、ベンジルメタクリレート(構造単位Cを得るための原料に該当する、表中では「BzMA」と表記した、35.0g)、PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate、320.8g)を導入し、混合物を得た。次に、窒素を吹き込みながら、混合物を攪拌した。次に、窒素をフラスコ内に流しながら、混合物を75℃まで昇温した。次に、混合物に、ドデシルメルカプタン(5.16g)、次いで、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)(V−601)(1.29g)を添加し、重合反応を開始した。混合物を75℃で2時間加熱した後、更にV−601(1.29g)を混合物に追加した。2時間後、更にV−601(1.29g)を混合物に追加した。更に2時間反応後、混合物を90℃に昇温し、3時間攪拌した。反応終了後、得られた混合物にPGMEA(285.3g)を追加することで樹脂1の20質量%溶液を得た。得られた樹脂1の重量平均分子量は35000であった。
樹脂1の合成において用いた構造単位Bを得るための重合性モノマーの種類をそれぞれ表2の記載のとおりにし、所望の分子量になるように開始剤、連鎖移動剤の仕込み量を調整した以外は、上記樹脂1の合成方法と同様の手順により、樹脂2〜5を得た。
・CB−1:2−メタクリロイロキシエチルフタル酸(新中村化学工業社製)
・VSA:ビニルスルホン酸(旭化成ファインケム社製)
・HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(三菱ガス化学社製)
装置:HLC−8220GPC〔東ソー(株)製〕
検出器:示差屈折計(RI(Refractive Index)検出器)
プレカラム TSKGUARDCOLUMN MP(XL)6mm×40mm〔東ソー
(株)製〕
サンプル側カラム:以下4本を直結〔全て東ソー(株)製〕
TSK−GEL Multipore−HXL−M 7.8mm×300mm
リファレンス側カラム:サンプル側カラムに同じ
恒温槽温度:40℃
移動相:テトラヒドロフラン
サンプル側移動層流量:1.0mL/分
リファレンス側移動層流量:0.3mL/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:100μL
データ採取時間:試料注入後16分〜46分
サンプリングピッチ:300msec
上記で得られた樹脂1(Disperbyk111を含有する)に窒化チタン(着色剤に該当する。)を加え、混合物を得た。上記混合物を対してビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm)を用いて分散させ、分散組成物1を得た。
次に、分散組成物1を用いて、以下の組成となるように各種成分を混合し、硬化性組成物1を得た。なお、硬化性組成物1の最終的な固形分は、32質量%となるようPGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate)で調整した。
・分散組成物1 79.0質量%(うち、着色剤は49.4質量%)
・バインダー樹脂(「アクリキュア RD―F8」、日本触媒社製) 2.8質量%
・重合性化合物(「KAYARAD DPHA」、日本化薬社製) 14.1質量%
・重合開始剤(「Irgacure OXE02」、BASFジャパン社製) 4.1質量%
実施例1と同様の方法を用いて、表3〜6の各欄に記載した樹脂、及び、着色剤を混合し、分散させ、分散組成物2〜24を得た。
分散組成物1に代えて、分散組成物2〜16をそれぞれ用いたことを除いては、実施例1と同様の方法を用いて、硬化性組成物2〜16を得た。
・化合物d:Phosmer PE(リン酸基を主鎖末端に含有する、pKaは1.91、数平均分子量は333、ユニケミカル社製)
化合物cのpKaは1.91であり、数平均分子量は10500である。化合物eのpKaは−2.5であり、数平均分子量は1000である。
樹脂1に代えて特開2014−12813号公報の0232段落に記載された芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤(A−1)(第一の高分子化合物に該当しない。但し、表6では、第一の高分子化合物の欄に、含有量(質量%)を記載した。)を用い、Disperbyk111に代えて特開2014−12813号公報の0237段落に記載されたピペリジル骨格を有するビニル系樹脂型分散剤(B−1)(第二の高分子化合物に該当しない。但し、表6では、第二の高分子化合物の欄に、含有量(質量%)を記載した。)用いたことを除いては、実施例1と同様にして、分散組成物C1を得た。
分散組成物1に代えて、分散組成物C1を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法を用いて、硬化性組成物C1を得た。
樹脂1を用いなかったこと、及び、各成分の含有量を表6に記載したとおりとしたことを除いては、実施例1と同様にして、分散組成物C2を得た。
分散組成物1に代えて、分散組成物C2を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法を用いて、硬化性組成物C2を得た。
