JPWO2018230387A1 - 硬化性組成物、硬化膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、赤外線センサ、分散助剤、分散液および分散液の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有し、波長650〜1200nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物Aと、
硬化性化合物と、溶剤と、を含む硬化性組成物。
<2> 官能基は、イミド酸構造、メチド酸構造、ボロン酸構造、カルボン酸構造およびスルホン酸構造から選ばれる酸構造、酸構造から水素原子が1個以上解離したアニオン、ならびに、酸構造の塩から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、<1>に記載の硬化性組成物。
<3> 官能基は、下記式(1)で表される部分構造を含む、<1>または<2>に記載の硬化性組成物;
X1−Y1−Z1 ・・・(1)
X1およびZ1はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y1は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表す。
<4> X1およびZ1の少なくとも一方が−SO2−である、<3>に記載の硬化性組成物。
<5> 官能基は、下記式(10)で表される基である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の硬化性組成物;
−L10−R9−X10−Y10−Z10−R10 ・・・(10)
式(10)中、L10は、単結合または2価の連結基を表し、X10およびZ10はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y10は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表し、R9は、単結合、または、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、R10は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
<6> X10が−CO−であり、Z10が−SO2−である、<5>に記載の硬化性組成物。
<7> R10が、フッ素原子を含む炭素数1以上の炭化水素基である、<5>または<6>に記載の硬化性組成物。
<8> 官能基は、下記式(20)または下記式(30)で表される基である、<1>または<2>に記載の硬化性組成物;
−L30−R30−Y30 ・・・(30)
式(30)中、L30は、単結合または2価の連結基を表し、R30は置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、Y30は、−COOH、−COO−、−COOM3、−SO3H、−SO3 −、−SO3M3、または−B−(Rb1)(Rb2)(Rb3)を表し、M3は塩を形成する原子または原子団を表し、Rb1〜Rb3は、それぞれ独立してハロゲン原子または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
<9> 色素骨格が、ピロロピロール色素骨格、ジインモニウム色素骨格、フタロシアニン色素骨格、ナフタロシアニン色素骨格、ポリメチン色素骨格、ピロメテン色素骨格およびペリレン色素骨格から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<10> 色素骨格が、ピロロピロール色素骨格である、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<11> 化合物Aが、式(A1)で表される化合物である、<1>〜<10>のいずれかに1つ記載の硬化性組成物;
Ra3、Ra4、Ra5およびRa6は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra7およびRa8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BRa9Ra10、または金属原子を表し、
Ra7は、Ra1、Ra3またはRa5と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra8は、Ra2、Ra4またはRa6と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra9およびRa10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra9およびRa10が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1は、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1は同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
<12> 化合物Aが、式(A2)で表される化合物である、<1>〜<10>のいずれか1つに記載の硬化性組成物;
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
<13> 更に、化合物A以外の色素を含む、<1>〜<12>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<14> <1>〜<13>のいずれか1つに記載の硬化性組成物から得られる硬化膜。
<15> <14>に記載の硬化膜を有する光学フィルタ。
<16> 光学フィルタが、近赤外線カットフィルタまたは赤外線透過フィルタである、<15>に記載の光学フィルタ。
<17> <14>に記載の硬化膜を有する固体撮像素子。
<18> <14>に記載の硬化膜を有する画像表示装置。
<19> <14>に記載の硬化膜を有する赤外線センサ。
<20> pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有する化合物を含む分散助剤。
<21> 色素骨格が、ピロロピロール色素骨格、ジインモニウム色素骨格、フタロシアニン色素骨格、ナフタロシアニン色素骨格、ポリメチン色素骨格、キサンテン色素骨格、ピロメテン色素骨格、キナクリドン色素骨格、アゾ色素骨格、ジケトピロロピロール色素骨格、アントラキノン色素骨格、ベンゾイミダゾロン色素骨格、トリアジン色素骨格、イソフタル酸色素骨格、イソインドリン色素骨格、キノリン色素骨格、ベンゾチアゾール色素骨格、キノキサリン色素骨格およびベンゾオキサゾール色素骨格から選ばれる少なくとも一種である、<20>に記載の分散助剤。
<22> 顔料と、<20>または<21>に記載の分散助剤と、分散剤と、溶剤とを含む、分散液。
<23> 顔料を、<20>または<21>に記載の分散助剤、分散剤および溶剤の存在下で分散する工程を含む、分散液の製造方法。
<24> 式(A2)で表される化合物;
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
<25> A1aは、下記式(1)で表される部分構造を含む、<24>に記載の化合物;
X1−Y1−Z1 ・・・(1)
X1およびZ1はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y1は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表す。
<26> A1aは、下記式(10)で表される基である、<24>に記載の化合物;
−L10−R9−X10−Y10−Z10−R10 ・・・(10)
式(10)中、L10は、単結合または2価の連結基を表し、X10およびZ10はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y10は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表し、R9は、単結合、または、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、R10は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
<27> X10が−CO−であり、Z10が−SO2−である、<26>に記載の化合物。
<28> R10が、フッ素原子を含む炭素数1以上の炭化水素基である、<26>または<27>に記載の化合物
<29> A1aは、下記式(20)または下記式(30)で表される基である、<24>に記載の化合物;
−L30−R30−Y30 ・・・(30)
式(30)中、L30は、単結合または2価の連結基を表し、R30は置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、Y30は、−COOH、−COO−、−COOM3、−SO3H、−SO3 −、−SO3M3、または−B−(Rb1)(Rb2)(Rb3)を表し、M3は塩を形成する原子または原子団を表し、Rb1〜Rb3は、それぞれ独立してハロゲン原子または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。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。
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定でのポリスチレン換算値として定義される。
本明細書において、化学式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
本明細書において、近赤外線とは、波長700〜2500nmの光(電磁波)をいう。
本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本発明の硬化性組成物は、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前述の酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前述の酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有し、波長650〜1200nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物Aと、
硬化性化合物と、
溶剤と、
を含むことを特徴とする。以下、「pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前述の酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前述の酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基」を、「官能基A」ともいう。
以下、本発明の硬化性組成物の各成分について説明する。
本発明の硬化性組成物は、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前述の酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前述の酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基(官能基A)が、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有し、波長650〜1200nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物A(以下、単に化合物Aともいう)を含有する。
X1−Y1−Z1 ・・・(1)
式(20)中、L20は、単結合または2価の連結基を表し、X20〜X22はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y20は、−CH<、−C−<または−CM2<を表し、M2は塩を形成する原子または原子団を表し、R20は、単結合、または、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、R21およびR22は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシル基または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
式(30)中、L30は、単結合または2価の連結基を表し、R30は置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、Y30は、−COOH、−COO−、−COOM3、−SO3H、−SO3 −、−SO3M3、または−B−(Rb1)(Rb2)(Rb3)を表し、M3は塩を形成する原子または原子団を表し、Rb1〜Rb3は、それぞれ独立してハロゲン原子または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
