TW201912726A - 組成物及其製造方法、膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置、以及紅外線感測器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種組成物及其製造方法、以及使用了上述組成物之膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器,上述組成物中經分散之紅外線吸收顏料的粒徑的不均小。一種組成物及其製造方法、以及使用了上述組成物之膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器,該組成物包含紅外線吸收顏料、能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹽交換的酸或鹼、酸性或鹼性樹脂及溶劑,當包含上述酸時,包含上述酸性樹脂,當包含上述鹼時,包含上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A>pKa2A式A pKa1B<pKa2B式B
Description
本揭示係有關一種組成物及其製造方法、膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置、以及紅外線感測器。
攝影機、數位靜態照相機、帶相機功能之行動電話等中使用作為彩色圖像的固體攝像元件之CCD(電荷耦合元件)、CMOS(互補式金屬氧化膜半導體)。該等固體攝像元件於其受光部使用了對紅外線具有靈敏度之矽光電二極體。因此,有時使用近紅外線截止濾波器來進行視靈敏度校正。
又,專利文獻1中記載有一種材料,其包含顏料A和具備具有針對樹脂的吸附性之結構之化合物B,且由下述式(I)表示之X1
為0.99以上。 X1
=(X2
/X3
)×100 ・・・(I) X2
為將上述材料浸漬於如下溶劑之後的上述材料中的上述化合物B的質量,該溶劑中於25℃下,顏料A的溶解度係0.02質量%以下,並且化合物B的溶解度係0.2質量%以上,X3
為浸漬於上述溶劑之後的上述材料的固體成分的質量。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2017/038252號
以往,將紅外線截止濾波器用作了平坦膜。近年來,正在對於紅外線截止濾波器中,亦形成圖案之情況進行研究。例如,正在對於紅外線截止濾波器上形成濾色器的各像素(例如,紅色像素、藍色像素、綠色像素等)而使用之情況進行研究。 然而,依本發明人等的研究,發現包含以往的紅外線吸收顏料之組成物中,紅外線吸收顏料的分散性不夠充分之情況較多。
本發明的一實施形態欲解決之課題為提供一種經分散之紅外線吸收顏料的粒徑的不均小之組成物及其製造方法。 又,本發明的另一實施形態欲解決之課題為提供一種使用了上述組成物之膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。
用於解決上述課題之機構中,包含以下態樣。 <1>一種組成物,其包含:紅外線吸收顏料;能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹽交換的酸或鹼;酸性或鹼性樹脂;及溶劑,當包含上述酸時,包含上述酸性樹脂,當包含上述鹼時,包含上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A
,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B
,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A
,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B
時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A
>pKa2A
式A pKa1B
<pKa2B
式B <2>如<1>所述之組成物,上述酸或鹼與上述酸性或鹼性樹脂的含有質量比為酸或鹼/酸性或鹼性樹脂=0.001~10。 <3>如<1>或<2>所述之組成物,上述紅外線吸收顏料具有酸基,上述酸或鹼為鹼。 <4>如<3>所述之組成物,上述酸基為羧基、磺基或磺醯亞胺基,上述鹼為胺化合物。 <5>如<3>或<4>項所述之組成物,上述鹼為由下述式表示之化合物。
[化1]
式中,A1
~A5
分別獨立地表示碳原子、鍵結有一個氫原子之碳原子或氮原子,R1
~R6
分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基或胺基,A1
~A5
及包含氮原子之環可以具有乙烯性不飽和鍵,可以為脂肪族環,亦可以為芳香族環。
<6>如<1>至<5>中任一項所述之組成物,上述紅外線吸收顏料具有選自包括吡咯并吡咯色素骨架、芳酸菁色素骨架、聚次甲基色素骨架、二亞胺色素骨架、二硫戊環(dithiolene)色素骨架、酞青色素骨架、卟啉色素骨架、偶氮色素骨架、三芳基甲烷色素骨架及苝色素骨架之群組中之至少一種色素骨架。 <7>如<1>至<6>中任一項所述之組成物,其包含兩種以上的上述紅外線吸收顏料。 <8>如<1>至<7>中任一項所述之組成物,其還包含聚合性化合物和光聚合起始劑。 <9>一種組成物的製造方法,其包括將紅外線吸收顏料、能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹼交換的酸或鹼、酸性或鹼性樹脂及溶劑進行混合之製程,當於上述進行混合之製程中使用上述酸時,使用上述酸性樹脂,當於上述進行混合之製程中使用上述鹼時,使用上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A
,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B
,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A
,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B
時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A
>pKa2A
式A pKa1B
<pKa2B
式B <10>一種膜,其藉由將<1>至<8>中任一項所述之組成物進行乾燥或進行乾燥及使其硬化而成。 <11>一種濾光器,其具有<10>所述之膜。 <12>一種積層體,其具有<10>所述之膜和包含彩色著色劑之濾色器。 <13>一種固體攝像元件,其具有<10>所述之膜。 <14>一種圖像顯示裝置,其具有<10>所述之膜。 <15>一種紅外線感測器,其具有<10>所述之膜。 [發明效果]
依本發明的一實施形態,能夠提供一種經分散之紅外線吸收顏料的粒徑的不均小之組成物及其製造方法。 又,依本發明的另一實施形態,能夠提供一種使用了上述組成物之膜、濾光器、積層體、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。
以下,對本揭示的內容進行詳細說明。 本說明書中,“總固體成分”是指從組成物的所有成分中去除溶劑之後的成分的總質量。又,“固體成分”是指,如上述,去除了溶劑之成分,例如,於25℃下可以為固體,亦可以為液體。 本說明書中的基團(原子團)的標記中,未標有經取代及未經取代之標記係包含不具有取代基者並且包含具有取代基者的基團。例如,“烷基”係不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基),還包含具有取代基之烷基(取代烷基)者。 關於本說明書中“曝光”,除非另有說明,則除了利用光的曝光以外,還包含利用電子束、離子束等粒子束之描繪。又,作為曝光中所使用之光,通常可舉出以水銀燈的明線光譜、準分子雷射為代表之遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等光化射線或放射線。 本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩者或其中任一個,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸這兩者或其中任一個,“(甲基)丙烯醯基”表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基這兩者或其中任一個。 本說明書中,化學式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Pr表示丙基,Bu表示丁基,Ac表示乙醯基,Bn表示苄基,Ph表示苯基。 本說明書中,“製程”這一術語不僅表示獨立的製程,而且即使無法與其他製程明確區分時,若可實現該製程所期待之作用,則亦包含於本術語中。 又,本揭示中,“質量%”與“重量%”的定義相同,“質量份”與“重量份”的定義相同。 進而,本揭示中,2以上的較佳的態樣的組合為更佳的態樣。 又,除非另有說明,則本揭示中的透過率為25℃下的透過率。 本說明書中,重量平均分子量及數平均分子量作為藉由凝膠滲透色譜(GPC)測定之苯乙烯換算值而定義。
<組成物> 本揭示之組成物包含紅外線吸收顏料、能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹼交換的酸或鹼、酸性或鹼性樹脂及溶劑,當包含上述酸時,包含上述酸性樹脂,當包含上述鹼時,包含上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A
,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B
,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A
,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B
時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A
>pKa2A
式A pKa1B
<pKa2B
式B
本發明人等對包含紅外線吸收顏料之組成物中藉由含有公知的分散劑或者含有公知的分散劑及公知的分散助劑(增效劑)而提高紅外線吸收顏料的分散性進行了研究。其結果,可知通常的分散性雖無問題,但產生了經分散之紅外線吸收顏料的粒徑的不均。一個組成物中的紅外線吸收顏料的粒徑的不均大,並且為了更加明確檢測紅外線吸收顏料的粒徑的不均,以用相同組成製備之組成物彼此進行比較時,於組成物之間的平均粒徑中發現變化。 本發明人等進行了深入研究之結果,發現藉由採用上述構成,能夠提供一種經分散之紅外線吸收顏料的粒徑的不均小之組成物。 上述優異之效果的作用機制雖不明確,但如下推定。 亦即,上述酸或鹼作為使紅外線吸收顏料的表面吸附酸性或鹼性樹脂之助劑而發揮作用,且作為使酸性或鹼性樹脂能夠充分配置於上述顏料的周圍之分散助劑而發揮功能之結果,推定可得到粒徑的不均小之組成物。 以下,對本揭示之組成物的各成分進行說明。
(酸或鹼) 本揭示之組成物包含能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹼交換的酸或鹼(還簡稱為“酸或鹼”。)。 作為上述酸或鹼,從減小粒徑的不均之觀點考慮,鹼為較佳。
作為上述酸,從減小粒徑的不均之觀點考慮,有機酸為較佳,選自包括羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦化合物之群組中之至少一種化合物為更佳,羧酸化合物為特佳。 又,作為上述羧酸化合物,從減小粒徑的不均之觀點考慮,碳數1~10的羧酸化合物為較佳,碳數2~8的羧酸化合物為更佳,碳數2~7的羧酸化合物為特佳。 進而,作為上述羧酸化合物,從減小粒徑的不均之觀點考慮,第二羧酸化合物或第三羧酸化合物為較佳,第三羧酸化合物為更佳。作為第三羧酸化合物,例如可舉出2,2-二甲基丙酸(新戊酸)。 又,作為上述羧酸化合物,從減小粒徑的不均之觀點考慮,單羧酸化合物為較佳。
作為上述鹼,從減小粒徑的不均之觀點考慮,有機鹼化合物為較佳,不包含金屬原子之有機鹼化合物為更佳,胺化合物為特佳。 作為上述胺化合物,從減小粒徑的不均之觀點考慮,可以不含有雜環或雜芳香環之脂肪族或芳香族胺化合物為較佳,芳香族胺化合物為更佳,吡啶化合物為進一步較佳,選自包括吡啶及二甲吡啶之群組中之至少一種化合物為特佳。 又,作為上述胺化合物,從減小粒徑的不均之觀點考慮,由下述式表示之化合物為較佳
[化2]
式中,A1
~A5
分別獨立地表示碳原子、鍵結有一個氫原子之碳原子或氮原子,R1
~R6
分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基或胺基,A1
~A5
及包含氮原子之環可以具有乙烯性不飽和鍵,可以為脂肪族環,亦可以為芳香族環。
從減小粒徑的不均之觀點考慮,A1
~A5
全部係碳原子或一個或兩個係氮原子,其他係碳原子為較佳,全部係碳原子或一個係氮原子,其他係碳原子為更佳,全部係碳原子為特佳。此外,當全部係碳原子時,由上述式表示之化合物係吡啶化合物。 R1
~R6
分別獨立地係氫原子或烷基為較佳,氫原子或碳數1~4的烷基為更佳,氫原子或甲基為較佳。 A1
~A5
及包含氮原子之環係芳香族環為較佳。
從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述酸的沸點係300℃以下為較佳,250℃以下為更佳,50℃以上且200℃以下為進一步較佳,100℃以上且200℃以下為特佳。 又,從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述鹼的沸點係300℃以下為較佳,250℃以下為更佳,50℃以上且200℃以下為進一步較佳,100℃以上且200℃以下為特佳。 從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述酸或鹼的分子量係1,000以下為較佳,600以下為更佳,400以下為進一步較佳,50以上且400以下為特佳。
上述酸的pKa(pKa1A
)只要滿足上述式A即可,但從減小粒徑的不均之觀點考慮,6以下為較佳,-10以上且6以下為更佳,-2以上且6以下為進一步較佳,0以上且6以下為特佳。 又,上述鹼的共軛酸的pKa(pKa1B
)只要滿足上述式B即可,但從減小粒徑的不均之觀點考慮,15以下為較佳,-5以上且12以下為更佳,-2以上且10以下為進一步較佳,-1以上且8以下為特佳。 本揭示中的pKa為水中的值,且使用ACD/Labs ver8.08(Fujitsu Ltd製)預測計算而求出。
本揭示之組成物可以單獨包含一種上述酸或鹼,亦可以包含兩種以上。 又,出於中和等目的,可以同時包含上述酸與上述鹼,但於該情況下,以大於中和量的量包含上述酸或上述鹼中的任一個為較佳。 從減小粒徑的不均之觀點考慮,本揭示之組成物中的上述酸或鹼的含量係相對於紅外線吸收顏料的總質量100質量份,0.1質量份以上且100質量份以下為較佳,0.5質量份以上且50質量份以下為更佳,1質量份以上且30質量份以下為特佳。
(酸性或鹼性樹脂) 本揭示之組成物包含酸性或鹼性樹脂,當包含上述酸時,包含上述酸性樹脂,當包含上述鹼時,包含上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A
,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B
,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A