まず、Disperbyk111に代えて、モノブチル錫オキシド、0.16gを用いたことを除いては、マクロモノマーの合成と同様にして、マクロモノマーC3を得た。次に、マクロモノマーに代えて、上記マクロモノマーC3を用いたことを除いては、樹脂1の合成と同様にして、樹脂1Cを得た。次に、樹脂1に代えて、樹脂1Cを用いたことを除いては、実施例1と同様にして分散組成物C3を得た。
分散組成物1に代えて、分散組成物C3を用いたことを除いては、実施例1と同様の方法を用いて、硬化性組成物C3を得た。
上記各分散組成物を以下の方法を用いて評価した。なお、評価結果はまとめて表3〜6に示した。
各分散組成物の調製直後の粘度を測定した。次に、各分散組成物10gをポリプロピレン製広口ビンに密閉し、75℃の恒温槽に3日間保存した後の粘度を測定した。上記の粘度の変化を計算することによって分散組成物の分散安定性を評価した。評価は以下の基準により行い、結果を表4に示した。なお、実用上、「C」以上が好ましい。
なお、粘度の変化は、下記式により計算した増粘率(%)とした。
(式)増粘率(%)=(75℃の恒温槽に3日間保存した後の粘度−調製直後の粘度)/調製直後の粘度)×100)
A :増粘率が3.0%以下だった。分散組成物は保存試験後も増粘せず、着色剤の分散状態は、保存試験後も良好に保たれていた。
B :増粘率が3.0%を超え、5%以下だった。分散組成物は保存試験後に、やや増粘するが、着色剤の分散状態は問題なかった。
C :増粘率が5%を超え、10%以下だった。分散組成物は保存試験後に、多少増粘するが、着色剤の分散状態は問題なかった。
D :増粘率が10%を超えた、又は、分散組成物の調製時に、着色剤を良好な分散状態とすることができず、粘度を測定することができなかった。
各実施例、及び、比較例の硬化性組成物について、以下の方法を用いて膜面状を評価した。
まず、各硬化性組成物を用いて、以下の各工程を経て、固体撮像装置に用いるカラーフィルタ用遮光膜を作製した。
シリコンウェハ上に、スピンコート法を用いて各硬化性組成物を塗布し、硬化性組成物層を形成した。この際、スピンコートの塗布回転数は、後述する加熱処理後の硬化性組成物層の膜厚が1.8μmになるように調製した。上記硬化性組成物層を備えたシリコンウェハを表面温度120℃のホットプレート上に、シリコンウェハ面(硬化性組成物層と反対側の面)が下になるようにして載置して、120秒間加熱した。加熱後の硬化性組成物層の膜厚は1.8μmだった。
次いで、i線ステッパー、FPA−3000iS+〔キャノン(株)製〕を使用して、線形20μm(幅20μm、長さ4mm)の開口部を備えるフォトマスクを介して、400mJ/cm2の露光量(照射時間0.5秒)で、硬化性組成物層に光を照射(露光)した。
次いで、露光後の硬化性組成物層を、表面温度100℃のホットプレートにシリコンウェハ面が下になるように載置して、120秒間加熱した。加熱後の硬化性組成物層(露光後)の膜厚は、1.5μmだった。
上記加熱後の硬化性組成物層を、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3質量%水溶液を用いて、23℃にて60秒間パドル現像した。パドル現像は5回繰り返し、硬化膜(カラーフィルタ用遮光膜)を得た。その後、スピン・シャワーを用いて硬化膜をリンスし、更に、硬化膜を純水にて洗浄した。
上記硬化膜を、クリーンオーブンCLH−21CDH(光洋サーモ(株)製)を用いて220℃で300秒間加熱した。
遮光膜に含有される異物を異物評価装置コンプラスIII(アプライドマテリアルズ社製)にて検出し、検出された全ての異物から、最大幅1.0μm以上の異物を分類した。分類された最大幅1.0μm以上の異物の数(1cm2当たりの数)をカウントした。膜面状は以下の基準により評価し、結果を表3に示した。なお、実用上「C」以上が好ましい。
A :最大幅1.0μm以上の異物数は0個/cm2であり、膜面状は良好だった。
B :最大幅1.0μm以上の異物数は1〜2個/cm2であり、やや異物があるが、問題なかった。
C :最大幅1.0μm以上の異物数は3個〜5個/cm2であり、異物があるが、問題なし。
D :最大幅1.0μm以上の異物数は6個以上だった。異物が多かった。
・バインダー樹脂の「A」:「アクリキュア RD―F8」、日本触媒社製、樹脂に該当する。
・重合性化合物の「M1」:「KAYARAD DPHA」、日本化薬社製、重合性化合物に該当する。
・重合開始剤の「OXE02」:「IRGACURE OXE 02 」、BASF社製、重合開始剤に該当する。
構造単位Bを含有する樹脂を含有する実施例1の分散組成物は、実施例22の分散組成物と比較してより優れた本発明の効果を有していた。
pKa(D1)−pKa(D2)の値が1.0〜6.0である実施例1の分散組成物は、実施例23の分散組成物、及び、実施例24の分散組成物と比較してより優れた本発明の効果を有していた。
D1/Pの値が0.1〜0.5である実施例1の分散組成物は、実施例13の分散組成物、及び、実施例18の分散組成物と比較して、より優れた本発明の効果を有していた。