(a)L10が表す2価の連結基が*−SO2−である態様。
(b)L10が表す2価の連結基が*−O−である態様。
(c)L10が表す2価の連結基が*−COO−である態様。
(b)L10が表す2価の連結基が*−OCO−である態様。
(e)L10が表す2価の連結基が*−CONH−L10a−O−である態様。
(f)L10が表す2価の連結基が*−CONH−L10a−COO−である態様。
(g)L10が表す2価の連結基が*−CONH−L10a−−OCOである態様。
(h)L10が表す2価の連結基が*−NHCO−L10a−O−である態様。
(i)L10が表す2価の連結基が*−NHCO−L10a−COO−である態様。
(j)L10が表す2価の連結基が*−NHCO−L10a−−OCOである態様。
(k)L10が表す2価の連結基が*−CO−L10a−O−である態様。
(l)L10が表す2価の連結基が*−CO−L10a−COO−である態様。
(m)L10が表す2価の連結基が*−CO−L10a−−OCOである態様。
(n)L10が表す2価の連結基が*−COO−L10a−O−である態様。
(o)L10が表す2価の連結基が*−COO−L10a−COO−である態様。
(p)L10が表す2価の連結基が*−COO−L10a−−OCOである態様。
(q)L10が表す2価の連結基が*−OCO−L10a−O−である態様。
(r)L10が表す2価の連結基が*−OCO−L10a−COO−である態様。
(s)L10が表す2価の連結基が*−OCO−L10a−−OCOである態様。
(t)L10が表す2価の連結基が*−複素環基−O−である態様。
(u)L10が表す2価の連結基が*−複素環基−COO−である態様。
(v)L10が表す2価の連結基が*−複素環基−OCOである態様。
(w)L10が表す2価の連結基が*−O−L10a−COO−である態様。
(y)L10が表す2価の連結基が*−O−L10a−OCO−である態様。
(z)L10が表す2価の連結基が*−O−L10a−O−である態様。
上記において「*」は、式(10)のR9との連結部である。また、L10aはアルキレン基、アリーレン基、複素環基またはこれらの組み合せからなる基である。
Ra3、Ra4、Ra5およびRa6は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra7およびRa8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BRa9Ra10、または金属原子を表し、
Ra7は、Ra1、Ra3またはRa5と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra8は、Ra2、Ra4またはRa6と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra9およびRa10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra9およびRa10が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1は、上述した官能基Aを表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1は同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Ra1およびRa2が表すアルキル基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜10がさらに好ましい。
Ra1およびRa2が表すアリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12がさらに好ましい。
Ra1およびRa2が表すヘテロアリール基を構成する炭素原子の数は、1〜30が好ましく、1〜12がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の種類としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子を挙げることができる。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数としては、1〜3が好ましく、1〜2がより好ましい。ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2〜8の縮合環がより好ましく、単環または縮合数が2〜4の縮合環がさらに好ましい。
Ra1およびRa2が表す、アルキル基、アリール基およびヘテロアリール基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、以下に示す置換基Tが挙げられる。また、Ra1およびRa2が表す、アルキル基、アリール基およびヘテロアリール基には、式(A1)における「−A1」が置換基として結合していてもよく、式(A1)における「−A1」が置換基として結合していることが好ましい。
アルキル基(好ましくは炭素数1〜30のアルキル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30のアルケニル基)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30のアルキニル基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30のアリール基)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30のアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30のアルコキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30のアリールオキシ基)、ヘテロアリールオキシ基、アシル基(好ましくは炭素数1〜30のアシル基)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30のアルコキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30のアリールオキシカルボニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30のアシルオキシ基)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30のアシルアミノ基)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30のアルコキシカルボニルアミノ基)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30のアリールオキシカルボニルアミノ基)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30のスルファモイル基)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30のカルバモイル基)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30のアルキルチオ基)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30のアリールチオ基)、ヘテロアリールチオ基(好ましくは炭素数1〜30のヘテロアリールチオ基)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜30のアルキルスルホニル基)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜30のアリールスルホニル基)、ヘテロアリールスルホニル基(好ましくは炭素数1〜30のヘテロアリールスルホニル基)、アルキルスルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30のアルキルスルフィニル基)、アリールスルフィニル基(好ましくは炭素数6〜30のアリールスルフィニル基)、ヘテロアリールスルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30のヘテロアリールスルフィニル基)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30のウレイド基)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30のリン酸アミド基)、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルスルフィノ基、アリールスルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロアリール基(好ましくは炭素数1〜30のヘテロアリール基)。これらの基は、さらに置換可能な基である場合、さらに置換基を有してもよい。置換基としては、上述した置換基Tで説明した基が挙げられる。
Ra3およびRa5の一方は、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基またはアリールスルフィニル基を表し、他方はヘテロアリール基を表すことが好ましく、Ra3およびRa5の一方がシアノ基を表し、他方がヘテロアリール基を表すことがより好ましい。また、ヘテロアリール基には、式(A1)における「−A1」が置換基として結合していてもよい。
Ra4およびRa6の一方は、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基またはアリールスルフィニル基を表し、他方はヘテロアリール基を表すことが好ましく、Ra4およびRa6の一方がシアノ基を表し、他方がヘテロアリール基を表すことがより好ましい。また、ヘテロアリール基には、式(A1)における「−A1」が置換基として結合していてもよい。
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、上述した官能基Aを表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
式(A2)のRa23、Ra24、Ra25およびRa26は、式(A1)のRa3、Ra4、Ra5およびRa6と同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(A2)のRa29およびRa30は、式(A1)のRa9およびRa10と同義であり、好ましい範囲も同様である。
Ra7およびRa8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BRa9Ra10、または金属原子を表し、
Ra7は、Ra3またはRa5と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra8は、Ra4またはRa6と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra9およびRa10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、R9およびR10が互いに結合して環を形成していてもよく、
A2、A3は、それぞれ独立して上述した官能基Aを表す。
本発明の硬化性組成物は、硬化性化合物を含有する。硬化性化合物としては、架橋性化合物、樹脂等が挙げられる。樹脂は、非架橋性の樹脂(架橋性基を有さない樹脂)であってもよく、架橋性の樹脂(架橋性基を有する樹脂)であってもよい。架橋性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基などが挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。なお、架橋性の樹脂(架橋性基を有する樹脂)は、架橋性化合物でもある。
架橋性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物、メチロール基を有する化合物、アルコキシメチル基を有する化合物等が挙げられる。架橋性化合物は、モノマーであってもよく、樹脂であってもよい。エチレン性不飽和結合を有する基を有するモノマータイプの架橋性化合物は、ラジカル重合性化合物として好ましく用いることができる。また、エポキシ基を有する化合物、メチロール基を有する化合物、アルコキシメチル基を有する化合物は、カチオン重合性化合物として好ましく用いることができる。
また、本発明の硬化性組成物が、ラジカル重合性化合物とエポキシ化合物とを含む場合、両者の質量比は、ラジカル重合性化合物:エポキシ化合物=100:1〜100:400が好ましく、100:1〜100:100がより好ましい。