,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B
時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A
>pKa2A
式A pKa1B
<pKa2B
式B 作為上述酸性或鹼性樹脂,從減小粒徑的不均之觀點考慮,包含鹼性樹脂為較佳。
上述酸性樹脂係具有酸基之樹脂為較佳。 作為上述酸基,從減小粒徑的不均之觀點考慮,選自包括羧基、磺基、磺醯亞胺基、磷酸基及膦酸基之群組中之至少一種基團為較佳,選自包括羧基、磺基及磺醯亞胺基之群組中之至少一種基團為更佳。
上述鹼性樹脂係具有鹼基之樹脂為較佳。 作為上述鹼基,從減小粒徑的不均之觀點考慮,具有氮原子之鹼基為較佳,胺基為更佳。作為上述胺基,可舉出第一~第三胺基。又,作為上述胺基,可較佳地舉出脂肪族胺基。
作為上述酸性或鹼性樹脂,能夠舉出高分子分散劑[例如,具有胺基之樹脂(聚醯胺胺基與其鹽等)、寡聚亞胺系樹脂、聚羧酸與其鹽、高分子量不飽和酸酯、改質聚胺基甲酸酯、改質聚酯、改質聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物、萘磺酸福馬林縮合物]等。 關於上述酸性或鹼性樹脂,依其結構能夠分類為直鏈狀高分子、末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子。 又,作為上述酸性樹脂,能夠較佳地舉出酸值係60 mgKOH/g以上(更佳為酸值60 mgKOH/g以上且300 mgKOH/g以下)的樹脂。
作為末端改質型高分子,例如可舉出日本特開平3-112992號公報、日本特表2003-533455號公報等中所記載之於末端具有磷酸基之高分子、日本特開2002-273191號公報等中所記載之於末端具有磺基之高分子、日本特開平9-77994號公報等中所記載之具有有機色素的部分骨架或雜環之高分子等。又,日本特開2007-277514號公報中所記載之於高分子末端導入了兩個以上的針對顏料表面的錨部位(酸基、鹼基、有機色素的部分骨架或雜環等)之高分子的分散穩定性亦優異,因此為較佳。
作為接枝型高分子,例如可以舉出日本特開昭54-037082號公報、日本特表平8-507960號公報、日本特開2009-258668號公報等中所記載之聚(低級伸烷基亞胺)與聚酯的反應生成物、日本特開平9-169821號公報等中所記載之聚烯丙基胺與聚酯的反應生成物、日本特開平10-339949號公報、日本特開2004-037986號公報等中所記載之大分子單體與具有氮原子之單體的共聚物、日本特開2003-238837號公報、日本特開2008-009426號公報、日本特開2008-081732號公報等中所記載之具有有機色素的部分骨架或雜環之接枝型高分子、日本特開2010-106268號公報等中所記載之大分子單體與含酸基單體的共聚物等。
作為藉由自由基聚合而製造接枝型高分子時所使用之大分子單體,能夠使用公知的大分子單體,可舉出TOAGOSEI CO.,LTD.製大分子單體AA-6(末端基係甲基丙烯醯基之聚甲基丙烯酸甲酯)、AS-6(末端基係甲基丙烯醯基之聚苯乙烯)、AN-6S(末端基係甲基丙烯醯基之苯乙烯與丙烯腈的共聚物)、AB-6(末端基係甲基丙烯醯基之聚丙烯酸丁酯)、DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.製PLACCEL FM5(甲基丙烯酸2-羥乙酯的ε-己內酯5莫耳當量加成物)、FA10L(丙烯酸2-羥乙酯的ε-己內酯10莫耳當量加成物)及日本特開平2-272009號公報中所記載之聚酯系大分子單體等。該等中,從顏料分散物的分散性、分散穩定性及使用了顏料分散物之組成物所顯示之顯影性的觀點考慮,柔軟性且親溶劑性優異之聚酯系大分子單體為特佳,日本特開平2-272009號公報中所記載之由聚酯系大分子單體表示之聚酯系大分子單體為最佳。 作為嵌段型高分子,可舉出日本特開2003-049110號公報、日本特開2009-052010號公報等中所記載之嵌段型高分子。
樹脂(分散劑)能夠作為市售品而獲得,作為該等具體例,可舉出BYK Chemie公司製“Disperbyk-101(聚醯胺胺磷酸鹽)、107(羧酸酯)、110、111(含酸基的共聚物)、130(聚醯胺)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共聚物)”、“BYK-P104、P105(高分子量不飽和多羧酸)”、EFKA公司製“EFKA4047、4050~4165(聚胺基甲酸酯系)、EFKA4330~4340(嵌段共聚物)、4400~4402(改質聚丙烯酸酯)、5010(聚酯醯胺)、5765(高分子量多羧酸鹽)、6220(脂肪酸聚酯)、6745(酞青衍生物)、6750(偶氮(azo)顏料衍生物)”、Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.製“Ajisper PB821、PB822、PB880、PB881”、KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.製“Florene TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)”、“Polyflow No.50E、No.300(丙烯酸系共聚物)”、Kusumoto Chemicals, Ltd.製“Disparon KS-860、873SN、874、#2150(脂肪族多元羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705、DA-725”、Kao Corporation製“Demo RN、N(萘磺酸甲醛聚縮合物)、MS、C、SN-B(芳香族磺酸甲醛聚縮合物)”、“Homogenol L-18(高分子多羧酸)”、“Emulgen 920、930、935、985(聚氧乙烯壬基苯基醚)”、“Acetamin 86(硬脂基胺乙酸酯)”、Lubrizol Japan Limited製“Solsperse 5000(酞青衍生物)、22000(偶氮顏料衍生物)、13240(聚酯胺)、3000、17000、27000(於末端部具有功能部的高分子)、24000、28000、32000、38500(接枝型高分子)”、NIKKO CHEMICALS CO.,LTD.製“Nikkol T106(聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯(polyoxyethylene sorbitan monooleate))、MYS-IEX(聚氧乙烯單硬脂酸酯(polyoxyethylene monostearate))”、Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.製“HINOACT T-8000E“、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製“有機矽氧烷聚合物KP341”、MORISHITA & CO.,LTD.製“EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA Polymer 100、EFKA Polymer 400、EFKA Polymer 401、EFKA Polymer 450”、SAN NOPCO LIMITED製“DISPERSE AID 6、DISPERSE AID 8、DISPERSE AID 15、DISPERSE AID 9100”、ADEKA CORPORATION製“ADEKA Pluronic L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123”及Sanyo Chemical Industries, Ltd.製“IONET S-20”等。
該等樹脂可以單獨使用一種,亦可以組合使用兩種以上。 又,亦能夠將後述鹼可溶性樹脂用作上述酸性樹脂。作為鹼可溶性樹脂,可舉出(甲基)丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物等、以及於側鏈具有羧酸之酸性纖維素衍生物、將酸酐改質成具有羥基之聚合物之樹脂,尤其(甲基)丙烯酸共聚物為較佳。又,日本特開平10-300922號公報中所記載之N位取代順丁烯二醯亞胺單體共聚物、日本特開2004-300204號公報中所記載之醚二聚物共聚物、日本特開平7-319161號公報中所記載之含有聚合性基之鹼可溶性樹脂亦為較佳。 該等中,從分散性的觀點考慮,作為上述酸性或鹼性樹脂,尤其作為上述鹼性樹脂,包含具有聚酯鏈之樹脂為較佳,包含具有聚己內酯鏈之樹脂為更佳。 又,從分散性、透明性及基於異物的膜缺陷抑制的觀點考慮,上述樹脂(較佳為丙烯酸樹脂)包括具有乙烯性不飽和基之構成單元為較佳。 作為上述乙烯性不飽和基,並無特別限制,(甲基)丙烯醯基為較佳。 又,當上述樹脂於側鏈具有乙烯性不飽和基,尤其具有(甲基)丙烯醯基時,上述樹脂於主鏈與乙烯性不飽和基之間包括具有脂環結構之2價連接基為較佳。
從顯影性的觀點考慮,本揭示之組成物可以使用鹼可溶性樹脂來作為酸性樹脂。 作為鹼可溶性樹脂,能夠從線狀有機高分子聚合物,亦即分子(較佳為以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物為主鏈之分子)中具有至少一個促進鹼可溶性之基團之鹼可溶性樹脂中適當選擇。從耐熱性的觀點考慮,多羥基苯乙烯系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳,從控制顯影性的觀點考慮,丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳。 作為促進鹼可溶性之基團(以下,還稱為酸基),例如,可舉出羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等,但能夠溶於有機溶劑且能夠藉由弱鹼性水溶液而顯影者為較佳,作為特佳者可舉出(甲基)丙烯酸。該等酸基可以僅為一種,亦可以係兩種以上。作為鹼可溶性樹脂,能夠參閱日本特開2012-208494號公報的0558~0571段(相對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的0685~0700)段的記載,並將該等內容編入本說明書中。
鹼可溶性樹脂係具有由下述式(ED)表示之結構單元之樹脂亦為較佳。
[化3]
式(ED)中,RE1
及RE2
分別獨立地表示氫原子或可以具有取代基之碳數1~25的烴基,z表示0或1。
作為由RE1
及RE2
表示之碳數1~25的烴基,並無特別限制,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、第三戊基、硬脂基、月桂基、2-乙基己基等直鏈狀或支鏈狀的烷基;苯基等芳基;環己基、第三丁基環己基、二環戊二烯基、三環癸基、異莰基、金剛烷基、2-甲基-2-金剛烷基等脂環式基;1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等經烷氧基取代之烷基;苄基等經芳基取代之烷基等。該等中,尤其從耐熱性的觀點考慮,如甲基、乙基、環己基、苄基等不易因酸或熱而脫離之第1級或第2級烴基為較佳。 此外,RE1
及RE2
可以為種類相同之取代基,亦可以為不同之取代基。 作為形成由式(ED)表示之結構單元之化合物的例,可舉出2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯(dimethyl-2,2’-[oxybis(methylene)]bis-2-propenoate)、2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二乙酯、2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丙基)酯、2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丁基)酯、2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三丁基)酯、2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異丁基)酯等。該等中,尤其2,2’-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯為較佳。
上述鹼可溶性樹脂亦可以具有除了由式(ED)表示之結構單元以外的結構單元。 作為形成上述結構單元之單體,例如從針對溶劑的溶解性等易操作性的觀點考慮,包含賦予油溶性之芳基(甲基)丙烯酸酯、烷基(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯氧基(甲基)丙烯酸酯來作為共聚合成分亦為較佳,芳基(甲基)丙烯酸酯或烷基(甲基)丙烯酸酯為更佳。 又,從鹼顯影性的觀點考慮,包含含有酸基之(甲基)丙烯酸或衣康酸等具有羧基之單體、N-羥基苯基順丁烯二醯亞胺等具有酚性羥基之單體、順丁烯二酸酐或衣康酸酐等具有羧酸酐基之單體來作為共聚合成分為較佳,(甲基)丙烯酸為更佳。 作為上述鹼可溶性樹脂,例如可較佳地舉出具有由式(ED)表示之結構單元、由甲基丙烯酸芐酯形成之結構單元及由選自包括甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸之群組中之至少一種單體形成之結構單元之樹脂。 關於具有由式(ED)表示之結構單元之樹脂,能夠參閱日本特開2012-198408號公報的0079~0099段的記載,並將該內容編入本說明書中。
鹼可溶性樹脂的重量平均分子量(Mw)係2,000~50,000為較佳。下限係5,000以上為更佳,7,000以上為進一步較佳。上限係30,000以下為更佳,20,000以下為進一步較佳。 鹼可溶性樹脂的酸值係30~200 mgKOH/g為較佳。下限係50 mgKOH/g以上為更佳,70 mgKOH/g以上為進一步較佳。上限係150 mgKOH/g以下為更佳,120 mgKOH/g以下為進一步較佳。 此外,本揭示中的酸值係藉由以下方法測定者。 酸值係表示對每1g固體成分的酸性成分進行中和時所需要之氫氧化鉀的質量者。將測定樣品溶解於四氫呋喃/水=9/1(質量比)混合溶劑,使用電位滴定儀(商品名:AT-510,KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING CO., LTD.製),將所得到之溶液於25℃下用0.1mol/L氫氧化鈉水溶液進行中和滴定。將滴定pH曲線的拐點作為滴定終點,並藉由以下式計算酸值。 A=56.11×Vs×0.1×f/w A:酸值(mgKOH/g) Vs:滴定所需要之0.1 mol/L氫氧化鈉水溶液的使用量(mL) f:0.1 mol/L氫氧化鈉水溶液的效價 w:測定樣品質量(g)(固體成分換算)
關於上述酸性或鹼性樹脂的分子量,從減小粒徑的不均之觀點考慮,作為重量平均分子量,500以上為較佳,大於1,000為更佳,2,000以上為進一步較佳,5,000以上為特佳。又,上限值係2,000,000以下為較佳,1,000,000以下為更佳,500,000以下為特佳。
上述酸性樹脂的pKa(pKa2A
)只要滿足上述式A即可,但從減小粒徑的不均之觀點考慮,小於7為較佳,-10以上且6以下為更佳,-1以上且6以下為進一步較佳,2以上且5以下為特佳。 又,上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa(pKa2B