D2/D1の値が0.01〜5.0である、実施例1の分散組成物は、実施例7の分散組成物、及び、実施例19の分散組成物と比較してより優れた本発明の効果を有していた。
D2/Pの値が、0.001超、0.5以下である実施例1の分散組成物は、実施例15の分散組成物、及び、実施例16の分散組成物と比較してより優れた本発明の効果を有していた。
第二の高分子化合物の数平均分子量が500〜10000である実施例1の分散組成物は、実施例10の分散組成物、及び、実施例23の分散組成物と比較してより優れた本発明の効果を有していた。
・PI−03(以下の式で表される化合物、オキシム化合物に該当する。)
・PI−04(WO2015/036910 のOE74で表される化合物、オキシム化合物に該当する。)
窒化チタンに代えて、それぞれ、酸窒化チタン(チタンブラック、三菱マテリアル社製)、窒化ニオブ(和光純薬工業社製)、酸窒化ニオブ、窒化バナジウム(和光純薬工業社製)、酸窒化バナジウム、窒化ジルコニウム(和光純薬工業社製)、及び、酸窒化ジルコニウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして分散組成物1A〜1Gを調製し、更に、硬化性組成物1A〜1Gを調製した。上記分散組成物1A〜1G、及び、硬化性組成物1A〜1Gについて、実施例1と同様の方法により評価したところ、実施例1と同様の結果が得られた。
窒化チタンに代えて、窒化チタンとカーボンブラック(商品名「カラーブラック S170」、デグサ社製、平均一次粒子径17nm、BET比表面積200m2/g、ガスブラック方式により製造されたカーボンブラック)を用い、組成物全体に対する質量比で7.5:2.5として使用したこと以外は同様にして分散組成物1Hを調製し、更に、硬化性組成物1Hを調製した。上記分散組成物1H、及び、硬化性組成物1Hについて、実施例1と同様の方法により評価したところ、実施例1と同等の性能を有することが分かった。
窒化チタンに代えて、窒化チタンとピグメントイエロー150(Hangzhou Star−up Pigment Co., Ltd.製、商品名6150顔料黄5GN)を用い、組成物全体に対する質量比で7.5:2.5として使用したこと以外は同様にして分散組成物1Iを調製し、更に、硬化性組成物1Iを調製した。上記分散組成物1I、及び、硬化性組成物1Iについて、実施例1と同様の方法により評価したところ、実施例1と同等の性能を有することが分かった他、さらに黒味の濃い遮光膜が得られることが分かった。この結果から、他の有機顔料、又は、有彩色染料と併用しても本願所望の効果が得られることが分かった。
窒化チタンに代えて、それぞれ、カーボンブラック、C.I.ピグメントレッド254を用いたこと以外は実施例1と同様にして分散組成物1J及び1Kを調製し、更に、硬化性組成物1J及び1Kを調製した。上記分散組成物1J及び1K、並びに、硬化性組成物1J及び1Kについて、実施例1と同様の方法により評価したところ、実施例1と同様の結果が得られた。
予めヘキサメチルジシラザンを噴霧した8インチのガラスウェハの上に下記赤色(R)用樹脂組成物R−1(硬化性組成物に該当する)を乾燥膜厚が1.0μmとなるよう塗布し、光硬化性の赤色樹脂組成物層を形成した。そして、上記ガラスウェハを100℃のホットプレート上に載置して、赤色樹脂組成物層を180秒間加熱(プリベーク)した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長で1.0μm四方のベイヤーパターンマスクを介して露光した。その後、スピン・シャワー現像機(DW−30型;(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上にガラスウェハを載置し、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の40%希釈液を用いて23℃で180秒間パドル現像を行い、ガラスウェハに上に、赤色着色パターン(硬化膜に該当する)を形成した。
赤色着色パターンが形成されたガラスウェハを真空チャック方式で上記水平回転テーブルに固定し、回転装置によってガラスウェハを回転数50rpm(rotation per minute)で回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給して、赤色着色パターンをリンスし、その後、赤色着色パターンをスプレー乾燥した。その後、赤色着色パターンを備えるガラスウェハ全体に、紫外線フォトレジスト硬化装置(ΜMA−802−HC−552;ウシオ電気株式会社製)を用いて追加露光を行い、ガラスウェハ上に赤色着色パターンを形成した。
更に、同様にして下記緑色(G)用樹脂組成物G−1を用いて緑色(G)の着色パターンを、及び、青色(B)用樹脂組成物B−1を用いて青色(B)の着色パターンを含有するカラーフィルタを作製した。作製したカラーフィルタはパターニング形成性に優れた高品質なカラーフィルタであった。
窒化チタン(TiN)に代えて、以下の着色剤を用いたことを除いては硬化性組成物1と同様にして、赤色(R)用樹脂組成物R−1、緑色(G)用樹脂組成物G−1、及び、青色(B)用樹脂組成物B−1を作製した。
・赤色(R)用顔料: C.I.ピグメントレッド254