本発明の硬化性組成物は、硬化性化合物として樹脂を用いることができる。硬化性化合物は、樹脂を少なくとも含むものを用いることが好ましい。樹脂は分散剤として用いることもできる。なお、顔料などを分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外の目的で樹脂を使用することもできる。なお、架橋性基を有する樹脂は、架橋性化合物にも該当する。
また、分散剤として、塩基性分散剤および/または両性分散剤を用いることにより、膜中における化合物A自体の凝集や、化合物A以外の顔料の凝集を抑制でき、色素骨格を有する化合物に由来する凝集物の発生がより抑制された硬化膜を製造することもできる。
また、分散剤として、両性分散剤を用いた場合においては、上述した効果に加えて、現像性をより向上させることができる。
また、エチレン性不飽和結合を有する基を有するモノマータイプの架橋性化合物と、酸基を有する樹脂との質量比は、エチレン性不飽和結合を有する基を有するモノマータイプの架橋性化合物/酸基を有する樹脂=0.4〜1.4であることが好ましい。上記質量比の下限は0.5以上が好ましく、0.6以上がより好ましい。上記質量比の上限は1.3以下が好ましく、1.2以下がより好ましい。上記質量比が上記範囲であれば、矩形性に優れたパターンを形成し易い。
本発明の硬化性組成物は、溶剤を含有する。溶剤としては、有機溶剤が挙げられる。溶剤の種類は、各成分の溶解性や組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。有機溶剤の例としては、例えば、エステル類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開WO2015/166779号公報の段落番号0223を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤を好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、ジクロロメタン、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、酢酸シクロヘキシル、シクロペンタノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコール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などが挙げられる。また、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドも溶解性向上の観点から好ましい。本発明において有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ただし溶剤としての芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある(例えば、有機溶剤全量に対して、50質量ppm(parts per million)以下とすることもでき、10質量ppm以下とすることもでき、1質量ppm以下とすることもできる)。
本発明の硬化性組成物は、更に、上記化合物A以外の色素(以下、他の色素ともいう)を含むことができる。他の色素は、顔料であってもよく、染料であってもよい。顔料は、硬化性組成物に含まれる溶剤(25℃)に対する溶解度が0.1g/L未満であることが好ましく、0.01g/L未満であることがより好ましい。また、染料は、硬化性組成物に含まれる溶剤(25℃)に対する溶解度が0.1g/L以上であることが好ましく、1g/L以上であることがより好ましい。他の色素は、可視領域に吸収を有する色素(以下、有彩色色素ともいう)であってもよく、近赤外領域に吸収を有する色素(以下、近赤外線吸収色素ともいう)であってもよい。なかでも、化合物Aを用いて分散した場合、近赤外領域の吸収特性が向上するという理由から近赤外線吸収色素であることが好ましい。
また、他の色素の含有量は、化合物Aの100質量部に対して、250〜2000質量部であることが好ましい。下限は、250質量部を超えることが好ましく、300質量部以上がより好ましく、350質量部以上が更に好ましい。上限は、2000質量部未満が好ましく、1750質量部以下がより好ましく、1500質量部以下が更に好ましい。
また、化合物Aと他の色素との合計の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して1〜50質量%であることが好ましい。下限は、2質量%以上が好ましく、2.5質量%以上がより好ましく、5.0質量%以上が更に好ましい。上限は、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。
有彩色色素としては、特に限定されず、可視領域に吸収を有する色素化合物が挙げられる。例えば、ジケト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、アゾ化合物、イソインドリン化合物、キノフタロン化合物、ベンズイミダゾロン化合物、ペリノン化合物などが挙げられる。有彩色色素の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
カラーインデックス(C.I.)Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214,231等(以上、黄色顔料)、
C.I.Pigment Orange 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等(以上、オレンジ色顔料)、
C.I.Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279等(以上、赤色顔料)、
C.I.Pigment Green 7,10,36,37,58,59,62,63等(以上、緑色顔料)、
C.I.Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42等(以上、紫色顔料)、
C.I.Pigment Blue 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80等(以上、青色顔料)、
これら有機顔料は、単独で用いるかあるいは種々組合せて用いることができる。
近赤外線吸収色素としては、近赤外領域に極大吸収波長を有する化合物を好ましく用いることができる。近赤外線吸収色素は、顔料であってもよく、染料であってもよい。
R3、R4、R5およびR6は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、またはヘテロアリール基を表し、
R7およびR8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BR9R10、または金属原子を表し、
R7は、R2、R3またはR4と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
R8は、R1、R5またはR6と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
R9およびR10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、R9およびR10が互いに結合して環を形成していてもよい。
A1およびA2が表すヘテロアリール基としては、5員環または6員環が好ましい。また、ヘテロアリール基は、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く、単環または縮合数が2または3の縮合環が更に好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が例示され、窒素原子、硫黄原子が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は、1〜3が好ましく、1〜2がより好ましい。
XAおよびXBはそれぞれ独立に置換基を表し、
GAおよびGBはそれぞれ独立に置換基を表し、
kAは0〜nAの整数を表し、kBは0〜nBの整数を表し、
nAおよびnBはそれぞれ環Aまたは環Bに置換可能な最大の整数を表し、
XAとGA、XBとGB、XAとXBは、互いに結合して環を形成しても良く、GAおよびGBがそれぞれ複数存在する場合は、互いに結合して環構造を形成していても良い。
−(CH2)n1− ・・・(1)
式(1)中、n1は2または3である。
−(CH2)n2−O−(CH2)n3− ・・・(2)
式(2)中、n2とn3はそれぞれ独立して0〜2の整数であり、n2+n3は1または2である。
R1およびR2は、それぞれ独立して、アルキル基またはアリール基を表す。アルキル基およびアリール基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、上述した置換基Tが挙げられる。
R3〜R6は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表す。
式(SQ−11)におけるnは、2または3である。
式(C)
R101およびR102は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、
L1は、奇数個のメチン基を有するメチン鎖を表し、
aおよびbは、それぞれ独立に、0または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は対アニオンを表し、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は対カチオンを表し、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。
式A
式(Im)
本発明の硬化性組成物は、色素として、赤外線を透過させて可視光を遮光する色材(以下、可視光を遮光する色材ともいう)を含有することもできる。
本発明において、可視光を遮光する色材は、紫色から赤色の波長領域の光を吸収する色材であることが好ましい。また、本発明において、可視光を遮光する色材は、波長450〜650nmの波長領域の光を遮光する色材であることが好ましい。また、可視光を遮光する色材は、波長900〜1300nmの光を透過する色材であることが好ましい。
本発明において、可視光を遮光する色材は、以下の(A)および(B)の少なくとも一方の要件を満たすことが好ましい。
(A):2種類以上の有彩色色素を含み、2種以上の有彩色色素の組み合わせで黒色を形成している。
(B):有機系黒色色素を含む。
(1)黄色色素、青色色素、紫色色素および赤色色素を含有する態様。
(2)黄色色素、青色色素および赤色色素を含有する態様。
(3)黄色色素、紫色色素および赤色色素を含有する態様。
(4)黄色色素および紫色色素を含有する態様。
(5)緑色色素、青色色素、紫色色素および赤色色素を含有する態様。
(6)紫色色素およびオレンジ色色素を含有する態様。
(7)緑色色素、紫色色素および赤色色素を含有する態様。
(8)緑色色素および赤色色素を含有する態様。
本発明の硬化性組成物は、上述した近赤外線吸収色素以外の近赤外線吸収剤(他の近赤外線吸収剤ともいう)を更に含んでもよい。他の近赤外線吸収剤としては、無機顔料(無機粒子)が挙げられる。無機顔料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。無機顔料としては、金属酸化物粒子または金属粒子が好ましい。金属酸化物粒子としては、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、酸化亜鉛(ZnO)粒子、Alドープ酸化亜鉛(AlドープZnO)粒子、フッ素ドープ二酸化スズ(FドープSnO2)粒子、ニオブドープ二酸化チタン(NbドープTiO2)粒子などが挙げられる。金属粒子としては、例えば、銀(Ag)粒子、金(Au)粒子、銅(Cu)粒子、ニッケル(Ni)粒子など挙げられる。また、無機顔料としては酸化タングステン系化合物を用いることもできる。酸化タングステン系化合物は、セシウム酸化タングステンであることが好ましい。酸化タングステン系化合物の詳細については、特開2016−006476号公報の段落番号0080を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の硬化性組成物は、光開始剤を含有することができる。光開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。硬化性化合物の種類に応じて選択して用いることが好ましい。硬化性化合物としてラジカル重合性化合物を用いた場合においては、光開始剤として光ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。また、硬化性化合物としてカチオン重合性化合物を用いた場合においては、光開始剤として光カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。光開始剤としては、特に制限はなく、公知の光開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外領域から可視領域の光線に対して感光性を有する化合物が好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物などが挙げられる。光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体、ハロメチルオキサジアゾール化合物および3−アリール置換クマリン化合物が好ましく、オキシム化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物がより好ましく、オキシム化合物が更に好ましい。光重合開始剤としては、特開2014−130173号公報の段落0065〜0111の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