)只要滿足上述式B即可,但從減小粒徑的不均之觀點考慮,7以上為較佳,7以上且20以下為更佳,8以上且15以下為進一步較佳,9以上且13以下為特佳。 進而,從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述酸的pKa或鹼的共軛酸的pKa與上述酸性樹脂的pKa或鹼性樹脂的共軛酸的pKa之差係0.1以上為較佳,1以上為更佳,3以上且20以下為特佳。
本揭示之組成物可以單獨包含一種上述酸性或鹼性樹脂,亦可以包含兩種以上。 從減小粒徑的不均之觀點考慮,本揭示之組成物中的上述酸性或鹼性樹脂的含量相對於紅外線吸收顏料的總質量100質量份係5質量份以上且1,000質量份以下為較佳,10質量份以上且500質量份以下為更佳,10質量份以上且300質量份以下為特佳。 從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述酸或鹼與上述酸性或鹼性樹脂的含有質量比係酸或鹼/酸性或鹼性樹脂=0.001~10為較佳,0.005~1為更佳,0.01~0.5為特佳。
(紅外線吸收顏料) 本揭示之組成物包含紅外線吸收顏料。 本揭示中所使用之紅外線吸收顏料包含能夠藉由上述酸或鹼而進行中和或鹼交換的紅外線吸收顏料。 作為紅外線吸收顏料,可以為吸收紅外線之物質,亦可以為使紅外線反射之物質。作為吸收紅外線之物質,於波長700 nm~2,000 nm的範圍內的任意範圍具有吸收之化合物為較佳,於波長700 nm~2,000 nm的範圍具有極大吸收波長之化合物為更佳。
作為紅外線吸收顏料,二亞胺化合物、芳酸菁化合物、花青化合物、酞青化合物、萘酞青化合物、夸特銳烯化合物、銨化合物、亞胺化合物、偶氮化合物、蒽醌化合物、卟啉化合物、吡咯并吡咯化合物、氧雜菁化合物、克酮鎓化合物、六元卟啉化合物、金屬二硫醇化合物、銅化合物、鎢化合物或金屬硼化物為較佳,二亞胺化合物、芳酸菁化合物、花青化合物、酞青化合物、萘酞青化合物、夸特銳烯化合物、吡咯并吡咯化合物、金屬二硫醇化合物、銅化合物或鎢化合物為更佳,芳酸菁化合物、花青化合物、酞青化合物或吡咯并吡咯化合物為進一步較佳,芳酸菁化合物或吡咯并吡咯化合物為特佳。
又,從減小粒徑的不均之觀點考慮,紅外線吸收顏料具有選自包括吡咯并吡咯色素骨架、芳酸菁色素骨架、聚次甲基色素骨架、二亞胺色素骨架、二硫戊環(dithiolene)色素骨架、酞青色素骨架、卟啉色素骨架、偶氮色素骨架、三芳基甲烷色素骨架及苝色素骨架之一群組中之至少一種色素骨架之化合物為較佳,具有選自包括吡咯并吡咯色素骨架及芳酸菁色素骨架之群組中之至少一種色素骨架之化合物為更佳,具有吡咯并吡咯色素骨架之化合物為特佳。
從減小粒徑的不均之觀點考慮,紅外線吸收顏料具有酸基或鹼基為較佳,具有酸基為較佳。又,當紅外線吸收顏料具有酸基時,從減小粒徑的不均之觀點考慮,上述酸或鹼係鹼為較佳。 作為上述酸基,從減小粒徑的不均之觀點考慮,選自包括羧基、磺基、磺醯亞胺基、磷酸基及膦酸基之群組中之至少一種基團為較佳,選自包括羧基、磺基及磺醯亞胺基之群組中之至少一種基團為更佳,選自包括磺基及磺醯亞胺基之群組中之至少一種基團為特佳。 作為上述鹼基,從減小粒徑的不均之觀點考慮,具有氮原子之鹼基為較佳,胺基或雜芳香環中的氮原子為更佳。作為上述胺基,可舉出第一~第三胺基。
作為吡咯并吡咯化合物,由式(PP)表示之化合物為較佳。
[化4]
式中,R1a
及R1b
分別獨立地表示烷基、芳基或雜芳基,R2
及R3
分別獨立地表示氫原子或取代基,R2
及R3
可以彼此鍵結而形成環,R4
分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基、雜芳基、-BR4A
R4B
或金屬原子,R4
可以與選自包括R1a
、R1b
及R3
之群組中之至少一個供價鍵結或配位鍵結,R4A
及R4B
分別獨立地表示取代基。關於式(PP)的詳細內容,能夠參閱日本特開2009-263614號公報的0017~0047段、日本特開2011-068731號公報的0011~0036段、國際公開第2015/166873號的0010~0024段的記載,並將該等內容編入本說明書中。
R1a
及R1b
分別獨立地表示芳基或雜芳基為較佳,芳基為更佳。又,R1a
及R1b
所表示之烷基、芳基及雜芳基可以具有取代基,亦可以未經取代。作為取代基,可舉出烷氧基、羥基、鹵素原子、氰基、硝基、-OCOR11
、-SOR12
、-SO2
R13
等。R11
~R13
分別獨立地表示烴基或雜芳基。又,作為取代基,可舉出日本特開2009-263614號公報的0020~0022段中所記載之取代基。其中,作為取代基,烷氧基、羥基、氰基、硝基、-OCOR11
、-SOR12
、-SO2
R13
為較佳。作為由R1a
、R1b
表示之基團,將具有支鏈烷基之烷氧基作為取代基而具有之芳基、將羥基作為取代基而具有之芳基或將-OCOR11
所表示之基團來作為取代基而具有之芳基為較佳。支鏈烷基的碳數係3~30為較佳,3~20為更佳。
R2
及R3
中的至少一個係吸電子基為較佳,R2
表示吸電子基(較佳為氰基),R3
表示雜芳基為更佳。雜芳基係5員環或6員環為較佳。又,雜芳基係單環或縮合環為較佳,單環或縮合數係2~8的縮合環為較佳,單環或縮合數係2~4的縮合環為更佳。構成雜芳基之雜原子的數係1~3為較佳,1~2為更佳。作為雜原子,例如可例示氮原子、氧原子、硫原子。雜芳基具有一個以上的氮原子為較佳。式(PP)中的兩個R2
彼此可以相同,亦可以不同。又,式(PP)中的兩個R3
彼此可以相同,亦可以不同。
R4
係氫原子、烷基、芳基、雜芳基或由-BR4A
R4B
表示之基團為較佳,氫原子、烷基、芳基或由-BR4A
R4B
表示之基團為更佳,由-BR4A
R4B
表示之基團為進一步較佳。作為R4A
及R4B
所表示之取代基,鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基或雜芳基為較佳,烷基、芳基或雜芳基為更佳,芳基為特佳。該等基團還可以具有取代基。式(PP)中的兩個R4
彼此可以相同,亦可以不同。
作為由式(PP)表示之化合物的具體例,可舉出下述化合物。以下結構式中,Me表示甲基,Ph表示苯基。又,作為吡咯并吡咯化合物,可舉出日本特開2009-263614號公報的0016~0058段、日本特開2011-068731號公報的0037~0052段、日本特開2014-130343號公報的0014~0027段、國際公開第2015/166873號的0010~0033段中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。
[化5]
作為芳酸菁化合物,由下述式(SQ)表示之化合物為較佳。
[化6]
式(SQ)中,A1
及A2
分別獨立地表示芳基、雜芳基或由式(A-1)表示之基團;
[化7]
式(A-1)中,Z1
表示形成含氮雜環之非金屬原子團,R2
表示烷基、烯基或芳烷基,d表示0或1,波浪線表示鍵結鍵。關於式(SQ)的詳細內容,能夠參閱日本特開2011-208101號公報的0020~0049段的記載,並將該內容編入本說明書中。
此外,式(SQ)中,陽離子如下那樣以非定域化的方式存在。
[化8]
作為芳酸菁化合物,可舉出日本專利第3094037號公報、日本特開昭60-228448號公報、日本特開平1-146846號公報、日本特開平1-228960號公報、日本特開2012-215806號公報的0178段、日本特開2011-208101號公報的0044~0049段中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。
作為花青化合物,由式(C)表示之化合物為較佳。 式(C)
[化9]
式中,Z1
及Z2
分別獨立地係形成可以縮環之5員或6員含氮雜環之非金屬原子團, R101
及R102
分別獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳烷基或芳基, L1
表示具有奇數個次甲基之次甲基鏈, a及b分別獨立地係0或1, 當a為0時,碳原子與氮原子以雙鍵鍵結,b為0之情況下,碳原子與氮原子以單鍵鍵結, 當式中的由Cy表示之部位為陽離子部時,X1
表示陰離子,c表示使電荷平衡時所需之數,當式中的由Cy表示之部位為陰離子部時,X1
表示陽離子,c表示使電荷平衡時所需之數,當式中的由Cy表示之部位的電荷於分子內中和時,c為0。
作為花青化合物,可舉出日本特開2002-194040號公報的0026~0030段、日本特開2007-271745號公報的0041~0042段、日本特開2007-334325號公報的0016~0018段、日本特開2008-088426號公報、日本特開2009-108267號公報的0044~0045段、日本特開2009-185161號公報、日本特開2009-191213號公報、日本特開2012-215806號公報的0160段、日本特開2013-155353號公報的0047~0049段、日本特開2015-172004號公報、日本特開2015-172102號公報中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為花青化合物的市售品,例如能夠舉出Daito chmix 1371F(DAITO CHEMIX Co., Ltd.製)、NK-3212、NK-5060等NK系列(HAYASHIBARA CO., LTD.製)等。
作為銅化合物,銅錯合物為較佳。作為銅錯合物,銅與具有針對銅的配位部位之化合物(配位體)的錯合物為較佳。作為針對銅的配位部位,可舉出以陰離子進行配位之配位部位、以非共價電子對進行配位之配位原子。銅錯合物可以具有兩個以上的配位體。當具有兩個以上的配位體時,各自的配位體可以相同,亦可以不同。關於銅錯合物,例示了4配位、5配位及6配位,4配位及5配位為更佳,5配位為進一步較佳。又,銅錯合物藉由銅和配位體而形成5員環和/或6員環為較佳。該種銅錯合物的形狀穩定,且錯合物的穩定性優異。
作為銅化合物,例如能夠使用由下式(Cu-1)表示之銅錯合物。該銅錯合物為於中心金屬的銅配位有配位體L之銅化合物,銅通常為2價銅。例如能夠藉由對銅成分混合成為配位體L之化合物或其鹽或使該等反應等而得到。 Cu(L)n1
・(X)n2
式(Cu-1) 上述式中,L表示配位於銅之配位體,X表示對離子。n1表示1~4的整數。n2表示0~4的整數。
X表示對離子。除了不具有電荷之中性錯合物以外,銅化合物有時還成為陽離子錯合物、陰離子錯合物。該情況下,依需要而存在對離子,以使中和銅化合物的電荷。
L表示與銅配位之配位體。作為與銅配位之配位體,可舉出具有相對於銅的配位部位之化合物。例如,可舉具有選自出針對銅以陰離子進行配位之配位部位及針對銅以非共價電子對進行配位之配位原子中之一種以上之化合物。以陰離子進行配位之配位部位可以解離,亦可以非解離。配位體L係具有兩個以上的對銅的配位部位之化合物(多牙配位體)為較佳。又,為了提高可見透明性,配位體L中芳香族等π共軛系未連續而鍵結有複數個為較佳。配位體L亦能夠同時使用具有一個對銅的配位部位之化合物(單牙配位體)和具有兩個以上的對銅的配位部位之化合物(多牙配位體)。作為單牙配位體,可舉出具有一個針對銅以陰離子進行配位之配位部位或針對銅以非共價電子對進行配位之配位原子之化合物。
作為配位體L中的陰離子,氧陰離子、氮陰離子或硫陰離子為較佳。作為配位體L中的以非共價電子對進行配位之配位原子為氧原子、氮原子、硫原子或磷原子為較佳,氧原子、氮原子或硫原子為更佳,氧原子、氮原子為進一步較佳,氮原子為特佳。當藉由非共價電子對進行配位之配位原子為氮原子時,與氮原子相鄰之原子為碳原子、或氮原子為較佳,碳原子為更佳。又,藉由非共價電子對進行配位之配位原子可以包含於環。當藉由非共價電子對進行配位之配位原子包含於環時,包含藉由非共價電子對進行配位之配位原子之環可以為單環,亦可以為多環,又,可以為芳香族,亦可以為非芳香族。包含藉由非共價電子對進行配位之配位原子之環為5~12員環為較佳,5~7員環為更佳。又,作為配位體L,亦能夠使用磷酸酯化合物或磺酸化合物等。關於配位體,能夠參閱日本特開2014-041318號公報的0022~0042段、日本特開2015-043063號公報的0021~0039段、日本特開2016-006476號公報的0013~0070段等的記載,並將該等內容編入本說明書中。又,作為銅化合物的具體例,可舉出日本特開2013-253224號公報、日本特開2014-032380號公報、日本特開2014-026070號公報、日本特開2014-026178號公報、日本特開2014-139616號公報、日本特開2014-139617號公報、日本特開2014-041318號公報、日本特開2015-043063號公報、日本特開2016-006476號公報中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。
作為二亞胺化合物,例如可舉出日本特開平1-113482號公報、日本特開平10-180922號公報、國際公開第2003/5076號、國際公開第2004/48480號、國際公開第2005/44782號、國際公開第2006/120888號、日本特開2007-246464號公報、國際公開第2007/148595號、日本特開2011-038007號公報、國際公開第2011/118171號的0118段等中所記載之化合物等,並將該等內容編入本說明書中。作為二亞胺化合物的市售品,例如能夠舉出EPOLIGHT1178等EPOLIGHT系列(Epolin, Inc.製)、CIR-1085等CIR-108X系列及CIR-96X系列(Japan Carlit Co., Ltd.製)、IRG022、IRG023、PDC-220(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)等。作為酞青化合物,例如可舉出日本特開昭60-224589號公報、日本特表2005-537319號公報、日本特開平4-023868號公報、日本特開平4-039361號公報、日本特開平5-078364號公報、日本特開平5-222047號公報、日本特開平5-222301號公報、日本特開平5-222302號公報、日本特開平5-345861號公報、日本特開平6-025548號公報、日本特開平6-107663號公報、日本特開平6-192584號公報、日本特開平6-228533號公報、日本特開平7-118551號公報、日本特開平7-118552號公報、日本特開平8-120186號公報、日本特開平8-225751號公報、日本特開平9-202860號公報、日本特開平10-120927號公報、日本特開平10-182995號公報、日本特開平11-035838號公報、日本特開2000-026748號公報、日本特開2000-063691號公報、日本特開2001-106689號公報、日本特開2004-018561號公報、日本特開2005-220060號公報、日本特開2007-169343號公報、日本特開2013-195480號公報的0026~0027段等中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為酞青化合物的市售品,例如可舉出FB-22、24等FB系列(YAMADA CHEMICAL CO., LTD.製)、Excolor系列、Excolor TX-EX720、Excolor TX-EX708K(NIPPON SHOKUBAI CO., LTD.製)、Lumogen IR788(BASF公司製)、ABS643、ABS654、ABS667、ABS670T、IRA693N、IRA735(Exciton製)、SDA3598、SDA6075、SDA8030、SDA8303、SDA8470、SDA3039、SDA3040、SDA3922、SDA7257(H.W. SANDS CORP.