・緑色(G)用顔料: C.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグメントイエロー219との30/70〔質量比〕混合物
・青色(B)用顔料: C.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23との30/70〔質量比〕混合物
シリコンウェハ上に、実施例1と同様にして、パターン状の硬化膜(ブラックマトリクス)を形成した。なお、露光工程では、0.1mm四方のアイランドパターンを有するフォトマスクを用いた。
次に、上記硬化膜上に、レンズ用硬化性組成物(脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学社製EHPE−3150)にアリールスルホニウム塩誘導体(ADEKA社製SP−172)を1質量%添加した組成物)を用いて、硬化性樹脂層を形成し、レンズ形状を持つ石英モールドで形状を転写して、高圧水銀ランプにより400mJ/cm2の露光量で硬化性樹脂層を硬化させることにより、ウエハレベルレンズを複数有するウエハレベルレンズアレイを作製した。
作製されたウエハレベルレンズアレイを切断して、得られたウエハレベルレンズを用いてレンズモジュールを作製した後に、固体撮像素子及びセンサ基板を取り付け、固体撮像装置を作製した。得られた固体撮像装置は、高解像度で色分離性に優れるものであった。
窒化チタン(TiN)に代えて、以下に示す着色剤の混合物を用いたことを除いては、実施例1と同様にして、硬化性組成物IRを得た。
・PR254 :Pigment Red 254
・PB15:6 :Pigment Blue 15:6
・PY139 :Pigment Yellow 139
・PV23 :Pigment Violet 23
次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して、1.4μm角の正方形ピクセルパターンが形成されるフォトマスクを用いて50〜750mJ/cm2まで50mJ/cm2ずつ上昇させて、上記正方形ピクセルパターンを解像する最適露光量を決定し、この最適露光量にて露光を行った。
その後、露光後の硬化性組成物層IRを備えるシリコンウェハをスピン・シャワー現像機の水平回転テーブル上に載置し、CD−2060(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行い、シリコンウェハ上に着色パターン(硬化膜に該当する。)を形成した。
着色パターンが形成されたシリコンウェハを純水でリンスし、その後、スプレー乾燥した。更に、上記シリコンウェハを200℃のホットプレート上に載置して、着色パターンを300秒間加熱(ポストベーク)した。上記により、赤外線センサ用のカラーフィルタとしての、高解像度な着色パターンを含有するシリコンウェハを得た。
得られたカラーフィルタを、公知の方法に従い固体撮像素子に組み込んだ(赤外線センサに該当する)。得られた固体撮像素子にて低照度の環境下(0.001Lux)で発光波長940nmの近赤外LED(light emitting diode)光源を照射し、画像の取り込みを行い、画像性能を比較評価した。可視光由来のノイズが少ない状態で、発光波長940nmの赤外線を透過し、分光認識が良好であった。
窒化チタン(TiN)に代えて、酸化チタンを用いたことを除いては、実施例1と同様にして、硬化性組成物Wを得た。上記硬化性組成物Wについて、実施例1と同様の評価を行ったところ、実施例1と同様の結果になった。
101・・・固体撮像素子
102・・・撮像部
103・・・カバーガラス
104・・・スペーサー
105・・・積層基板
106・・・チップ基板
107・・・回路基板
108・・・電極パッド
109・・・外部接続端子
110・・・貫通電極
111・・・レンズ層
112・・・レンズ材
113・・・支持体
114、115・・・遮光膜
201・・・受光素子
202・・・カラーフィルタ
201・・・受光素子
202・・・カラーフィルタ
203・・・マイクロレンズ
204・・・基板
205b・・・青色画素
205r・・・赤色画素
205g・・・緑色画素
205bm・・・ブラックマトリクス
206・・・pウェル層
207・・・読み出しゲート部
208・・・垂直転送路
209・・・素子分離領域
210・・・ゲート絶縁膜
211・・・垂直転送電極
212・・・遮光膜
213、214・・・絶縁膜
215・・・平坦化膜
300・・・赤外線センサ
310・・・固体撮像素子
311・・・赤外線吸収フィルタ
312・・・カラーフィルタ
313・・・赤外線透過フィルタ
314・・・樹脂膜
315・・・マイクロレンズ
316・・・平坦化膜
Claims (24)
- 着色剤と、
高分子鎖を含有する構造単位Aを含有する第一の高分子化合物と、
リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する、第二の高分子化合物と、
を含有する、分散組成物であって、
前記構造単位Aが式(A)で表される、分散組成物。