オキシム化合物の365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000〜300,000であることが好ましく、2,000〜300,000であることがより好ましく、5,000〜200,000であることが特に好ましい。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、分光光度計(Varian社製Cary−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
光カチオン重合開始剤としては、光酸発生剤が挙げられる。光酸発生剤としては、光照射により分解して酸を発生する、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩などのオニウム塩化合物、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネート等のスルホネート化合物などが挙げられる。光カチオン重合開始剤の詳細については特開2009−258603号公報の段落番号0139〜0214の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の硬化性組成物がエポキシ化合物を含む場合、酸無水物および多価カルボン酸から選ばれる少なくとも1種をさらに含むことが好ましい。
本発明の硬化性組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤としては、共役ジエン化合物、アミノブタジエン化合物、メチルジベンゾイル化合物、クマリン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物などを用いることができる。これらの詳細については、特開2012−208374号公報の段落番号0052〜0072、特開2013−68814号公報の段落番号0317〜0334の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。共役ジエン化合物の市販品としては、例えば、UV−503(大東化学(株)製)などが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール化合物としてはミヨシ油脂製のMYUAシリーズ(化学工業日報、2016年2月1日)を用いてもよい。
本発明の硬化性組成物は、重合禁止剤を含有することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)が挙げられる。中でも、p−メトキシフェノールが好ましい。重合禁止剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.001〜5質量%が好ましい。
本発明の硬化性組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。本発明において、シランカップリング剤は、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物を意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応及び縮合反応の少なくともいずれかによってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられ、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、スチレン基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤としては、特開2009−288703号公報の段落番号0018〜0036に記載の化合物、特開2009−242604号公報の段落番号0056〜0066に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の硬化性組成物は、界面活性剤を含有することができる。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することができる。界面活性剤は、国際公開WO2015/166779号公報の段落番号0238〜0245を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の硬化性組成物は、必要に応じて、増感剤、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)を含有してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、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号公報の段落番号0183(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の段落番号0237)の記載、特開2008−250074号公報の段落番号0101〜0104、0107〜0109等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。酸化防止剤としては、例えばフェノール化合物、リン系化合物(例えば特開2011−90147号公報の段落番号0042に記載の化合物)、チオエーテル化合物などを用いることができる。市販品としては、例えば(株)ADEKA製のアデカスタブシリーズ(AO−20、AO−30、AO−40、AO−50、AO−50F、AO−60、AO−60G、AO−80、AO−330など)が挙げられる。酸化防止剤の含有量は、本発明の硬化性組成物の全固形分に対して、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.3〜15質量%であることがより好ましい。酸化防止剤は、1種類のみでもよく、2種類以上でもよい。2種類以上を使用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の硬化性組成物は、前述の成分を混合して調製できる。硬化性組成物の調製に際しては、全成分を同時に溶剤に溶解または分散して硬化性組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜配合した2つ以上の溶液または分散液をあらかじめ調製し、使用時(塗布時)にこれらを混合して硬化性組成物を調製してもよい。
フィルタの孔径は、0.01〜7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01〜3.0μm程度であり、更に好ましくは0.05〜0.5μm程度である。フィルタの孔径が上記範囲であれば、微細な異物を確実に除去できる。また、ファイバ状のろ材を用いることも好ましい。ファイバ状のろ材としては、例えばポリプロピレンファイバ、ナイロンファイバ、グラスファイバ等が挙げられる。具体的には、ロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)のフィルタカートリッジが挙げられる。
また、上述した範囲内で異なる孔径のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社(DFA4201NXEYなど)、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
第2のフィルタは、第1のフィルタと同様の素材等で形成されたものを使用することができる。
また、第1のフィルタでのろ過は、分散液のみに対して行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタでろ過を行ってもよい。
次に、本発明の分散助剤について説明する。本発明の分散助剤は、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前述の酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前述の酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有する化合物(以下、化合物Axともいう)を含む。上記化合物Axは、色素誘導体でもある。化合物Axにおける上記官能基としては、上述した化合物Aで説明した官能基Aが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
次に、本発明の分散液について説明する。本発明の分散液は、顔料と、上記本発明の分散助剤と、分散剤と、溶剤とを含む。顔料、分散剤および溶剤としては、上述した硬化性組成物に用いることができる成分として説明した顔料、分散剤、溶剤が挙げられ、好ましい範囲も同様である。また、分散助剤は、上述した硬化性組成物に用いることができる成分として説明した化合物Aを用いることもできる。なかでも、顔料が、近赤外線吸収色素であり、分散助剤が、近赤外領域に吸収を有する色素化合物に由来する色素骨格を有する化合物である場合においては、顔料と分散助剤との相互作用性が向上して顔料の分散性がより向上し、更には、近赤外領域の吸収特性をより向上させることができる。
次に、上述した本発明の分散液の製造方法について説明する。
本発明の分散液の製造方法は、顔料を、上述した本発明の分散助剤、分散剤および溶剤の存在下で分散する工程を含む。顔料の分散に用いる機械力としては、圧縮、圧搾、衝撃、剪断、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、ボールミル、ペイントシェーカー、マイクロフルイダイザー、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、超音波分散などが挙げられる。これらの詳細については、硬化性組成物の調製方法で説明した内容と同様である。また、分散液の製造方法において、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタろ過の詳細については、硬化性組成物の調製方法で説明した内容と同様である。
次に、本発明の硬化膜について説明する。本発明の硬化膜は、上述した本発明の硬化性組成物から得られるものである。本発明の硬化膜は、近赤外線カットフィルタ、赤外線透過フィルタ、カラーフィルタなどの各種光学フィルタとして好ましく用いることができる。特に、近赤外線カットフィルタとして好ましく用いることができる。本発明の硬化膜は、パターンを有していてもよく、パターンを有さない膜(平坦膜)であってもよい。また、本発明の硬化膜は、支持体上に積層して用いてもよく、本発明の硬化膜を支持体から剥離して用いてもよい。
(1):膜の厚み方向における光の透過率の、波長400〜640nmの範囲における最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、膜の厚み方向における光の透過率の、波長800〜1300nmの範囲における最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)である。この硬化膜は、波長400〜640nmの範囲の光を遮光して、波長670nmを超える光を透過させることができる。
(2):膜の厚み方向における光の透過率の、波長400〜750nmの範囲における最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、膜の厚み方向における光の透過率の、波長900〜1300nmの範囲における最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)である膜。この膜は、波長400〜750nmの範囲の光を遮光して、波長850nmを超える光を透過させることができる。
(3):膜の厚み方向における光の透過率の、波長400〜830nmの範囲における最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、膜の厚み方向における光の透過率の、波長1000〜1300nmの範囲における最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)である膜。この膜は、波長400〜830nmの範囲の光を遮光して、波長940nmを超える光を透過させることができる。