製)、TAP-15、IR-706(YAMADA CHEMICAL CO., LTD.製)等。作為萘酞青化合物,例如可舉出日本特開平11-152413號公報、日本特開平11-152414號公報、日本特開平11-152415號公報、日本特開2009-215542號公報的0046~0049段中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為夸特銳烯化合物,例如可舉出日本特開2008-009206號公報的0021段中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為夸特銳烯化合物的市售品,例如可舉出Lumogen IR765(BASF公司製)等。作為銨化合物,例如可舉出日本特開平8-027371號公報的0018段、日本特開2007-039343號公報等中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為銨化合物的市售品,例如可舉出IRG002、IRG003(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製)等。作為亞胺化合物,例如可舉出國際公開第2011/118171號的0116段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為偶氮化合物,例如可舉出日本特開2012-215806號公報的0114~0117段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為蒽醌化合物,例如可舉出日本特開2012-215806號公報的0128、0129段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為卟啉化合物,例如可舉出日本專利第3834479號公報的由式(1)表示之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為氧雜菁化合物,例如可舉出日本特開2007-271745號公報的0046段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為克酮鎓化合物,例如可舉出日本特開2007-271745號公報的0049段、日本特開2007-031644號公報、日本特開2007-169315號公報等中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為六元卟啉化合物,例如可舉出國際公開第2002/016144號的由式(1)表示之化合物,並將該內容編入本說明書中。作為金屬二硫醇化合物,例如可舉出日本特開平1-114801號公報、日本特開昭64-074272號公報、日本特開昭62-039682號公報、日本特開昭61-080106號公報、日本特開昭61-042585號公報、日本特開昭61-032003號公報等中所記載之化合物,並將該等內容編入本說明書中。作為鎢化合物,氧化鎢化合物為較佳,銫氧化鎢、銣氧化鎢為更佳,銫氧化鎢為進一步較佳。作為銫氧化鎢的組成式,能夠舉出Cs0.33
WO3
等,並且作為銣氧化鎢的組成式,能夠舉出Rb0.33
WO3
等。氧化鎢化合物例如還能夠作為Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.製YMF-02A等鎢粒子的分散物而獲得。作為金屬硼化物,例如可舉出日本特開2012-068418號公報的0049段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。其中,硼化鑭為較佳。
又,上述紅外線吸收顏料可以為於紅外線吸收顏料中導入有取代基之衍生物(以下,還稱為“顏料衍生物”。)。 從減小分散性及粒徑的不均之觀點考慮,本揭示之組成物作為紅外線吸收顏料包含顏料衍生物為較佳。 又,從減小分散性及粒徑的不均之觀點考慮,本揭示之組成物包含兩種以上的紅外線吸收顏料為較佳,包含兩種~三種紅外線吸收顏料為更佳。
作為顏料衍生物,色素的一部分具有經酸性基、鹼性基、具有鹽結構之基團取代之結構者為較佳,由下述式(3)表示之顏料衍生物為進一步較佳。由下述式(3)表示之顏料衍生物中,由於色素結構P3
易吸附於除了顏料衍生物以外的紅外線吸收顏料的表面,因此能夠提高組成物中的紅外線吸收顏料的分散性。又,當組成物包含樹脂時,顏料衍生物的末端部X3
因與樹脂的吸附部(極性基等)的相互作用而被樹脂吸附,因此能夠進一步提高紅外線吸收顏料的分散性。
[化10]
式(3)中,P3
表示色素結構,L3
分別獨立地表示單鍵或連接基,X3
分別獨立地表示酸基、鹼基或具有鹽結構之基團,m表示1以上的整數,n表示1以上的整數。
從減小分散性及粒徑的不均之觀點考慮,P3
的色素結構選自包括吡咯并吡咯色素結構、芳酸菁色素結構、二酮基吡咯并吡咯色素結構、喹吖啶酮色素結構、蒽醌色素結構、二蒽醌色素結構、苯并異吲哚色素結構、噻靛藍色素結構、偶氮色素結構、喹酞酮色素結構、酞青色素結構、萘酞青色素結構、二㗁色素結構、苝色素結構、紫環酮色素結構、苯并咪唑啉酮色素結構、苯并噻唑色素結構、苯并咪唑色素結構及苯并㗁唑色素結構之群組中之至少一種為較佳,選自包括吡咯并吡咯色素結構、芳酸菁色素結構、二酮基吡咯并吡咯色素結構、喹吖啶酮色素結構及苯并咪唑啉酮色素結構之群組中之至少一種為更佳,選自包括吡咯并吡咯色素結構及芳酸菁色素結構之群組中之至少一種為進一步較佳,吡咯并吡咯色素結構為特佳。
作為L3
的連接基,由1個~100個碳原子、0個~10個氮原子、0個~50個氧原子、1個~200個氫原子及0個~20個硫原子構成之基團為較佳,可以未經取代亦可以進一步具有取代基。作為取代基,烷基、芳基、羥基或鹵素原子為較佳。 連接基係伸烷基、伸芳基、含氮雜環基、含氮雜環基、-NR’-、-SO2
-、-S-、-O-、-CO-、-COO-、-CONR’-或將該等組合兩個以上而成之基團為較佳,伸烷基、伸芳基、-SO2
-、-COO-或將該等組合兩個以上而成之基團為更佳。R’表示氫原子、烷基(較佳為、碳數1~30)或芳基(較佳為碳數6~30)。 伸烷基的碳數係1~30為較佳,1~15為更佳,1~10為進一步較佳。伸烷基可以具有取代基。伸烷基可以係直鏈、支鏈、環狀中的任一種。又,環狀伸烷基可以係單環、多環中的任一種。 伸芳基的碳數係6~18為較佳,6~14為更佳,6~10為進一步較佳,伸苯基為特佳。 含氮雜環基係5員環或6員環為較佳。又,含氮雜環基為單環或縮合環為較佳,單環或縮合數為2~8的縮合環為較佳,單環或縮合數為2~4的縮合環為更佳。含氮雜環基中所含有之氮原子的數量係1~3為較佳,1或2為更佳。含氮雜環基亦可以含有除了氮原子以外的雜原子。作為除了氮原子以外的雜原子,例如可例示氧原子、硫原子。除了氮原子以外的雜原子的數量係0~3為較佳,0或1為更佳。 作為含氮雜環基,可舉出哌環基、吡咯啶環基、吡咯環基、哌啶環基、吡啶環基、咪唑環基、吡唑環基、㗁唑環基、噻唑環基、吡環基、口末啉環基、噻環基、吲哚環基、異吲哚環基、苯并咪唑環基、嘌呤環基、喹啉環基、異喹啉環基、喹㗁啉環基、噌啉環基、咔唑環基及由下述式(L-1)~式(L-7)中的任1個表示之基團。
[化11]
式中的*表示與P3
或X3
的鍵結部位,R表示氫原子或取代基。作為取代基,可舉出取代基T。作為取代基T,例如可舉出碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的硫代烷氧基、羥基、羧基、乙醯基、氰基、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)等。該等取代基還可以具有取代基。
作為連接基的具體例,可舉出伸烷基、伸芳基、-SO2
-、由上述式(L-1)表示之基團、由上述式(L-5)表示之基團、由-O-與伸烷基的組合構成之基團、由-NR’-與伸烷基的組合構成之基團、由-NR’-、-CO-及伸烷基的組合構成之基團、由-NR’-、-CO-、伸烷基及伸芳基的組合構成之基團、由-NR’-、-CO-及伸芳基的組合構成之基團、由-NR’-、-SO2
-及伸烷基的組合構成之基團、由-NR’-、-SO2
-、伸烷基及伸芳基的組合構成之基團、由上述式(L-1)表示之基團與伸烷基的組合構成之基團、由上述(L-1)表示之基團與伸芳基的組合構成之基團、由上述式(L-1)表示之基團、-SO2
-及伸烷基的組合構成之基團、由上述式(L-1)表示之基團、-S-及伸烷基的組合構成之基團、由上述式(L-1)表示之基團、-O-及伸芳基的組合構成之基團、由上述式(L-1)表示之基團、-NR’-、-CO-及伸芳基的組合構成之基團、由上述式(L-3)表示之基團與伸芳基的組合構成之基團、由伸芳基與-COO-的組合構成之基團、由伸芳基、-COO-與伸烷基的組合構成之基團等。
式(3)中,X3
表示酸性基、鹼性基或具有鹽結構之基團。 作為酸基,可舉出羧基、磺基、磷酸基等。 作為鹼基,可舉出後述之由式(X-3)~式(X-8)表示之基團。 作為具有鹽結構之基團,可舉出上述酸基的鹽、鹼基的鹽。作為構成鹽之原子或原子團,可舉出金屬原子、銨等氮化合物、硼酸鹽等硼化合物、膦酸酯等磷化合物等,尤其當X3
為酸基的鹽時,銨等氮化合物為較佳。作為金屬原子,鹼性金屬原子或鹼土類金屬原子為更佳。作為鹼土類金屬原子,可舉出鈣、鎂等。 又,作為取代基,可以為取代基T。取代基T還可以經其他取代基取代。作為其他取代基,可舉出羧基、磺基、磷酸基等。
X3
係選自包括羧基、磺基、磺醯亞胺基及由下述式(X-1)~式(X-8)中的任一個表示之基團之群組中之至少一種基團為較佳。
[化12]
式(X-1)~式(X-8)中,*表示與式(3)的L3
的鍵結部位,R100
~R106
各自獨立地表示氫原子、烷基、烯基或芳基,R100
與R101
可以彼此連結而形成環,M表示與陰離子構成鹽之原子或原子團。 烷基可以係直鏈狀、支鏈狀、環狀中的任一種。直鏈狀烷基的碳數係1~20為較佳,1~12為更佳,1~8為進一步較佳。支鏈狀烷基的碳數係3~20為較佳,3~12為更佳,3~8為進一步較佳。環狀烷基可以係單環、多環中的任一個。環狀烷基的碳數係3~20為較佳,4~10為更佳,6~10為進一步較佳。 烯基的碳數係2~10為較佳,2~8為更佳,2~4為進一步較佳。 芳基的碳數係6~18為較佳,6~14為更佳,6~10為進一步較佳。 R100
與R101
可以彼此鍵結而形成環。環可以為脂環,亦可以為芳香族環。環可以為單環,亦可以為多環。當R100
與R101
鍵結而形成環時,能夠藉由選自包括-CO-、-O-、-NH-、價脂肪族基、2價芳香族基及該等的組合之群組中之2價連接基進行連結。作為具體例,例如可舉出哌環、吡咯啶環、吡咯環、哌啶環、吡啶環、咪唑環、吡唑環、㗁唑環、噻唑環、吡環、嗎啉環、噻環、吲哚環、異吲哚環、苯并咪唑環、嘌呤環、喹啉環、異喹啉環、喹㗁啉環、噌啉環、咔唑環等。 M表示與陰離子構成鹽之原子或原子團。該等可舉出上述者,較佳範圍亦相同。 式(3)中,m的上限表示色素結構P3
可具有之取代基的數量,例如,10以下為較佳,5以下為更佳。當m為2以上時,複數個L及X可以彼此不同。 n係1~3的整數為較佳,1或2為更佳。當n為2以上時,複數個X可以彼此不同。
上述顏料衍生物係由下述式(4)表示之顏料衍生物為較佳。由下述式(4)表示之顏料衍生物係式(3)中的P3
為吡咯并吡咯色素結構之化合物。
[化13]
式(4)中,R43
~R46
分別獨立地表示氰基、醯基、烷氧基羰基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基或雜芳基,R47
及R48
分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基、雜芳基、-BR49
R50
或金屬原子,R47
可以與R43
或R45
共價鍵結或配位鍵結,R48
可以與R44
或R46
共價鍵結或配位鍵結,R49
及R50
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基或雜芳氧基,R49
及R50
可以彼此鍵結而形成環,L41
及L42
各自獨立地表示單鍵或伸烷基、伸芳基、含氮雜環基、-O-、-S-、-NR’-、-CO-、-SO2
-或將該等組合兩個以上而成之連接基,R’表示氫原子、烷基或芳基,X41
及X42
分別獨立地表示酸基、鹼基或具有鹽結構之基團,n41及n42分別獨立地表示0~4的整數,n41及n42中的至少1個為1以上。
從紅外線吸收性的觀點考慮,式(4)的R43
~R46
分別獨立地係氰基或雜芳基為較佳。 從紅外線吸收性的觀點考慮,R43
~R46
中的2個係氰基為較佳,R5
及R6
係氰基為更佳。 又,從紅外線吸收性的觀點考慮,R43
~R46
中的2個係雜芳基為較佳,R43
及R44
係雜芳基為更佳。 從紅外線吸收性的觀點考慮,作為R43
~R46
中的雜芳基,至少具有氮原子為較佳。 又,從紅外線吸收性的觀點考慮,作為R43
~R46
中的雜芳基,雜芳環中縮合有苯環或萘環之雜芳基為較佳,雜芳環中縮合有苯環之雜芳基為更佳。 進而,R43
~R46
中的雜芳基中的雜芳環係5員環或6員環為較佳,㗁唑環、噻唑環、吡啶環、嘧啶環或吡環為更佳,㗁唑環、噻唑環或吡環為進一步較佳。 從紅外線吸收性及分散性的觀點考慮,式(4)的R47
及R48
分別獨立地表示烷基、芳基、雜芳基或-BR49
R40
為較佳,-BR49
R50
為更佳。 從紅外線吸收性及分散性的觀點考慮,R49
及R50
分別獨立地係鹵素原子、烷基、芳基或芳氧基為較佳,芳基為更佳。 又,R49
及R50
係相同的基團為較佳。 式(4)的X41
及X42
的定義與式(3)的X3
相同,較佳態樣亦相同。
式(4)中,L41
及L42
的定義與式(3)的L3
相同,較佳態樣亦相同。進場從合成適性、可見透明性的方面考慮,以下的連接基為特佳。
[化14]
又,L41
中,構成將苯環與X41
連結之鏈之原子的數量係1個~20個為較佳,該苯環與作為顏料衍生物的母核結構的吡咯并吡咯結構直接鍵結。下限係兩個以上為更佳,3個以上為進一步較佳。上限係15個以下為更佳,10個以下為進一步較佳。L42
中,構成將苯環與X42
連結之鏈之原子的數量係1個~20個為較佳,該苯環與作為顏料衍生物的母核結構的吡咯并吡咯結構直接鍵結。下限係兩個以上為更佳,3個以上為進一步較佳。上限係15個以下為更佳,10個以下為進一步較佳。依該態樣,能夠進一步提高顏料的分散性。詳細理由雖不明確,但推測為如下,亦即藉由加長作為顏料衍生物的母核結構的吡咯并吡咯結構與X41
及X42
之間的距離,X41
及X42
不易受到位阻而發揮與樹脂等的相互作用,其結果能夠提高顏料的分散性。
由式(4)表示之化合物中,對組成物中所含有之溶劑(25℃)的溶解度係0 g/L~0.1 g/L為較佳,0 g/L~0.01 g/L為更佳。若為上述範圍,則能夠提高顏料的分散性。
作為由式(3)表示之顏料衍生物的具體例,可舉出以下(3-1)~(3-25)。此外,於以下式中,m、m1及m2分別獨立地表示1以上的整數。
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
作為由式(4)表示之化合物的具體例,可舉出以下化合物。以下的結構式中,Me表示甲基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。此外,下述表中的Ar-1~Ar-31、R-1~R-7具有如下所示之結構。以下所示之結構中的“*”為連結鍵。
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