ただし、前記構造単位Aを含有し、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種を含有する化合物は、前記第一の高分子化合物として分類し、第二の高分子化合物には該当しないものとする。
前記構造単位GFは、オキシアルキレンカルボニル基からなる構造単位、及び、オキシアルキレン基からなる構造単位からなる群から選択される。 - 前記官能基がリン酸基である、請求項1に記載の分散組成物。
- 前記第一の高分子化合物が、更に、酸性基を含有する構造単位Bを含有する、請求項1または2に記載の分散組成物。
- 前記酸性基のpKaと、前記官能基のpKaとの差が、1.0〜6.0である、請求項3に記載の分散組成物。
- 前記分散組成物中における、前記着色剤の含有量に対する、前記第一の高分子化合物の含有量の含有質量比が、0.1〜0.5である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記分散組成物中における、前記第一の高分子化合物の含有量に対する、前記第二の高分子化合物の含有質量比が、0.01〜5.0である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記分散組成物中における、前記着色剤の含有量に対する、前記第二の高分子化合物の含有量の含有質量比が、0.001を超え、0.5以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記第二の高分子化合物の数平均分子量が500〜10000である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記第二の高分子化合物の数平均分子量が750〜5000である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の分散組成物。
- L1及びL2が異なる前記構造単位GFを表す、請求項1〜9のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記構造単位GFが、環状化合物を開環重合して得られた構造単位である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記環状化合物がラクトン化合物である、請求項11に記載の分散組成物。
- 更に、溶剤を含有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 前記着色剤が、窒化チタン、酸窒化チタン、窒化ニオブ、酸窒化ニオブ、窒化バナジウム、酸窒化バナジウム、窒化ジルコニウム、及び、酸窒化ジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の分散組成物。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の分散組成物と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有する硬化性組成物。
- 着色剤と、
高分子鎖を含有する構造単位Aを含有する第一の高分子化合物と、
リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する、第二の高分子化合物と、
重合性化合物と、
重合開始剤と、を含有する硬化性組成物であって、
前記構造単位Aが式(A)で表される、硬化性組成物。
ただし、前記構造単位Aを含有し、リン酸基、及び、スルホン酸基からなる群から選択される少なくとも1種を含有する化合物は、前記第一の高分子化合物として分類し、第二の高分子化合物には該当しないものとする。
前記構造単位GFは、オキシアルキレンカルボニル基からなる構造単位、及び、オキシアルキレン基からなる構造単位からなる群から選択される。 - 請求項15または16に記載の硬化性組成物を硬化して得られる、硬化膜。
- 請求項17に記載の硬化膜を含有する、カラーフィルタ。
- 請求項17に記載の硬化膜を含有する、固体撮像素子。
- 請求項17に記載の硬化膜を含有する、固体撮像装置。
- 請求項17に記載の硬化膜を含有する、赤外線センサ。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の分散組成物の製造方法であって、
前記第二の高分子化合物の存在下において、環状化合物を開環重合させて、前記高分子鎖を形成する重合体を合成する、重合体合成工程と、
前記重合体を用いて、前記第一の高分子化合物を合成する、高分子化合物合成工程と、
前記第一の高分子化合物、及び、前記第二の高分子化合物の混合物に、前記着色剤を分散させる、着色剤分散工程と、を含有する分散組成物の製造方法。 - 請求項22に記載の分散組成物の製造方法を含有する、硬化性組成物の製造方法。
- 請求項15または16に記載の硬化性組成物を用いて硬化性組成物層を形成する、硬化性組成物層形成工程と、
前記硬化性組成物層に、パターン状の開口部を備えるフォトマスクを介して、活性光線又は放射線を照射して露光する、露光工程と、
前記露光後の前記硬化性組成物層を現像して、硬化膜を形成する、現像工程と、を含有する、硬化膜の製造方法。
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