(4):膜の厚み方向における光の透過率の、波長400〜950nmの範囲における最大値が20%以下(好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下)であり、膜の厚み方向における光の透過率の、波長1100〜1300nmの範囲における最小値が70%以上(好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上)である膜。この膜は、波長400〜950nmの範囲の光を遮光して、波長1040nmを超える光を透過させることができる。
本発明の硬化膜は、本発明の硬化性組成物を塗布する工程を経て製造できる。
フォトリソグラフィ法でのパターン形成方法は、本発明の硬化性組成物を塗布して形成した組成物層に対しパターン状に露光する工程(露光工程)と、未露光部の組成物層を現像除去してパターンを形成する工程(現像工程)と、を含むことが好ましい。必要に応じて、現像されたパターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、各工程について説明する。
露光工程では組成物層をパターン状に露光する。例えば、組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、組成物層をパターン露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく、i線がより好ましい。照射量(露光量)は、例えば、0.03〜2.5J/cm2が好ましく、0.05〜1.0J/cm2がより好ましく、0.08〜0.5J/cm2が最も好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m2〜100000W/m2(例えば、5000W/m2、15000W/m2、35000W/m2)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m2、酸素濃度35体積%で照度20000W/m2などとすることができる。
次に、露光後の組成物層における未露光部の組成物層を現像除去してパターンを形成する。未露光部の組成物層の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが支持体上に残る。現像液としては、下地の固体撮像素子や回路などにダメージを与えない、アルカリ現像液が望ましい。現像液の温度は、例えば、20〜30℃が好ましい。現像時間は、20〜180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、更に新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
ドライエッチング法でのパターン形成は、硬化性組成物を支持体上などに塗布して形成した組成物層を硬化して硬化物層を形成し、次いで、この硬化物層上にパターニングされたフォトレジスト層を形成し、次いで、パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして硬化物層に対してエッチングガスを用いてドライエッチングするなどの方法で行うことができる。フォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を施すことが好ましい。特に、フォトレジストの形成プロセスとしては、露光後の加熱処理、現像後の加熱処理(ポストベーク処理)を実施する形態が望ましい。ドライエッチング法でのパターン形成については、特開2013−064993号公報の段落番号0010〜0067の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
次に、本発明の光学フィルタについて説明する。本発明の光学フィルタは、上述した本発明の硬化膜を有する。本発明の光学フィルタは、近赤外線カットフィルタ、赤外線透過フィルタおよびカラーフィルタから選ばれる少なくとも1種として好ましく用いることができ、近赤外線カットフィルタまたは赤外線透過フィルタとして用いることがより好ましく、近赤外線カットフィルタとして用いることがより好ましい。
本発明の固体撮像素子は、上述した本発明の硬化膜を有する。固体撮像素子の構成としては、本発明の硬化膜を有する構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はない。例えば、以下のような構成が挙げられる。
本発明の画像表示装置は、本発明の硬化膜を有する。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。画像表示装置は、白色有機EL素子を有するものであってもよい。白色有機EL素子としては、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003−45676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線−高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集−」、技術情報協会、326−328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430nm−485nm)、緑色領域(530nm−580nm)及び黄色領域(580nm−620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650nm−700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。
本発明の赤外線センサは、上述した本発明の硬化膜を有する。赤外線センサの構成としては、赤外線センサとして機能する構成であれば特に限定はない。以下、本発明の赤外線センサの一実施形態について、図面を用いて説明する。
本発明の化合物は、上述した下記式(A2)で表される化合物である。
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、上述した官能基Aを表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
1H−NMR(CDCl3):δ1.70〜2.10(m,8H),δ2.33(t,2H),δ3.41(t,2H),δ3.90〜4.08(m,2H),δ6.31(d,1H)
1H−NMR(ジメチルスルホキシド):δ1.65−1.68(m,8H),2.23(t,4H),3.29(s,6H),3.90(t,4H),6.39−6.45(m,10H),6.84(d,2H),7.14−7.25(m,20H),7.78(d,2H)
19F−NMR(ジメチルスルホキシド):δ−76.9
トリフルオロメタンスルホンアミドをパーフルオロエタンスルホンアミドに変更した以外は、化合物(Ap−1)と同様の合成方法にて、化合物(Ap−26)を合成した。MALDI−MSにより、分子量1583.2のピークが観測され、化合物(Ap−26)と同定した。また、化合物(Ap−26)のNMRの測定結果は以下の通りである。
1H−NMR(ジメチルスルホキシド):δ1.65−1.76(m,8H),2.23(t,4H),3.29(s,6H),3.90(t,4H),6.40−6.45(m,10H),6.84(d,2H),7.14−7.25(m,20H),7.78(d,2H)
19F−NMR(ジメチルスルホキシド):δ−78.6(6F),−116.6(4F)
トリフルオロメタンスルホンアミドをジフルオロメタンスルホンアミドに変更した以外は、化合物(Ap−1)と同様の合成方法にて、化合物(Ap−27)を合成した。MALDI−MSにより、分子量1446.3のピークが観測され、化合物(Ap−27)と同定した。
トリフルオロメタンスルホンアミドをパーフルオロブタンスルホンアミドに変更した以外は、化合物(Ap−1)と同様の合成方法にて、化合物(Ap−33)を合成した。MALDI−MSにより、分子量1782.3のピークが観測され、化合物(Ap−33)と同定した。
トリフルオロメタンスルホンアミドを4−(パーフルオロブトキシ)パーフルオロブタンスルホンアミドに変更した以外は、化合物(Ap−1)と同様の合成方法にて、化合物(Ap−34)を合成した。MALDI−MSにより、分子量2214.3のピークが観測され、化合物(Ap−34)と同定した。
<分散液の製造>
下記表に示す特定化合物Aを3質量部と、下記表に示す色素Bを10質量部と、下記表に示す溶剤Cを150質量部と、下記表に示す樹脂Dを7.8質量部と、直径0.3mmのジルコニアビーズを230質量部と、を混合し、ペイントシェーカーを用いて5時間分散処理を行い、ビーズをろ過で分離して分散液を製造した。なお、実施例4においては、溶剤Cとして、C−1を140質量部、C−9を10質量部用いた。また、実施例9においては、特定化合物Aとして、Ap−1を1.5質量部、Ap−2を1.5質量部用いた。また、実施例10においては、色素Bとして、P−1を5質量部、P−17を5質量部用いた。また、実施例11においては、色素Bとして、P−1を6質量部、P−18を4質量部用いた。また、実施例12においては、色素Bとして、P−1を8質量部、SQ−1を2質量部用いた。また、実施例13においては、色素Bとして、P−1を8質量部、SQ−7を2質量部用いた。また、実施例14においては、色素Bとして、P−1を6質量部、SQ−9を4質量部用いた。また、実施例15においては、色素Bとして、P−1を6質量部、CY−2を6質量部用いた。また、実施例34においては、色素Bとして、Dp−1を6質量部、Pc−1を2質量部、II−1を2質量部用いた。
(粘度)
E型粘度計を用いて、25℃での分散液の粘度を、回転数1000rpmの条件で測定し、下記基準で評価した。
A:1mPa・s以上15mPa・s以下
B:15mPa・sを超え100mPa・s以下
C:100mPa・sを超える
E型粘度計を用いて25℃の分散液の粘度を、回転数20rpmおよび回転数50rpmの条件で測定し、回転数20rpmでの粘度/回転数50rpmでの粘度をチキソトロピーインデックス(TI値)と定義し下記基準で評価した。
A:TI値が1以上1.3以下
B:TI値が1.3を超え、2以下
C:TI値が2を超える
製造直後の分散液中の顔料の平均粒子径について、日機装(株)製のMICROTRACUPA 150を用いて、体積基準で測定した。なお、特定化合物Aおよび色素Bの粒子を顔料として、その平均粒子径を測定した。
A:5nm以上50nm以下
B:50nmを超え500nm以下
C:500nmを超える
(特定化合物A)
Ap−1、Ap−2、Ap−5、Ap−10、Ap−14、Ap−17、Ap−18、Ap−25、Ap−26、Ap−27、Ap−33、Ap−34、Ad−1、An−2、As−5、Ac−1:下記構造の化合物。これらの化合物は、いずれも上述した官能基Aが、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有する化合物である。また、Ap−1、Ap−2、Ap−5、Ap−10、Ap−14、Ap−17、Ap−18、Ap−25、Ap−26、Ap−27、Ap−33、Ap−34、Ac−1、As−5は、上述した官能基Aが、π共役構造を有する色素骨格のπ共役構造に結合した構造を有し、かつ、波長650〜1200nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物である。なお、Ap−1、Ap−2、Ap−25、Ad−1、As−5における官能基Aは、下記の(a−1)で表される基(pKa−1.43、ClogP値1.09の酸基)であり、Ap−17における官能基Aは、下記の(a−13)で表される基(pKa0.43、ClogP値2.92の酸基)であり、Ap−18における官能基Aは、下記の(a−14)で表される基(pKa0.27、ClogP値2.74の酸基)であり、Ap−26における官能基Aは、下記の(a−31)で表される基(pKa0.27、ClogP値1.71の酸基)であり、Ap−27における官能基Aは、下記の(a−35)で表される基(pKa1.35、ClogP値−0.08の酸基)であり、Ap−33における官能基Aは、下記の(a−32)で表される基(pKa0.38、ClogP値2.74の酸基)であり、Ap−33における官能基Aは、下記の(a−34)で表される基(pKa0.92、ClogP値6.14の酸基)であり、Ac−1における官能基Aは、下記の(a−19)で表される基(pKa−1.37、ClogP値3.42の酸基)であり、Ap−14における官能基Aは、下記の(a−10)で表される基(pKa1.43、ClogP値1.09の酸基の塩)であり、Ap−10における官能基Aは、下記の(a−6)で表される基(pKa1.84、ClogP値−0.52の酸基)であり、Ap−5における官能基Aは、下記の(a−2)で表される基(pKa2.88、ClogP値1.20の酸基)であり、An−2における官能基Aは、下記の(a−28)で表される基(pKa−0.26、ClogP値2.597の酸基)である。