紅外線吸收顏料於700 nm~1,200 nm的範圍具有極大吸收波長為較佳,於750 nm~1,200 nm的範圍具有為更佳,於750 nm~1,000 nm的範圍具有為進一步較佳。 又,從分散性的觀點考慮,紅外線吸收顏料係粒子狀為較佳。 從分散性的觀點考慮,紅外線吸收顏料的體積平均粒子徑係5 nm以上且500 nm以下為較佳,5 nm以上且100 nm以下為更佳,5 nm以上且50 nm以下為進一步較佳。
紅外線吸收顏料的含量相對於組成物的總固體成分係0.1質量%~80質量%為較佳。上限係60質量%以下為更佳,40質量%以下為進一步較佳。下限係1質量%以上為更佳,3質量%以上為進一步較佳。 紅外線吸收顏料可以單獨使用一種,亦可以同時使用兩種以上。當同時使用兩種以上的紅外線吸收顏料時,其合計係上述範圍為較佳。
(溶劑) 本揭示之組成物包含溶劑。 溶劑並無特別限制,只要是可均勻溶解或分散組成物的各成分者,則能夠依目的而適當選擇。例如,能夠使用水、有機溶劑,有機溶劑為較佳。 作為有機溶劑,例如可較佳地舉出醇類(例如甲醇)、酮類、酯類、芳香族烴類、鹵化烴類、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、環丁碸等。該等可以單獨使用一種,亦可以併用兩種以上。 其中,可較佳地舉出選自包括具有環狀烷基之酯類及酮類之群組中之至少一種有機溶劑。 作為醇類、芳香族烴類、鹵化烴類的具體例,可舉出日本特開2012-194534號公報的0136段等中所記載者,並將該內容編入本申請說明書中。 作為酯類、酮類、醚類的具體例,可舉出日本特開2012-208494號公報0497段(相對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的0609段)中所記載者,進而可舉出乙酸正戊酯、丙酸乙酯、酞酸二甲酯、苯甲酸乙酯、硫酸甲酯、丙酮、甲基異丁基酮、二乙基醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。
作為溶劑,選自乙醇、甲醇、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸環己酯、二乙二醇二甲醚、2-庚酮、環戊酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚及丙二醇單甲醚乙酸酯中之一種以上為較佳。
關於溶劑的含量,組成物的總固體成分成為10質量%~90質量%之量為較佳。下限係15質量%以上為更佳,20質量%以上為進一步較佳。上限係80質量%以下為更佳,70質量%以下為進一步較佳。 溶劑可以為僅一種,亦可以為兩種以上,當為兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(聚合性化合物) 從所形成之膜物性的觀點考慮,本揭示之組成物還包含聚合性化合物為較佳,還包含聚合性化合物和聚合起始劑為更佳。 聚合性化合物可以為單體、寡聚物、預聚物、聚合物等化學形態中的任一種。作為聚合性化合物,例如能夠參閱日本特開2014-41318號公報的0070~0191段(相對應之國際公開第2014/017669號的0071~0192段)、日本特開2014-32380號公報的0045~0216段等的記載,並將該內容編入本說明書中。 又,具有甲基丙烯醯基之聚胺酯樹脂的市售品,可舉出8UH-1006及8UH-1012(以上為TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.製)。
作為聚合性化合物,可以為自由基聚合性化合物,亦可以為陽離子聚合性化合物,例如可舉出包含乙烯性不飽和鍵、環狀醚(環氧樹脂、氧雜環丁烷)等聚合性基之化合物。作為乙烯性不飽和鍵,可舉出乙烯基、苯乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。聚合性化合物可以為具有1個聚合性基之單官能化合物,亦可以為具有2個以上的聚合性基之多官能聚合性化合物,但多官能聚合性化合物為較佳,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物為更佳。組成物含有多官能聚合性化合物,藉此能夠提高膜強度。 作為聚合性化合物,可舉出單官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物(較佳為3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物)、多元酸改質丙烯酸寡聚物、環氧樹脂、多官能環氧樹脂等。
作為聚合性化合物,能夠使用乙烯性不飽和化合物。作為乙烯性不飽和化合物的例子,能夠參閱日本特開2013-253224號公報的0033~0034段的記載,並將該內容編入於本說明書中。 作為乙烯性不飽和化合物,乙烯氧基改質新戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品,NK酯ATM-35E;Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.製)、二新戊四醇三丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd製)、二新戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd製)、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd製)、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD DPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd製、A-DPH-12E;Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.製)及它們的(甲基)丙烯醯基經由乙二醇殘基和/或丙二醇殘基而鍵結之結構的化合物為較佳。又,還能夠使用它們的寡聚物類型。 又,雙甘油EO(環氧乙烷)改質(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,M-460;TOAGOSEI CO., LTD.製)為較佳。新戊四醇四丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.製、A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、KAYARAD HDDA)亦為較佳。還能夠使用它們的寡聚物類型。例如,可舉出RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd製)等。
乙烯性不飽和化合物可以具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。 作為酸基與乙烯性不飽和化合物,可舉出脂肪族多羥基化合物與不飽和羧酸的酯等。使脂肪族多羥基化合物的未反應的羥基與非芳香族羧酸酐反應而具有酸基之聚合性化合物為較佳,特佳為該酯中脂肪族多羥基化合物係新戊四醇和/或二新戊四醇者。作為市售品,例如作為TOAGOSEI CO., LTD.製多元酸改質丙烯酸寡聚物,可舉出ARONIX系列的M-510、M-520等。 酸基與乙烯性不飽和化合物的酸值係0.1 mgKOH/g~40 mgKOH/g為較佳。下限係5 mgKOH/g以上為更佳。上限係30 mgKOH/g以下為更佳。
本揭示中,作為聚合性化合物,能夠使用具有環氧基或氧雜環丁基之化合物。作為具有環氧基或氧雜環丁基之化合物,可舉出於側鏈具有環氧基之聚合物、於分子內具有2個以上的環氧基之單體或寡聚物等。例如,能夠舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。又,可舉出單官能或多官能縮水甘油醚化合物,多官能脂肪族縮水甘油醚化合物為較佳。 重量平均分子量係500~5,000,000為較佳,1,000~500,000為更佳。 該等化合物可以使用市售品,亦可以使用藉由向聚合物的側鏈導入環氧基而可得到者。例如,可舉出CYCLOMER P ACA 200M、CYCLOMER ACA 230AA、CYCLOMER ACA Z250、CYCLOMER ACA Z251、CYCLOMER ACA Z300、CYCLOMER ACA Z320(以上為DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.製)。
聚合性化合物的含量相對於組成物的總固體成分係1質量%~90質量%為較佳。下限係5質量%以上為更佳,10質量%以上為進一步較佳,20質量%以上為更進一步較佳。上限係80質量%以下為更佳,75質量%以下為進一步較佳。 聚合性化合物可以僅為一種,亦可以為兩種以上。當為兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(聚合起始劑) 本揭示之組成物含有聚合性化合物並且含有聚合起始劑為較佳。 作為聚合起始劑,可以為光聚合起始劑,亦可以為熱聚合起始劑,但光聚合起始劑為較佳。 又,聚合起始劑可以為自由基聚合起始劑,亦可以為陽離子聚合起始劑。
作為光自由基聚合起始劑,例如可舉出鹵化烴衍生物(例如具有三骨架之化合物、具有㗁二唑骨架之化合物等)、醯基氧化膦等醯基膦化合物、六芳基聯咪唑、肟衍生物等肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮等。作為具有三骨架之鹵代烴化合物,例如可舉出若林等著、Bull.Chem.Soc.Japan(日本化學學會通報),42、2924(1969)中所記載之化合物、英國專利1388492號說明書中所記載之化合物、日本特開昭53-133428號公報中所記載之化合物、德國專利3337024號說明書中所記載之化合物、基於F.C.Schaefer等的J.Org.Chem.(有機化學期刊);29、1527(1964)中所記載之化合物、日本特開昭62-058241號公報中所記載之化合物、日本特開平5-281728號公報中所記載之化合物、日本特開平5-034920號公報中所記載之化合物、美國專利第4212976號說明書中所記載之化合物等。
從曝光靈敏度的觀點考慮,光自由基聚合起始劑係選自包括肟化合物、三鹵甲基三化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、環戊二烯-苯-鐵錯合物、鹵甲基㗁二唑化合物及3-芳基取代香豆素化合物之群組中之化合物為較佳,肟化合物為更佳。 作為肟化合物的具體例,可舉出日本特開2001-233842號公報中所記載之化合物、日本特開2000-80068號公報中所記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物、日本特開2016-21012號公報中所記載之化合物等。又,還可舉出J.C.S.Perkin II(英國化學會誌,柏爾金匯刊II)(1979年,1653-1660頁)、J.C.S.Perkin II(英國化學會誌,柏爾金匯刊II)(1979年,156-162頁)、Journal of Photopolymer Science and Technology(光聚合物科學與技術期刊)(1995年,202-232頁)、日本特開2000-66385號公報、日本特開2000-80068號公報、日本特表2004-534797號公報、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物等。 市售品中,還可較佳地使用IRGACURE-OXE01、IRGACURE-OXE02、IRGACURE-OXE03、IRGACURE-OXE04(以上為BASF公司製)。又,還能夠使用TR-PBG-304(Changzhou Tronly New Electronic Materials CO.,LTD.製)、ADEKA ARKLS NCI-831(ADEKA CORPORATION製)、ADEKA ARKLS NCI-930(ADEKA CORPORATION製)、ADEKA OPTOME N-1919(ADEKA CORPORATION製)。
又,作為上述記載以外的肟化合物,可以使用在咔唑環的N位連接有肟之日本特表2009-519904號公報中所記載之化合物、在二苯甲酮部位導入有雜取代基之美國專利第7626957號公報中所記載之化合物、在色素部位導入有硝基之日本特開2010-15025號公報及美國專利公開2009-292039號公報中所記載之化合物、國際公開WO2009/131189號公報中所記載之酮肟化合物、在同一分子內含有三骨架和肟骨架之美國專利7556910號公報中所記載之化合物、在405 nm處具有極大吸收波長且對g射線光源具有良好的靈敏度之日本特開2009-221114號公報中所記載之化合物等。 較佳為,例如能夠參閱日本特開2013-29760號公報的0274~0275段,並將該內容編入本說明書中。 具體而言,作為肟化合物,由下述式(OX-1)表示之化合物為較佳。此外,肟化合物中,肟的N-O鍵可以係(E)體的肟化合物,肟的N-O鍵可以係(Z)體的肟化合物,亦可以係(E)體與(Z)體的混合物。
[化27]
式(OX-1)中,RO1
及RO2
分別獨立地表示一價取代基,RO3
表示二價有機基,ArO1
表示芳基。 式(OX-1)中,作為由RO1
表示之一價取代基,一價非金屬原子團為較佳。 作為一價非金屬原子團,可舉出烷基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷硫基羰基、芳硫基羰基等。又,該等基團可以具有1個以上的取代基。又,上述取代基亦可以經其他取代基取代。 作為取代基,可舉出鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基等。 式(OX-1)中,作為由RO2
表示之一價取代基,芳基、雜環基、芳基羰基或雜環羰基為較佳。該等基團可以具有1個以上的取代基。作為取代基,能夠例示出上述之取代基。 式(OX-1)中,作為由RO3
表示之二價有機基團,碳數1~12的伸烷基、伸環烷基、伸炔基為較佳。該等基團可以具有1個以上的取代基。作為取代基,能夠例示出上述之取代基。
作為光聚合起始劑,亦能夠使用由下述式(X-1)或式(X-2)表示之化合物。
[化28]
式(X-1)中,RX1
及RX2
分別獨立地表示碳數1~20的烷基、碳數4~20的脂環式烴基、碳數6~30的芳基或碳數7~30的芳烷基,當RX1
及RX2
為苯基時,苯基彼此可以鍵結而形成茀基,RX3
及RX4
分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數4~20的雜環基,XA
表示單鍵或羰基。
式(X-2)中,RX1
、RX2
、RX3
及RX4
的定義與式(X-1)中的RX1
、RX2
、RX3
及RX4
相同,RX5
表示-RX6
、-ORX6
、-SRX6
、-CORX6
、-CONRX6
RX6
、-NRX6
CORX6
、-OCORX6
、-COORX6
、-SCORX6
、-OCSRX6
、-COSRX6
、-CSORX6
、-CN、鹵素原子或羥基,RX6
表示碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、碳數7~30的芳烷基或碳數4~20的雜環基,XA
表示單鍵或羰基,xa表示0~4的整數。
上述式(X-1)及式(X-2)中,R1
及R2
分別獨立地係甲基、乙基、正丙基、異丙基、環己基或苯基為較佳。RX3
係甲基、乙基、苯基、甲苯基或二甲苯基為較佳。RX4
係碳數1~6的烷基或苯基為較佳。RX5
係甲基、乙基、苯基、甲苯基或萘基為較佳。XA
係單鍵為較佳。 作為由式(X-1)及式(X-2)表示之化合物的具體例,例如可舉出日本特開2014-137466號公報的0076~0079段中所記載之化合物。將該內容編入本說明書中。