P−1、P−2、P−6、P−15、P−17、P−18、P−21〜P−47、SQ−1、SQ−7、SQ−8、SQ−9、SQ−10、SQ−11、CY−1、CY−2、CR−3、Dp−1、Pc−1、Pc−2、Pc−3、Pc−4、II−1、Pr−1:上述した他の色素の具体例として挙げたP−1、P−2、P−6、P−15、P−17、P−18、P−21〜P−47、SQ−1、SQ−7、SQ−8、SQ−9、SQ−10、SQ−11、CY−1、CY−2、CR−3、Dp−1、Pc−1、Pc−2、Pc−3、Pc−4、II−1、Pr−1
C−1: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)
C−2:ブタノール
C−3:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
C−4:乳酸
C−5:酢酸ブチル
C−6:シクロペンタノン
C−7:シクロヘキサノン
C−8:3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド
C−9:3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド
以下の構造において、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のmol比を表し、側鎖に付記した数値は、繰り返し単位の数を表す。
D−2:下記構造の樹脂(酸価=32.3mgKOH/g、アミン価=45.0mgKOH/g、重量平均分子量=22900)。
D−3:下記構造の樹脂(酸価=44.3mgKOH/g、アミン価=40.0mgKOH/g、重量平均分子量=10424)。
D−4:下記構造の樹脂(酸価=36.0mgKOH/g、アミン価=47.0mgKOH/g、重量平均分子量=20903)。
<硬化性組成物の製造>
(製造例101)
下記の成分を混合して、製造例101の硬化性組成物を作製した。
・実施例1の分散液:55質量部
・アルカリ可溶性樹脂(アクリベースFF−426、(株)日本触媒製):7.0質量部
・硬化性化合物(アロニックス M−305、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物、ペンタエリスリトールトリアクリレート55〜63質量%含有、東亞合成(株)製):4.5質量部
・光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE02、BASF社製):0.8質量部
・重合禁止剤(パラメトキシフェノール):0.001質量部
・界面活性剤(下記混合物(Mw=14000)。下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。):0.03質量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート):31質量部
<製造例102〜105、108〜225>
分散液を下記表に記載の分散液に変更した以外は製造例101の硬化性組成物と同様にして各硬化性組成物を製造した。
分散液を実施例6の分散液に変更し、溶剤をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25質量部、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド6質量部に変更した以外は製造例101と同様にして硬化性組成物を製造した。
分散液を実施例7の分散液に変更し、溶剤をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20質量部、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド11質量部に変更した以外は製造例101と同様にして硬化性組成物を製造した。
硬化性組成物をガラス基板上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱して組成物層を得た。得られた組成物層を、i線ステッパーを用い、500mJ/cm2の露光量にて露光した。次いで、露光後の塗布層に対し、さらにホットプレートを用いて220℃で5分間硬化処理を行い、厚さ0.7μmの硬化膜を得た。
各硬化性組成物をプリベーク後の膜厚が0.8μmとなるようにスピンコーター(ミカサ(株)製)を用いてガラス基板上に塗布して塗膜を形成した。次いで、ホットプレートを用いて、100℃、120秒間の加熱(プリベーク)を行った後、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用いて1000mJ/cm2の露光量で全面露光を行った後、再度ホットプレートを用いて200℃、300秒間の加熱(ポストベーク)を行い、膜を得た。得られた膜について、波長700〜1000nmの波長の光の透過率を測定した。次に、この膜を、85℃湿度95%の恒温器に入れて6ヵ月間保管して耐湿試験を行った。耐湿試験後の膜について、波長700〜1000nmの各波長の光の透過率を測定した。膜の透過率は、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U−4100)を用いて測定した。
耐湿試験前後における波長700〜1000nmの範囲の波長での透過率変化の最大値(ΔT)を測定し、耐湿性の指標とした。
透過率変化(ΔT)=|耐湿試験前の膜の透過率(%)−耐湿試験後の膜の透過率(%)|
A:ΔT%<4%
B:4%≦ΔT%<10%
C:10%≦ΔT%
各硬化性組成物をプリベーク後の膜厚が0.8μmとなるようにスピンコーター(ミカサ(株)製)を用いてガラス基板上に塗布して塗膜を形成した。次いで、ホットプレートを用いて、100℃、120秒間の加熱(プリベーク)を行った後、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用いて1000mJ/cm2の露光量で全面露光を行った後、再度ホットプレートを用いて200℃、300秒間の加熱(ポストベーク)を行い、膜を得た。得られた膜について、走査型電子顕微鏡を用いて観察(測定倍率=10000倍)し、10μm×15μmの範囲に存在する異物の数を測定した。
A:10μm×15μmの範囲に存在する異物がない。
B:10μm×15μmの範囲に存在する異物が0個を超え100個以下。
C:10μm×15μmの範囲に存在する異物が100個を超える。
各硬化性組成物を、塗布後の膜厚が0.7μmになるように、下塗り層付きシリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱して硬化性組成物層を得た。次いで、得られた硬化性組成物層に対し、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1.1μm四方のベイヤーパターンを有するマスクを介して露光(露光量は線幅1.1μmとなる最適露光量を選択)した。次いで、露光後の硬化性組成物層に対し、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗し、パターンを得た。得られたパターンの下地上に残る残渣の量を画像の2値化処理により、下記基準で評価した。
A:残渣量が下地全面積の1%未満
B:残渣量が下地全面積の1%を超え3%以下
C:残渣量が下地全面積の3%超
製造例101〜146、149〜225において、硬化性化合物として、アロニックス M−305(東亞合成(株)製)の代わりに、KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)とNKエステル A−DPH−12E(新中村化学工業(株)製)とを質量比1:1で併用したもの、NKエステル A−TMMT(新中村化学工業(株)製)とNKエステル A−DPH−12E(新中村化学工業(株)製)とを質量比1:1で併用したもの、または、アロニックス TO−2349(東亞合成(株)製)とNKエステル A−DPH−12E(新中村化学工業(株)製)とを質量比1:1で併用したものに置き換えても同様の効果が得られる。
製造例101〜146、149〜225において、アルカリ可溶性樹脂を、アクリベースFF−426((株)日本触媒製)の代わりに、アクリキュアRD−F8((株)日本触媒製)またはアクリベースFFS−6752((株)日本触媒製)を用いても同様の効果が得られる。
合成後の色素Bを5.3質量部、摩砕剤74.7質量部および粘結剤14質量部をラボプラストミル((株)東洋精機製作所製)に添加し、装置中の混練物の温度が70℃になるように温度コントロールして、2時間混練した。摩砕剤は中性無水芒硝E(平均粒子径(体積基準の50%径(D50))=20μm、三田尻化学製)、粘結剤はジエチレングリコールを使用した。混練研磨後の混練物を、24℃の水10Lで水洗処理して摩砕剤および粘結剤を取り除き、加熱オーブンで80℃24時間の処理を行った。
<硬化性組成物の製造>
(実施例201)
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
化合物A(上記構造の化合物(Ap−1)):0.5質量部
硬化性化合物(EHPE3150、(株)ダイセル製):32.94質量部
硬化剤(ピロメリット酸無水物):3.50質量部
界面活性剤1(下記構造の化合物、重量平均分子量=14000、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。):0.02質量部
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
化合物A(上記構造の化合物(Ap−1)):0.33質量部
色素(上述したSQ−7):0.17質量部
硬化性化合物(サイクロマーP(ACA)230AA、(株)ダイセル製): 6.78質量部
硬化性化合物(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製):2.54質量部
硬化性化合物(EHPE3150、(株)ダイセル製):2.54質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製):1.46質量部
硬化剤(ピロメリット酸無水物):0.72質量部
重合禁止剤(パラメトキシフェノール):0.10質量部
PGMEA:50.00質量部
酢酸ブチル:5.36質量部
シクロペンタノン30.00質量部
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
化合物A(上記構造の化合物(Ac−1)):2.40質量部
硬化性化合物(サイクロマーP(ACA)230AA、(株)ダイセル製):9.32質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製):1.46質量部
硬化剤(リカシッドMTA−15、新日本理化(株)製):2.54質量部
重合禁止剤(パラメトキシフェノール):0.10質量部
3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド:84.16質量部
界面活性剤1:0.02質量部
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
化合物A(上記構造の化合物(As−5)):0.2質量部
色素(上述したSQ−7):0.05質量部
硬化性化合物(ARTON F4520、JSR(株)製):39.2質量部
界面活性剤1:0.02質量部
シクロヘキサノン:60.53質量部
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
化合物A(上記構造の化合物(Ap−26)):0.5質量部
硬化性化合物(EHPE3150、(株)ダイセル製):32.94質量部
硬化剤(ピロメリット酸無水物):3.50質量部
界面活性剤1:0.02質量部
PGMEA:63.04質量部
下記の成分を混合して、硬化性組成物を作製した。
色素(上述したSQ−7):0.44質量部
硬化性化合物(JER157S65、三菱化学(株)製):39.2質量部
界面活性剤1:0.02質量部
シクロヘキサノン:60.34質量部
実施例201、204、205、比較例201の硬化性組成物について、硬化性組成物をガラス基板上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて100℃で2分間、230℃で5分間硬化処理を行い、約2.0μmの硬化膜を得た。また、実施例202、203の硬化性組成物については、硬化性組成物をガラス基板上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱して組成物層を得た。得られた組成物層を、i線ステッパーを用い、1000mJ/cm2の露光量にて露光し、露光後の組成物層に対し、さらにホットプレートを用いて230℃5分間加熱処理を行い、約2.0μmの硬化膜を得た。
得られた硬化膜について、波長700〜1000nmの波長の光の透過率を測定した。次に、この硬化膜を、85℃湿度95%の恒温器に入れて6ヵ月間保管して耐湿試験を行った。耐湿試験後の硬化膜について、波長700〜1000nmの各波長の光の透過率を測定した。硬化膜の透過率は、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U−4100)を用いて測定した。