作為光聚合起始劑,能夠使用具有硝基之肟化合物。具有硝基之肟化合物係二聚體亦為較佳。作為具有硝基之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2013-114249號公報的0031~0047段、日本特開2014-137466號公報的0008~0012及0070~0079段及日本專利第4223071號公報的0007~0025段中所記載之化合物、以及ADEKA ARKLS NCI-831(ADEKA CORPORATION製)。
肟化合物係於350 nm~500 nm的波長區域具有極大吸收波長者為較佳,於360 nm~480 nm的波長區域具有吸收波長者為更佳,365 nm及405 nm的吸光度高者為特佳。 從靈敏度的觀點考慮,肟化合物於365 nm或405 nm的莫耳吸光係數係1,000~300,000為較佳,2,000~300,000為更佳,5,000~200,000為進一步較佳。 化合物的莫耳吸光係數能夠使用公知的方法來測定。例如,藉由紫外可見分光光度計(Varian公司製Cary-5 spectrophotometer(分光光度計)),並利用乙酸乙酯溶劑而以0.01 g/L的濃度來測定為較佳。
以下示出本揭示中較佳地使用之肟化合物的具體例,但本揭示並不限定於該等。
[化29]
此外,作為上述(C-12)中的-OC9
F17
的例子,可舉出以下基團。
[化30]
作為光聚合起始劑,亦能夠使用具有氟原子之肟化合物。作為具有氟原子之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2010-262028號公報中所記載之化合物、日本特表2014-500852號公報中所記載之化合物24、36~40、日本特開2013-164471號公報中所記載之化合物(C-3)等。將該內容編入本說明書中。
作為光陽離子聚合起始劑,可舉出光酸產生劑。作為光酸產生劑,能夠舉出藉由光照射而分解並產生酸之、重氮鹽、鏻鹽、鋶鹽、錪鎓鹽等鎓鹽化合物、醯亞胺磺酸鹽、肟磺酸鹽、重氮二碸、二碸、鄰硝基苄基磺酸鹽等磺酸鹽化合物等。關於光陽離子聚合起始劑的詳細內容,能夠參閱日本特開2009-258603號公報的0139~0214段的記載,並將該內容編入本說明書中。
作為光陽離子聚合起始劑,亦能夠使用市售品。作為光陽離子聚合起始劑的市售品,可舉出ADEKA CORPORATION製的ADEKA ARKLS SP系列(例如,ADEKA ARKLS SP-606等)、BASF公司製 IRGACURE250、IRGACURE270、IRGACURE290等。
聚合起始劑的含量相對於組成物的總固體成分係0.01質量%~30質量%為較佳。下限係0.1質量%以上為更佳,0.5質量%以上為進一步較佳。上限係20質量%以下為更佳,15質量%以下為進一步較佳。 聚合起始劑可以僅為一種,亦可以為兩種以上,當為兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(彩色著色劑、黑色著色劑、遮蔽可見光之著色劑) 本揭示之組成物能夠含有選自包括彩色著色劑及黑色著色劑之群組中之至少一種(以下,還將彩色著色劑與黑色著色劑一併稱為可見著色劑)。本揭示中,彩色著色劑是指除了白色著色劑及黑色著色劑以外的著色劑。彩色著色劑係於波長400 nm以上且小於650 nm的範圍具有吸收之著色劑為較佳。
-彩色著色劑- 本揭示中,彩色著色劑可以為顏料,亦可以為染料。 顏料的平均粒徑(r)滿足20 nm≤r≤300 nm為較佳,滿足25 nm≤r≤250 nm為更佳,滿足30 nm≤r≤200 nm為進一步較佳。在此所述之“平均粒徑”是指針對集合有顏料的一次粒子之二次粒子的平均粒徑。 又,可使用之顏料的二次粒子的粒徑分佈(以下,簡稱為“粒徑分佈”。)為如下為較佳:(平均粒徑±100)nm範圍內的所有二次粒子的70質量%以上,較佳為80質量%以上。另外,二次粒子的粒徑分佈能夠使用散射強度分佈來測定。 此外,一次粒子的平均粒徑能夠藉由如下求出,亦即用掃描型電子顯微鏡(SEM)或透過型電子顯微鏡(TEM)進行觀察,於未凝聚有粒子之部分測量100個粒徑,並計算平均值而求出。
作為顏料,有機顏料為較佳。又,顏料能夠舉出以下者。但是,本揭示並不限定於該等。 比色指數(C.I.)Pigment Yellow(顏料黃)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(以上為黃色顏料)、 C.I.Pigment Orange(顏料橙)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(以上為橙色顏料)、 C.I.Pigment Red(顏料紅)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(以上為紅色顏料)、 C.I.Pigment Green(顏料綠)7、10、36、37、58、59等(以上為綠色顏料)、 C.I.Pigment Violet(顏料紫)1、19、23、27、32、37、42等(以上為紫色顏料)、 C.I.顏料藍(Pigment Blue)1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、80等(以上為藍色顏料)。 該等顏料能夠單獨使用或組合使用多種。
作為染料並無特別限制,能夠使用公知的染料。作為化學結構,能夠使用吡唑偶氮系、苯胺偶氮系、三芳基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、苯亞甲基系、氧雜菁系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、啡噻系、吡咯并吡唑甲亞胺系、口山口星系、酞青系、苯并吡喃系、靛藍系、亞甲基吡咯系等染料。又,還可以使用該等染料的多聚體。又,還能夠使用日本特開2015-028144號公報、日本特開2015-34966號公報中所記載之染料。
又,作為染料,有時能夠較佳地使用酸性染料及其衍生物中的至少一種。除此以外,亦能夠有用地使用直接染料、鹼性染料、媒染染料、酸性媒染染料、冰染染料、分散染料、油溶染料、食品染料及該等的衍生物等中的至少一種。
以下舉出酸性染料的具體例,但並不限定於該等。例如,可舉出以下染料及該等染料的衍生物。 acid alizarin violet(酸性茜素紫) N、 acid blue(酸性藍) 1、7、9、15、18、23、25、27、29、40~45、62、70、74、80、83、86、87、90、92、103、112、113、120、129、138、147、158、171、182、192、243、324:1、 acid chrome violet(酸性銘紫) K、 acid Fuchsin(酸性品紅);acid green(酸性綠) 1、3、5、9、16、25、27、50、 acid orange(酸性橙) 6、7、8、10、12、50、51、52、56、63、74、95、 acid red(酸性紅) 1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、66、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、183、198、211、215、216、217、249、252、257、260、266、274、 acid violet(酸性紫) 6B、7、9、17、19、 acid yellow(酸性黃) 1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、42、54、72、73、76、79、98、99、111、112、114、116、184、243、 Food Yellow(食用黃) 3。
又,上述以外的偶氮系、口山口星系、酞青系的酸性染料亦為較佳,還可較佳地使用C.I.Solvent Blue 44、38;C.I.Solvent Orange 45;Rhodamine B、Rhodamine 110等酸性染料及該等染料的衍生物。 其中,作為染料,係選自三芳基甲烷系、蒽醌系、甲亞胺系、亞苄基系、氧雜菁系、花青系、啡噻系、吡咯并吡唑甲亞胺系、口山口星系、酞青系、苯并吡喃系、靛藍系、吡唑偶氮系、苯胺基偶氮系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、蒽吡啶酮系、亞甲基吡咯系之著色劑為較佳。 進而,可以組合使用顏料與染料。
-黑色著色劑- 作為黑色著色劑,有機黑色著色劑為較佳。此外,本揭示中,作為遮蔽可見光之著色劑的黑色著色劑是指吸收可見光,但使紅外線的至少一部分透過之材料。因此,本揭示中,作為遮蔽可見光之著色劑的黑色著色劑不含有碳黑及鈦黑。作為遮蔽可見光之著色劑的黑色著色劑亦能夠使用二苯并呋喃酮化合物、甲亞胺化合物、苝化合物、偶氮化合物等。
作為二苯并呋喃酮化合物,可舉出日本特表2010-534726號公報、日本特表2012-515233號公報、日本特表2012-515234號公報等中所記載者。例如,能夠作為BASF公司製“Irgaphor Black”而獲得。 作為苝化合物,可舉出C.I.Pigment Black(顏料黑)31、32等。
作為甲亞胺系化合物,可舉出日本特開平1-170601號公報、日本特開平2-034664號公報等中所記載者,例如能夠作為Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.製“CHROMOFINE BLACK A1103”而獲得。作為偶氮化合物,並無特別限定,能夠較佳地舉出由下述式(A-1)表示之化合物等。
[化31]
-遮蔽可見光之著色劑- 當使用本揭示之組成物來製造透過所含有之紅外線吸收顏料未吸收之區域的紅外線之紅外線透過濾波器時,含有遮蔽可見光之著色劑為較佳。 遮蔽可見光之著色劑藉由組合複數種著色劑,而呈現黑色、灰色或接近該等之顏色為較佳。 又,遮蔽可見光之著色劑為吸收從紫色至紅色波長域的光之材料為較佳。 又,遮蔽可見光之著色劑係遮蔽波長450 nm~650 nm的波長域的光之著色劑為較佳。 本開示中,遮蔽可見光之著色劑滿足以下(1)及(2)的至少一個要件為較佳,滿足(1)的要件為更佳。 (1):包含兩種以上的彩色著色劑之態樣。 (2):包含黑色著色劑之態樣。 又,本揭示中,作為遮蔽可見光之著色劑的黑色著色劑是指吸收可見光線,但使紅外線的至少一部分透過之材料。因此,本發明揭示中,作為遮蔽可見光之著色劑的有機系黑色著色劑不包含吸收可見光線及紅外線這兩者之黑色著色劑、例如炭黑和鈦黑。
關於上述遮蔽可見光之著色劑,例如波長450 nm~650 nm的範圍中的吸光度的最小值A與波長900 nm~1,300 nm的範圍中的吸光度的最小值B之比亦即A/B係4.5以上為較佳。 上述特性可以由一種素材滿足,亦可以由複數種素材的組合滿足。例如,為上述(1)的態樣時,組合複數種彩色著色劑而滿足上述分光特性為較佳。
作為遮蔽可見光之著色劑而包含兩種以上的彩色著色劑之情況下,彩色著色劑為選自紅色著色劑、綠色著色劑、藍色著色劑、黃色著色劑、紫色著色劑及橙色著色劑之著色劑為較佳。
作為組合兩種以上的彩色著色劑而形成遮蔽可見光之 (1)含有黃色著色劑、藍色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣。 (2)含有黃色著色劑、藍色著色劑及紅色著色劑之態樣 (3)含有黃色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣 (4)含有黃色著色劑及紫色著色劑之態樣 (5)含有綠色著色劑、藍色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣 (6)含有紫色著色劑及橙色著色劑之態樣 (7)含有綠色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣 (8)含有綠色著色劑及紅色著色劑之態樣
作為上述(1)的態樣的具體例,可舉出含有作為黃色顏料之C.I.Pigment Yellow 139或C.I.Pigment Yellow 185、作為藍色顏料之C.I.Pigment Blue15:6、作為紫色顏料之C.I.Pigment Violet 23及作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或C.I.Pigment Red 224之態樣。 作為上述(2)的態樣的具體例,可舉出含有作為黃色顏料之C.I.Pigment Yellow 139或C.I.Pigment Yellow 185、作為藍色顏料之C.I.Pigment Blue15:6及作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或C.I.Pigment Red 224之態樣。 作為上述(3)的態樣的具體例,可舉出含有作為黃色顏料之C.I.Pigment Yellow 139或C.I.Pigment Yellow 185、作為紫色顏料之C.I.Pigment Violet 23及作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或C.I.Pigment Red 224之態樣。 作為上述(4)的態樣的具體例,可舉出含有作為黃色顏料之C.I.Pigment Yellow 139或C.I.Pigment Yellow 185、作為紫色顏料之 C.I.Pigment Violet 23之態樣。 作為上述(5)的態樣的具體例,可舉出含有作為綠色顏料之C.I.Pigment Green 7或 C.I.Pigment Green 36、作為藍色顏料之C.I.Pigment Blue 15:6、作為紫色顏料之C.I.Pigment Violet 23、作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或 C.I.Pigment Red 224之態樣。 作為上述(6)的態樣的具體例,可舉出含有作為紫色顏料之C.I.Pigment Violet 23、作為橙色顏料之C.I.Pigment Orange 71之態樣。 作為上述(7)的具體例,可舉出含有作為綠色顏料之C.I.Pigment Green 7或C.I.Pigment Green 36、作為紫色顏料之C.I.Pigment Violet 23及作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或C.I.Pigment Red 224之態樣。 作為上述(8)的具體例,可舉出含有作為綠色顏料之C.I.Pigment Green 7或C.I.Pigment Green 36和作為紅色顏料之C.I.Pigment Red 254或C.I.Pigment Red 224之態樣。
作為各著色劑的比率(質量比),例如可舉出以下。
[化32]
當本揭示之樹脂組成物含有可見著色劑時,可見著色劑的含量相對於樹脂組成物的總固體成分係0.01質量%~50質量%為較佳。下限係0.1質量%以上為更佳,0.5質量%以上為進一步較佳。上限係30質量%以下為更佳,15質量%以下為進一步較佳。 又,可見著色劑的含量相對於紅外線吸收顏料的含量100質量份係10質量份~1,000質量份為較佳,50質量份~800質量份為更佳。