耐湿試験前後における波長700〜1000nmの範囲の波長での透過率変化の最大値(ΔT)を測定し、耐湿性の指標とした。
透過率変化(ΔT)=|耐湿試験前の硬化膜の透過率(%)−耐湿試験後の硬化膜の透過率(%)|
A:ΔT%<4%
B:4%≦ΔT%<10%
C:10%≦ΔT%
得られた硬化膜について、走査型電子顕微鏡を用いて観察(測定倍率=10000倍)し、10μm×15μmの範囲に存在する異物の数を測定した。
A:10μm×15μmの範囲に存在する異物がない。
B:10μm×15μmの範囲に存在する異物が0個を超え100個以下。
C:10μm×15μmの範囲に存在する異物が100個を超える。
(赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物の調製)
下記の原料を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して、赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物101を調製した。
実施例1の分散液・・・16.21質量部
顔料分散液1−1・・・11.33質量部
顔料分散液1−2・・・22.67質量部
顔料分散液1−3・・・10.34質量部
顔料分散液1−4・・・6.89質量部
硬化性化合物(アロニックス M−305、東亞合成(株)製)・・・1.37質量部
樹脂101・・・3.52質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製)・・・0.86質量部
界面活性剤101・・・0.42質量部
重合禁止剤(パラメトキシフェノール)・・・0.001質量部
PGMEA・・・19.93質量部
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で混合、分散して、顔料分散液を調製した。
・C.I.ピグメントレッド254・・・13.5質量部
・樹脂11・・・2質量部
・樹脂12・・・2質量部
・PGMEA・・・82.5質量部
・樹脂11:下記構造の樹脂(Mw=7950、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のmol比を表し、側鎖に付記した数値は、繰り返し単位の数を表す。)
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で混合、分散して、顔料分散液を調製した。
・C.I.ピグメントブルー15:6 ・・・13.5質量部
・樹脂13・・・4質量部
・PGMEA・・・82.5質量部
・樹脂13:下記構造の樹脂(Mw=30000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のmol比を表し、側鎖に付記した数値は、繰り返し単位の数を表す。)
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で混合、分散して、顔料分散液を調製した。
・C.I.ピグメントイエロー139・・・14.8質量部
・樹脂(Disperbyk−111、BYKChemie社製)・・・3質量部
・樹脂12 ・・・2.2質量部
・PGMEA ・・・80質量部
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で混合、分散して、顔料分散液を調製した。
・C.I.ピグメントバイオレット23 ・・・14.8質量部
・樹脂(Disperbyk−111、BYKChemie社製)・・・3質量部
・樹脂12 ・・・2.2質量部
・PGMEA ・・・80質量部
C.I.ピグメントレッド254を9.6質量部、C.I.ピグメントイエロー139を4.3質量部、分散剤(Disperbyk−161、BYKChemie社製)を6.8質量部、PGMEAを79.3質量部とからなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、Red顔料分散液を得た。
下記の原料を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して、Red組成物を調製した。
Red顔料分散液・・51.7質量部
樹脂102(40%PGMEA溶液) ・・・0.6質量部
硬化性化合物102・・・0.6質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製)・・・0.3質量部
界面活性剤101・・・4.2質量部
PGMEA・・・42.6質量部
C.I.ピグメントグリーン36を6.4質量部、C.I.ピグメントイエロー150を5.3質量部、分散剤(Disperbyk−161、BYKChemie社製)を5.2質量部、PGMEAを83.1質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合および分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、Green顔料分散液を得た。
下記の原料を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して、Green組成物を調製した。
Green顔料分散液・・・73.7質量部
樹脂102(40%PGMEA溶液)・・・0.3質量部
硬化性化合物(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)・・・1.2質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製)・・・0.6質量部
界面活性剤101・・・4.2質量部
紫外線吸収剤(UV−503、大東化学社製)・・・0.5質量部
PGMEA・・・19.5質量部
C.I.ピグメントブルー15:6を9.7質量部、C.I.ピグメントバイオレット23を2.4質量部、分散剤(Disperbyk−161、BYKChemie社製)を5.5質量部、PGMEAを82.4質量部からなる混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm径)により3時間混合・分散して、顔料分散液を調製した。その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、Blue顔料分散液を得た。
下記の原料を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して、Blue組成物を調製した。
Blue顔料分散液・・・44.9質量部
樹脂102(40%PGMEA溶液) ・・・2.1質量部
硬化性化合物(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)・・・1.5質量部
硬化性化合物102・・・0.7質量部
光ラジカル重合開始剤(IRGACURE−OXE01、BASF社製)・・・0.8質量部
界面活性剤101・・・4.2質量部
PGMEA・・・45.8質量部
製造例118の硬化性組成物を、製膜後の膜厚が1.0μmになるように、シリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した後に、更にホットプレートで200℃で5分間加熱した。次いでドライエッチング法により2μmのベイヤーパターン(近赤外線カットフィルタ)を形成した。
次に、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターン上に、Red組成物を製膜後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1000mJ/cm2で2μmのドットパターンをマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートで、200℃で5分間加熱することで、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターン上に、Red組成物の硬化膜をパターニングした。同様にGreen組成物の硬化膜、Blue組成物の硬化膜を順次パターニングし、赤・青・緑の着色パターンを形成した。
次に、上記パターン形成した膜上に、赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物101を、製膜後の膜厚が2.0μmになるようにスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1000mJ/cm2で2μmのベイヤーパターンをマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートで、200℃で5分間加熱し、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターンの抜け部分に、赤外線透過フィルタのパターニングを行った。これを公知の方法に従い固体撮像素子に組み込んだ。
得られた固体撮像素子に対して低照度の環境下(0.001Lux)にて、赤外発光ダイオード(赤外LED)光源から発光波長940nmの光を照射し、画像の取り込みを行ったところ被写体をはっきりと認識できた。
(赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物の調製)
下記の原料を混合し、撹拌した後、孔径0.45μmのナイロン製フィルタ(日本ポール(株)製)でろ過して、赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物102を調製した。
顔料分散液10−1・・・46.5質量部
顔料分散液10−2・・・37.1質量部
硬化性化合物201・・・1.8質量部
樹脂201・・・1.1質量部
光ラジカル重合開始剤201・・・0.9質量部
界面活性剤101・・・4.2質量部
重合禁止剤(パラメトキシフェノール)・・・0.001質量部
シランカップリング剤201・・・0.6質量部
PGMEA・・・7.8質量部
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で、3時間、混合、分散して、顔料分散液10−1を調製した。
・赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254)及び黄色顔料(C.I.ピグメントイエロー139)からなる混合顔料・・・11.8質量部
・樹脂(Disperbyk−111、BYKChemie社製)・・・9.1質量部
・PGMEA ・・・79.1質量部
下記組成の混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製))で、3時間、混合、分散して、顔料分散液10−2を調製した。
・青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6)及び紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23)からなる混合顔料・・・12.6質量部
・樹脂(Disperbyk−111、BYKChemie社製)・・・2.0質量部
・樹脂202・・・3.3質量部
・シクロヘキサノン ・・・31.2質量部
・PGMEA ・・・50.9質量部
製造例102の硬化性組成物を、製膜後の膜厚が1.0μmになるように、シリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した後に、更にホットプレートで200℃で5分間加熱した。次いでドライエッチング法により2μmのベイヤーパターン(近赤外線カットフィルタ)を形成した。
次に、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターン上に、Red組成物を製膜後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1000mJ/cm2で2μmのドットパターンをマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートで、200℃で5分間加熱することで、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターン上に、Red組成物の硬化膜をパターニングした。同様にGreen組成物の硬化膜、Blue組成物の硬化膜を順次パターニングし、赤・青・緑の着色パターンを形成した。
次に、上記パターン形成した膜上に、赤外線透過フィルタ形成用硬化性組成物102を製膜後の膜厚が2.0μmになるようにスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートで、100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、1000mJ/cm2で2μmのベイヤーパターンをマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートで、200℃で5分間加熱し、近赤外線カットフィルタのベイヤーパターンの抜け部分に、赤外線透過フィルタのパターニングを行った。これを公知の方法に従い固体撮像素子に組み込んだ。
得られた固体撮像素子に対して低照度の環境下(0.001Lux)にて、赤外発光ダイオード(赤外LED)光源から発光波長850nmの光を照射し、画像の取り込みを行ったところ被写体をはっきりと認識できた。
<セシウム酸化タングステン含有組成物の調製>
YMS−01A−2(住友金属鉱山株式会社製:セシウム酸化タングステン粒子分散液)の49.84質量部と、下記樹脂301(固形分40%PGMEA溶液)の39.5質量部と、KAYARAD DPHA(日本化薬製)6.80質量部と、IRGACURE 369(BASF製)の2.18質量部と、PGMEA1.68質量部を混合、撹拌してセシウム酸化タングステン含有組成物を調製した。
樹脂301:下記構造の樹脂(酸価=70mgKOH/g、Mw=11000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位の質量比を表す。)
製造例101の硬化性組成物をガラス基板上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱して組成物層を得た。得られた組成物層を、i線ステッパーを用い、500mJ/cm2の露光量にて露光した。次いで、露光後の組成物層に対し、さらにホットプレートを用いて220℃で5分間硬化処理を行い、厚さ1.0μmの硬化膜を得た。その基板に上述のセシウム酸化タングステン含有組成物をスピンコート法で塗布し、その後ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱して組成物層を得た。得られた組成物層を、i線ステッパーを用い、500mJ/cm2の露光量にて露光した。次いで、露光後の組成物層に対し、さらにホットプレートを用いて220℃で5分間硬化処理を行い、厚さ3.0μmの硬化膜を得て近赤外線カットフィルタを製造した。この近赤外線カットフィルタは、波長800〜1300nmの範囲における透過率が10%以下であった。
Claims (29)
- pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前記酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前記酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格の前記π共役構造に結合した構造を有し、波長650〜1200nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物Aと、
硬化性化合物と、溶剤と、を含む硬化性組成物。 - 前記官能基は、イミド酸構造、メチド酸構造、ボロン酸構造、カルボン酸構造およびスルホン酸構造から選ばれる酸構造、前記酸構造から水素原子が1個以上解離したアニオン、ならびに、前記酸構造の塩から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記官能基は、下記式(1)で表される部分構造を含む、請求項1または2に記載の硬化性組成物;
X1−Y1−Z1 ・・・(1)
X1およびZ1はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y1は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表す。 - 前記X1およびZ1の少なくとも一方が−SO2−である、請求項3に記載の硬化性組成物。
- 前記官能基は、下記式(10)で表される基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物;
−L10−R9−X10−Y10−Z10−R10 ・・・(10)
式(10)中、L10は、単結合または2価の連結基を表し、X10およびZ10はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y10は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表し、R9は、単結合、または、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、R10は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。 - 前記X10が−CO−であり、前記Z10が−SO2−である、請求項5に記載の硬化性組成物。
- 前記R10が、フッ素原子を含む炭素数1以上の炭化水素基である、請求項5または6に記載の硬化性組成物。
- 前記官能基は、下記式(20)または下記式(30)で表される基である、請求項1または2に記載の硬化性組成物;
−L30−R30−Y30 ・・・(30)
式(30)中、L30は、単結合または2価の連結基を表し、R30は置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、Y30は、−COOH、−COO−、−COOM3、−SO3H、−SO3 −、−SO3M3、または−B−(Rb1)(Rb2)(Rb3)を表し、M3は塩を形成する原子または原子団を表し、Rb1〜Rb3は、それぞれ独立してハロゲン原子または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。 - 前記色素骨格が、ピロロピロール色素骨格、ジインモニウム色素骨格、フタロシアニン色素骨格、ナフタロシアニン色素骨格、ポリメチン色素骨格、ピロメテン色素骨格およびペリレン色素骨格から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 前記色素骨格が、ピロロピロール色素骨格である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 前記化合物Aが、式(A1)で表される化合物である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物;
Ra3、Ra4、Ra5およびRa6は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra7およびRa8は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、−BRa9Ra10、または金属原子を表し、
Ra7は、Ra1、Ra3またはRa5と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra8は、Ra2、Ra4またはRa6と、共有結合もしくは配位結合していてもよく、
Ra9およびRa10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra9およびRa10が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1は、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前記酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前記酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1は同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 - 前記化合物Aが、式(A2)で表される化合物である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物;
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前記酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前記酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 - 更に、前記化合物A以外の色素を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の硬化性組成物から得られる硬化膜。
- 請求項14に記載の硬化膜を有する光学フィルタ。
- 前記光学フィルタが、近赤外線カットフィルタまたは赤外線透過フィルタである、請求項15に記載の光学フィルタ。
- 請求項14に記載の硬化膜を有する固体撮像素子。
- 請求項14に記載の硬化膜を有する画像表示装置。
- 請求項14に記載の硬化膜を有する赤外線センサ。
- pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前記酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前記酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基が、π共役構造を有する色素骨格の前記π共役構造に結合した構造を有する化合物を含む分散助剤。
- 前記色素骨格が、ピロロピロール色素骨格、ジインモニウム色素骨格、フタロシアニン色素骨格、ナフタロシアニン色素骨格、ポリメチン色素骨格、キサンテン色素骨格、ピロメテン色素骨格、キナクリドン色素骨格、アゾ色素骨格、ジケトピロロピロール色素骨格、アントラキノン色素骨格、ベンゾイミダゾロン色素骨格、トリアジン色素骨格、イソフタル酸色素骨格、イソインドリン色素骨格、キノリン色素骨格、ベンゾチアゾール色素骨格、キノキサリン色素骨格およびベンゾオキサゾール色素骨格から選ばれる少なくとも一種である、請求項20に記載の分散助剤。
- 顔料と、請求項20または21に記載の分散助剤と、分散剤と、溶剤とを含む、分散液。
- 顔料を、請求項20または21に記載の分散助剤、分散剤および溶剤の存在下で分散する工程を含む、分散液の製造方法。
- 式(A2)で表される化合物;
Ra23、Ra24、Ra25およびRa26は、各々独立に、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基またはヘテロアリール基を表し、
Ra27およびRa28は、各々独立に、−BRa29Ra30を表し、
Ra29およびRa30は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ヘテロアリールオキシ基を表し、Ra29およびRa30が互いに結合して環を形成していてもよく、
A1aは、pKaが3以下でClogP値が−1.1以上の酸基、前記酸基から水素原子が1個以上解離したアニオン性基、および、前記酸基の塩から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
mは1〜10の整数を表し、mが2以上の場合は複数のA1aは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 - 前記A1aは、下記式(1)で表される部分構造を含む、請求項24に記載の化合物;
X1−Y1−Z1 ・・・(1)
X1およびZ1はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y1は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表す。 - 前記A1aは、下記式(10)で表される基である、請求項24に記載の化合物;
−L10−R9−X10−Y10−Z10−R10 ・・・(10)
式(10)中、L10は、単結合または2価の連結基を表し、X10およびZ10はそれぞれ独立して、−SO2−、−CO−、−B(OH)−または−P(=O)(OH)−を表し、Y10は、−NH−、−N−−または−NM1−を表し、M1は塩を形成する原子または原子団を表し、R9は、単結合、または、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、R10は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。 - 前記X10が−CO−であり、前記Z10が−SO2−である、請求項26に記載の化合物。
- 前記R10が、フッ素原子を含む炭素数1以上の炭化水素基である、請求項26または27に記載の化合物。
- 前記A1aは、下記式(20)または下記式(30)で表される基である、請求項24に記載の化合物;
−L30−R30−Y30 ・・・(30)
式(30)中、L30は、単結合または2価の連結基を表し、R30は置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表し、Y30は、−COOH、−COO−、−COOM3、−SO3H、−SO3 −、−SO3M3、または−B−(Rb1)(Rb2)(Rb3)を表し、M3は塩を形成する原子または原子団を表し、Rb1〜Rb3は、それぞれ独立してハロゲン原子または置換基を含んでもよい炭素数1以上の炭化水素基を表す。
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