(矽烷耦合劑) 本揭示之組成物能夠含有矽烷耦合劑。本揭示中,矽烷偶聯劑是指具有水解性基和其以外的官能基之矽烷化合物。又,水解性基是指與矽原子直接鍵結,並藉由水解反應及縮合反應中的至少任一種而進而產生矽氧烷鍵之取代基。作為水解性基,例如可舉出鹵素原子、烷氧基、醯氧基等,烷氧基為較佳。亦即,矽烷偶聯劑係具有烷氧基甲矽烷基之化合物為較佳。又,除了水解性基以外的官能基係於與樹脂等之間藉由相互作用或形成鍵來顯示親和性之基團為較佳。例如,乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯基、巰基、環氧基、氧雜環丁基、胺基、脲基、硫醚基、異氰酸酯基等,(甲基)丙烯醯基及環氧基為較佳。作為矽烷耦合劑,可舉出日本特開2009-288703號公報的0018~0036段中所記載之化合物、日本特開2009-242604號公報的0056~0066段中所記載之化合物、國際公開第2015/166779號的0229~0236段中所記載之化合物,並將該內容編入本說明書中。
矽烷偶合劑的含量相對於組成物的總固體成分為0.01質量%~15.0質量%為較佳,0.05質量%~10.0質量%為更佳。矽烷耦合劑可以僅為一種,亦可以為兩種以上。當使用兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(界面活性劑) 從進一步提高塗佈性之觀點考慮,本揭示之組成物可以含有界面活性劑。作為界面活性劑,能夠使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等各種界面活性劑。界面活性劑能夠參閱國際公開第2015/166779號公報的0238~0245段,並將該內容編入本說明書中。
本揭示之組成物含有氟系界面活性劑,藉此作為塗佈液而製備時的液特性(尤其,流動性)進一步得以提高,並能夠進一步改善塗佈厚度的均勻性或省液性。又,能夠更佳地進行厚度不均較小的厚度均勻的膜形成。
氟系界面活性劑中的氟原子含有率係3質量%~40質量%為較佳,5質量%~30質量%為更佳,7質量%~25質量%為特佳。含氟率係該範圍內之氟系界面活性劑於塗佈膜的厚度均勻性或省液性的方面有效,且組成物中的溶解性亦為良好。
作為氟系界面活性劑,具體而言可舉出日本特開2014-041318號公報的0060~0064段(相對應之國際公開2014/17669號公報的0060~0064段)等中所記載之界面活性劑、日本特開2011-132503號公報的0117~0132段中所記載之界面活性劑,並將該等內容編入本說明書中。作為氟系界面活性劑的市售品,例如可舉出MAGAFAC F171、MAGAFAC F172、MAGAFAC F173、MAGAFAC F176、MAGAFAC F177、MAGAFAC F141、MAGAFAC F142、MAGAFAC F143、MAGAFAC F144、MAGAFAC R30、MAGAFAC F437、MAGAFAC F475、MAGAFAC F479、MAGAFAC F482、MAGAFAC F554、MAGAFAC F780(以上為DIC CORPORATION製)、FLUORAD FC430、FLUORAD FC431、FLUORAD FC171(以上為Sumitomo 3M Limited製)、SURFLON S-382、SURFLON SC-101、SURFLON SC-103、SURFLON SC-104、SURFLON SC-105、SURFLON SC-1068、SURFLON SC-381、SURFLON SC-383、SURFLON S-393、SURFLON KH-40(以上為ASAHI GLASS CO.,LTD.製)、POLYFOX PF636、POLYFOX PF656、POLYFOX PF6320、POLYFOX PF6520、POLYFOX PF7002(以上為OMNOVA SOLUTIONS INC.製)等。
又,氟系界面活性劑還能夠較佳地使用具有含有氟原子之官能基之分子結構,且被加熱時含有氟原子之官能基的一部分被切斷而氟原子揮發之丙烯酸系化合物。作為該種氟系界面活性劑,能夠舉出DIC CORPORATION製的 MAGAFAC DS系列(化學工業日報,2016年2月22日)(日經產業新聞,2016年2月23日),例如MAGAFAC DS-21。
氟系界面活性劑亦能夠使用嵌段聚合物。例如可舉出日本特開2011-089090號公報中所記載之化合物。氟系界面活性劑還能夠較佳地使用含氟高分子化合物,其包含源自具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元和源自具有2個以上(較佳為5個以上)的伸烷氧基(較佳為伸乙氧基、伸丙氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元。 上述嵌段聚合物的重量平均分子量較佳為3,000~50,000。
又,氟系界面活性劑亦能夠使用於側鏈具有乙烯性不飽和基之含氟聚合物。作為具體例,可舉出日本特開2010-164965號公報的0050~0090段及0289~0295段中所記載之化合物、例如DIC CORPORATION製MAGAFAC RS-101、MAGAFAC RS-102、MAGAFAC RS-718K、MAGAFAC RS-72-K等。氟系界面活性劑亦能夠使用日本特開2015-117327號公報的0015~0158段中所記載之化合物。
作為非離子系界面活性劑,可舉出甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如丙氧基化甘油、乙氧基化甘油等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、PLURONIC L10、PLURONIC L31、PLURONIC L61、PLURONIC L62、PLURONIC 10R5、PLURONIC 17R2、PLURONIC 25R2(BASF公司製)、TETRONIC304、TETRONIC701、TETRONIC704、TETRONIC901、TETRONIC904、TETRONIC150R1(BASF公司製)、SOLSPERSE20000(Lubrizol Corporation製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(Wako Pure Chemical Industries, Ltd製)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.製)、ALFINE E1010、SURFYNOL104、SURFYNOL400、SURFYNOL440(Nissin Chemical Co.,Ltd.製)等。
界面活性劑的含量相對於組成物的總固體成分係0.001~5.0質量%為較佳,0.005~3.0質量%為更佳。界面活性劑可以僅為一種,亦可以為兩種以上。當為兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(紫外線吸收劑) 本揭示之組成物含有紫外線吸收劑為較佳。關於紫外線吸收劑,可舉出共軛二烯化合物及二酮化合物,共軛二烯化合物為較佳。共軛二烯化合物係由下述式(UV-1)表示之化合物為更佳。
[化33]
式(UV-1)中,RU1
及RU2
分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基或碳原子數6~20的芳基,RU1
與RU2
可以彼此相同亦可以不同,但不會同時表示氫原子。 RU1
及RU2
可以與由RU1
及RU2
鍵結之氮原子一同形成環狀胺基。作為環狀胺基,例如可舉出哌啶基、口末啉基、吡咯烷基、六氫氮呯基、哌基等。 RU1
及RU2
分別獨立地係碳數1~20的烷基為較佳,碳數1~10的烷基為更佳,碳數1~5的烷基為進一步較佳。 RU3
及RU4
表示吸電子基。RU3
及RU4
係醯基、胺基甲醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、硝基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基或胺磺醯基為較佳,醯基、胺基甲醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基或胺磺醯基為更佳。又,RU3
及RU4
可以彼此鍵結而形成環狀吸電子基。作為由RU3
及RU4
彼此鍵結而形成之環狀吸電子基,例如能夠舉出包含兩個羰基之6員環。 上述的RU1
、RU2
、RU3
及RU4
中的至少1個可以呈由經由連接基而與乙烯基鍵結之單體引出之聚合物的形態。亦可以為與其他單體的共聚物。
由式(UV-1)表示之紫外線吸收劑的取代基的說明能夠參閱日本特開2013-068814號公報的0320~0327段的記載,並將該內容編入本說明書中。作為由式(UV-1)表示之紫外線吸收劑的市售品,例如可舉出UV503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製)等。
用作紫外線吸收劑之二酮化合物係由下述式(UV-2)表示之化合物為較佳。
[化34]
式(UV-2)中,R101
及R102
分別獨立地表示取代基,m1及m2分別獨立地表示0~4的整數。關於取代基,可舉出烷基、烯基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜芳氧基羰基、醯氧基、胺基、醯胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、雜芳氧基羰基胺基、磺醯基胺基、胺基磺醯基、胺基甲醯基、烷硫基、芳硫基、雜芳硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、雜芳基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、雜芳基亞磺醯基、脲基、磷酸醯胺基、巰基、磺基、羧基、硝基、異羥肟酸基、亞磺基、肼基、亞胺基、甲矽烷基、羥基、鹵素原子、氰基等,烷基或烷氧基為較佳。 烷基的碳數係1~20為較佳。關於烷基,可舉出直鏈、支鏈、環狀,直鏈或支鏈為較佳,支鏈為更佳。 烷氧基的碳數係1~20為較佳。關於烷氧基,可舉出直鏈、支鏈、環狀,直鏈或支鏈為較佳,支鏈為更佳。 R101
及R102
中的一個係烷基,且另一個係烷氧基之組合為較佳。 m1及m2分別獨立地係0~2的整數為較佳,0或1為更佳,1為特佳。
作為由式(UV-2)表示之化合物,可舉出下述化合物。
[化35]
紫外線吸收劑亦能夠使用Uvinul A(BASF公司製)。又,紫外線吸收劑能夠使用胺基二烯化合物、水楊酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、三化合物等紫外線吸收劑,作為具體例,可舉出日本特開2013-68814號公報中所記載之化合物。又,作為苯并三唑化合物可以使用Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd.製MYUA系列(化學工業日報,2016年2月1日)。 紫外線吸收劑的含量相對於組成物的總固體成分係0.01質量%~10質量%為較佳,0.01質量%~5質量%為更佳。
(聚合抑制劑) 本揭示之組成物可以含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可舉出對苯二酚、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、五倍子酚(pyrogallol)、第三丁基鄰苯二酚、苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥基胺(銨鹽、亞鈰鹽等)。其中,對甲氧基苯酚為較佳。此外,聚合抑制劑有時還作為抗氧化劑而發揮功能。聚合抑制劑的含量相對於組成物的總固體成分係0.01質量%~5質量%為較佳。
(其他成分) 本揭示之組成物可以依需要而含有敏化劑、硬化促進劑、填料、熱硬化促進劑、增塑劑及其他助劑類(例如,導電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、流平劑、剝離促進劑、抗氧化劑、香料、表面張力調節劑、鏈轉移劑等)。藉由適當地含有該等成分,可調整作為目標之紅外線截止濾波器等光學濾波器的穩定性、膜物性等性質。該等成分例如能夠參閱日本特開2012-003225號公報的0183段以後(相對應之美國專利申請公開第2013/0034812號說明書的0237段)的記載、日本特開2008-250074號公報的0101~0104及0107~0109段等的記載,並將該等內容編入本說明書中。 作為抗氧化劑,例如能夠使用苯酚化合物、磷系化合物(例如日本特開2011-090147號公報的0042段中所記載之化合物)、硫醚化合物等。作為市售品,例如可舉出ADEKA CORPORATION製ADK STAB系列(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330等)。抗氧化劑的含量相對於組成物的總固體成分係0.01質量%~20質量%為較佳,0.3質量%~15質量%為更佳。抗氧化劑可以僅為一種,亦可以為兩種以上。當使用兩種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
(組成物的用途) 本揭示之組成物能夠形成為液狀,因此例如能夠藉由向基材等賦予本揭示之組成物,並進行乾燥而輕鬆地製造膜。 當藉由塗佈而形成膜時,從塗佈性的觀點考慮,本揭示之組成物的黏度係1 mPa・s~100 mPa・s為較佳。下限係2 mPa・s以上為更佳,3 mPa・s以上為進一步較佳。上限係50 mPa・s以下為更佳,30 mPa・s以下為進一步較佳,15 mPa・s以下為特佳。黏度例如能夠使用TOKI SANGYO CO.,LTD製黏度計RE85L(轉子:1°34’×R24、測定範圍0.6~1200 mPa・s)並以將溫度調整為25℃之狀態進行測定。 本揭示之組成物的總固體成分可依塗佈方法而進行變更,例如1質量%~50質量%為較佳。下限係10質量%以上為更佳。上限係30質量%以下為更佳。
本揭示之組成物的用途並無特別限定。例如,能夠較佳地使用於紅外線截止濾波器等的形成中。例如,可較佳地使用於固體攝像元件的受光側中的紅外線截止濾波器(例如,針對晶圓級透鏡之紅外線截止濾波器用等)、固體攝像元件的背面側(與受光側相反一側)中的紅外線截止濾波器等。尤其,能夠較佳地用作固體攝像元件的受光側中的紅外線截止濾波器。又,相對於本揭示之組成物,還含有遮蔽可見光之著色劑,藉此亦能夠形成能夠使特定波長以上的紅外線透過之紅外線透過濾波器。例如,亦能夠形成遮蔽至波長400 nm~900 nm,且能夠使波長900 nm以上的紅外線透過之紅外線透過濾波器。
又,本揭示之組成物保管於容納容器為較佳。 又,作為容納容器,以防止雜質混入原材料或組成物中為目的,使用由6種6層樹脂構成容器內壁之多層瓶或將6種樹脂形成為7層結構之瓶亦為較佳。作為該等容器,例如可舉出日本特開2015-123351號公報中所記載之容器。
(組成物的製造方法) 本揭示之組成物的製造方法包括將紅外線吸收顏料、能夠與上述紅外線吸收顏料進行中和或鹽交換的酸或鹼、酸性或鹼性樹脂及溶劑進行混合之製程,當於上述進行混合之製程中使用上述酸時,使用上述酸性樹脂,當於上述進行混合之製程中包含上述鹼時,使用上述鹼性樹脂,將上述酸的pKa設為pKa1A
,將上述鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B
,將上述酸性樹脂的pKa設為pKa2A
,將上述鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B
時,滿足下述式A或式B中的任一個。 pKa1A
>pKa2A
式A pKa1B
<pKa2B
式B 本揭示之組成物係藉由本揭示之組成物的製造方法製造之組成物為較佳。
上述進行混合之製程中,將各成分進行混合之順序並無特別限制,可以逐次依任意順序將各成分進行混合,亦可以一併混合。 作為於上述進行混合之製程中所使用之機械力,可舉出壓縮、壓榨、衝擊、剪斷、氣蝕等。 作為於上述進行混合之製程中所使用之分散(混合)方法的具體例,可舉出珠磨機、砂磨機、輥磨機、球磨機、塗料振盪器、微射流均質機、高速葉輪、磨砂機、噴流混合器、高壓濕式微粒化、超聲波分散等。又,砂磨機(珠磨機)中的粒子的粉碎中,於藉由使用直徑較小之微珠、加大微珠的填充率來提高粉碎效率之條件下進行處理為較佳。又,粉碎處理之後藉由過濾、離心分離等去除粗粒子為較佳。又,使粒子分散之製程及分散機能夠較佳地使用“分散技術大全、JOHOKIKO Co., Ltd.發行、2005年7月15日”和“以懸浮(suspension)(固/液分散系)為中心之分散技術與工業應用的實際綜合資料集、經營開發中心出版部發行、1978年10月10日”、日本特開2015-157893號公報的0022段中所記載之製程及分散機。 又,本揭示之組成物的製造方法中,可以進行基於鹽磨處理的粒子的微細化處理。鹽磨處理中所使用之素材、機器、處理條件等例如能夠參閱日本特開2015-194521號公報、日本特開2012-046629號公報、國際公開第2014/185518號等的記載。
又,本揭示之組成物的製造方法包括以去除異物或降低缺陷等為目的而用濾波器對組成物進行過濾之製程為較佳。作為濾波器,只要為從以往使用於過濾用途等者則能夠並無特別限定地使用。例如,可舉出使用了聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如尼龍-6、尼龍-6,6)等聚醯胺系樹脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(高密度且包含超高分子量)等之濾波器。該等素材中,聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、聚丙烯(包含高密度聚丙烯)或尼龍為較佳。 濾波器的孔徑係0.01 μm~7.0 μm為較佳,0.01 μm~3.0 μm為更佳,0.05 μm~0.5 μm為進一步較佳。藉由設為該範圍內,能夠可靠地去除在後製程中阻礙均勻及平滑的組成物的製備之微細的雜質。又,使用纖維狀濾材亦為較佳,作為濾材例如可舉出聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等,具體而言能夠使用ROKI TECHNO CO.,LTD.製的SBP類型系列(SBP008等)、TPR類型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX類型系列(SHPX003等)濾芯。 使用過濾器時,可以組合不同的過濾器。此時,藉由第1濾波器進行之過濾可以僅進行一次,亦可以進行兩次以上。 又,可以組合於上述之範圍內孔徑不同之濾波器。在此,孔徑能夠參閱濾波器製造商的標稱值。作為市售的濾波器,例如能夠從由NIHON PALL LTD.(DFA4201NXEY等)、ADVANTEC TOYO KAISHA, LTD.、Nihon Entegris K.K.Nihon Entegris K.K.或KITZ MICRO FILTER CORPORATION等提供之各種濾波器中選擇。
<膜> 本揭示之膜係對本揭示之組成物進行乾燥或進行乾燥並使其硬化而成之膜。本揭示之膜能夠較佳地用作紅外線截止濾波器。又,亦能夠用作熱射線遮蔽濾波器或紅外線透過濾波器。本揭示之膜可以積層於支撐體上而使用,亦可以從支撐體剝離而使用。本揭示之膜可以具有圖案,亦可以為不具有圖案之膜(平坦膜)。 關於本揭示中的“乾燥”,只要能夠去除溶劑的至少一部分即可,而無需完全去除溶劑,且能夠依希望而設定溶劑的去除量。 又,上述硬化中,只要膜的硬度得以提高即可,基於聚合的硬化為較佳。
本揭示之膜的厚度能夠依目的而適當調整。膜的厚度係20 μm以下為較佳,10 μm以下為更佳,5 μm以下為進一步較佳。膜的厚度的下限係0.1 μm以上為較佳,0.2 μm以上為更佳,0.3 μm以上為進一步較佳。
本揭示之膜於波長600 nm~1,200 nm的範圍具有極大吸收波長為較佳,於波長700 nm~1,000 nm的範圍具有極大吸收波長為更佳,於波長740 nm~960 nm的範圍具有極大吸收波長為進一步較佳。
當將本揭示之膜用作紅外線截止濾波器時,本揭示之膜滿足以下(1)~(4)中的至少一個條件為較佳,滿足(1)~(4)的所有的條件為進一步較佳。 (1)波長400 nm下的透過率係70%以上為較佳,80%以上為更佳,85%以上為進一步較佳,90%以上為特佳。 (2)波長500 nm下的透過率係70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳,95%以上為特佳。 (3)波長600 nm下的透過率係70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳,95%以上為特佳。 (4)波長650 nm下的透過率係70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳,95%以上為特佳。
本揭示之膜亦能夠與包含彩色著色劑之濾色器組合使用。濾色器能夠使用包含彩色著色劑之著色組成物來製造。作為彩色著色劑,可舉出於本揭示之組成物的欄中進行了說明之彩色著色劑。著色組成物還能夠含有樹脂、聚合性化合物、聚合起始劑、界面活性劑、溶劑、聚合抑制劑、紫外線吸收劑等。關於該等的詳細內容,可舉出上述之材料,並能夠使用該等。
當將本揭示之膜與濾色器組合而使用時,於通過本揭示之膜之光的光路上配置有濾色器為較佳。例如,能夠將本揭示之膜與濾色器進行積層而用作積層體。積層體中,本揭示之膜與濾色器這兩者可以於厚度方向上相鄰,亦可以不相鄰。當本揭示之膜與濾色器於厚度方向上不相鄰時,可以於與形成有濾色器之支撐體不同的支撐體上形成有本揭示之膜,亦可以於本揭示之膜與濾色器之間夾有構成固體攝像元件之其他部件(例如微透鏡、平坦化層等)。
此外,本揭示中,紅外線截止濾波器是指,使可見區域的波長的光(可見光)透過而遮蔽近紅外區域的波長的光(紅外線)的至少一部分之濾波器。紅外線截止濾波器可以係透過所有的可見區域的波長的光者,亦可以係使可見區域的波長的光中的特定的波長區域的光透過而遮蔽特定的波長區域的光者。又,本揭示中,濾色器是指使可見區域的波長的光中的特定的波長區域的光透過而遮蔽特定的波長區域的光之濾波器。又,本揭示中,紅外線透過濾波器是指,遮蔽可見光,且使紅外線的至少一部分透過之過濾器。
本揭示之膜能夠使用於CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補式金屬氧化膜半導體)等固體攝像元件、紅外線感測器、圖像顯示裝置等各種裝置。
<膜的製造方法> 接著,對本揭示之膜的製造方法進行說明。本揭示之膜能夠經塗佈本揭示之組成物之製程而製造。
本揭示之膜的製造方法中,將組成物塗佈於支撐體上為較佳。作為支撐體,例如可舉出由聚矽氧、無鹼玻璃、鈉玻璃、派熱克斯(註冊商標)玻璃、石英玻璃等材質構成之基板。該等基板上可以形成有有機膜或無機膜等。作為有機膜的材料,例如可以舉出上述樹脂。又,作為支撐體,亦能夠使用由上述樹脂形成之基板。又,於支撐體上可以形成電荷耦合元件(CCD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)、透明導電膜等。又,有時於支撐體上形成有隔離各像素之黑色矩陣。又,於支持體上,依需要,且為了改善與上部層的密著性,防止物質擴散或將基板表面平坦化而可以設置底塗層。又,當作為支撐體而使用玻璃基板時,於玻璃基板上形成無機膜,或者對玻璃基板進行脫鹼處理來使用為較佳。依該態樣,可輕鬆地製造進一步抑制了產生異物之膜。此外,當使用了支撐體中所含有之成分(例如,當為鈉玻璃時為鈉離子等)容易從鈉玻璃等支撐體側移到形成在支撐體上之膜中時,有時顏料衍生物與從支撐體轉移之成分反應而形成鹽等,且析出晶體,但依本揭示之組成物,即使於塗佈在該等支撐體上之情況下,亦能夠製造抑制了異物的產生之膜。因此,本揭示之組成物於在該等支撐體上形成膜之情況下尤其有效。
作為組成物的塗佈方法,能夠使用公知的方法。例如,可舉出滴液法(滴鑄);狹縫塗佈法;噴霧法;輥塗法;旋轉塗佈法(spin coating);流延塗佈法;狹縫及旋轉法;預濕法(例如日本特開2009-145395號公報中所記載的方法);噴墨法(例如按需方式、壓電方式、熱方式)、噴嘴噴射等吐出系印刷柔版印刷、網版印刷、凹版印刷、反轉套版印刷、金屬遮罩印刷法等各種印刷法;使用模具等的轉印法;奈米壓印法等。作為藉由噴墨進行之應用方法,並無特別限定,例如可舉出“擴展、使用之噴墨-專利中出現的無限可能性-2005年2月發行、Sumitbe Techon Research Co., Ltd.”中示出之方法(尤其115頁~133頁)、日本特開2003-262716號公報、日本特開2003-185831號公報、日本特開2003-261827號公報、日本特開2012-126830號公報、日本特開2006-169325號公報等中所記載之方法。
可以對塗佈組成物而形成之組成物層進行乾燥(預烘烤)。當藉由低溫製程形成圖案時,可以不進行預烘烤。當進行預烘烤時,預烘烤溫度係150℃以下為較佳,120℃以下為更佳,110℃以下為進一步較佳。下限例如設為50℃以上為較佳,設為80℃以上為更佳藉由於150℃以下的預烘烤溫度下進行預烘烤,例如由有機素材構成圖像感測器的光電轉換膜時,能夠更加有效地維持該等特性。 預烘烤時間為10秒~3,000秒為較佳,40秒~2,500秒為更佳,80秒~220秒為進一步較佳。乾燥能夠利用加熱板、烘箱等來進行。
本揭示之膜的製造方法中,還可以包括形成圖案之製程。作為圖案形成方法,可舉出利用了光微影法之圖案形成方法或利用了乾式蝕刻之圖案形成方法。此外,當將本揭示之膜用作平坦膜時,可以不進行形成圖案之製程。以下,對形成圖案之製程進行詳細說明。
-藉由光微影法進行圖案形成之情況- 藉由光微影法進行之圖案形成方法包括如下製程為較佳,亦即曝光製程,對塗佈本揭示之組成物而形成之組成物層以圖案狀進行曝光;顯影製程,顯影去除未曝光部的組成物層來形成圖案。依需要,可以設置對已顯影之圖案進行烘烤之製程(後烘烤製程)。以下,對各製程進行說明。
<<曝光製程>> 曝光製程中以圖案狀對組成物層進行曝光。例如,利用步進器等曝光裝置,經由具有規定遮罩圖案之遮罩對組成物層進行曝光而能夠對組成物層進行圖案曝光。藉此,能夠使曝光部分硬化。作為曝光時能夠使用之放射線(光),g射線、i射線等紫外線為較佳,i射線線為更佳。照射量(曝光量)例如係0.03 J/cm2
~2.5 J/cm2
為較佳,0.05 J/cm2
~1.0 J/cm2
為更佳,0.08 J/cm2
~0.5 J/cm2
為特佳。關於曝光時的氧濃度,能夠適當選擇,除了於大氣下進行以外,例如可以於氧濃度係19體積%以下的低氧環境下(例如,15體積%、5體積%、實質上無氧)進行曝光,亦可以於氧濃度大於21體積%之高氧環境下(例如,22體積%、30體積%、50體積%)進行曝光。又,曝光照度能夠適當設定,較佳為能夠從1,000 W/m2
~100,000 W/m2
(例如5,000 W/m2
、15,000 W/m2
、35,000 W/m2
)的範圍選擇。氧濃度和曝光照度可以適當組合條件,例如能夠設為氧濃度10體積%且照度10,000 W/m2
、氧濃度35體積%且照度20,000 W/m2
等。
<<顯影製程>> 接著,顯影去除曝光後的組成物層中的未曝光部的組成物層來形成圖案。未曝光部的組成物層的顯影去除能夠使用顯影液來進行。藉此,曝光製程中的未曝光部的組成物層被顯影液溶出,而僅光硬化之部分殘留於支持體上。作為顯影液,不會對基底的固體攝像元件或電路等賦予不良影響之鹼顯影液為較佳。顯影液的溫度例如係20℃~30℃為較佳。顯影時間係20秒~180秒為較佳。又,為了提高殘渣去除性,可以反覆進行多次如下製程,亦即按每60秒鐘甩掉顯影液,進而供給新的顯影液。
作為使用於顯影液之鹼劑,例如可舉出氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、二乙二醇胺、二乙醇胺、羥基胺、乙二胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化芐基三甲基銨、二甲基雙(2-羥乙基)氫氧化銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一碳烯等有機鹼性化合物、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等無機鹼性化合物。顯影液可較佳地使用純水將該等鹼劑稀釋之鹼性水溶液。鹼性水溶液的鹼劑的濃度係0.001質量%~10質量%為較佳,0.01質量%~1質量%為更佳。又,顯影液中可以使用界面活性劑。作為界面活性劑的例,可舉出以上述之組成物說明之界面活性劑,非離子系界面活性劑為較佳。關於顯影液,從便於移送或保管等觀點考慮,可以暫且作為濃縮液而製造,且於使用時稀釋成所需要之濃度。稀釋倍率並無特別限定,例如能夠設定於1.5倍~100倍的範圍。此外,當使用包括該種鹼性水溶液之顯影液時,顯影後用純水清洗(沖洗)為較佳。
顯影後,且實施乾燥之後能夠進行加熱處理(後烘烤)。後烘烤係用於將膜完全硬化之顯影後的加熱處理。當進行後烘烤時,後烘烤溫度例如係100℃~240℃為較佳。從膜硬化的觀點考慮,200℃~230℃為更佳。又,當作為發光光源而使用有機電致發光(有機EL)元件時,或當以有機素材構成圖像感測器的光電轉換膜時,後烘烤溫度係150℃以下為較佳,120℃以下為更佳,100℃以下為進一步較佳,90℃以下為特佳。下限例如能夠設為50℃以上。關於後烘烤,能夠以成為上述條件之方式利用加熱板或對流式烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱機構,以連續式或間歇式對顯影後的膜進行。又,當藉由低溫製程形成圖案時,可以不進行後烘烤。
-藉由乾式蝕刻法進行圖案形成之情況- 藉由乾式蝕刻法進行之圖案形成能夠藉由如下方法進行,亦即,使將組成物塗佈在支撐體上等而形成之組成物層硬化來形成硬化物層,接著於該硬化物層上形成經圖案化之光阻層,接著將經圖案化之光阻層作為遮罩而對硬化物層使用蝕刻氣體而進行乾式蝕刻等。光阻層的形成中,還實施預烘烤處理為較佳。尤其,作為光阻層的形成製程,實施曝光後的加熱處理、顯影後的加熱處理(後烘烤處理)之態樣為較佳。關於藉由乾式蝕刻法進行之圖案形成,能夠參閱日本特開2013-064993號公報的0010~0067段的記載,並將該內容編入本說明書中。
<濾光器及積層體> 本揭示之濾光器具有本揭示之膜。 本揭示之濾光器能夠較佳地用作選自包括紅外線截止濾波器及紅外線透過濾波器之群組中之至少一種濾光器,能夠更佳地用作、雙眼船截止濾波器。 又,具有本揭示之膜和選自紅、綠、藍、洋紅、黃、青、黑及無色之像素之態樣亦為本揭示之濾光器的較佳的態樣。 又,本揭示之積層體為具有本揭示之膜和包含彩色著色劑之濾色器之積層體。
本揭示之紅外線截止濾波器具有本揭示之膜。 此外,本揭示之紅外線截止濾波器可以為僅截止紅外線區域的一部分波長的紅外線之過濾器,亦可以為截止整個紅外線區域之過濾器。作為僅截止紅外線區域的一部分波長的紅外線之過濾器,例如可舉出近紅外線截止濾波器。 又,本揭示之紅外線截止濾波器係截止750 nm~1,000 nm的範圍的紅外線之過濾器為較佳,截止750 nm~1,200 nm的範圍的紅外線之濾波器為更佳,截止750 nm~1,200 nm的紅外線之濾波器為進一步較佳。 除了上述膜以外,本揭示之紅外線截止濾波器還可以具有含有銅之層、電介質多層膜、紫外線吸收層等。本揭示之紅外線截止濾波器還至少具有含有銅之層或電介質多層膜,藉此可輕鬆地得到視角較寬,紅外線遮蔽性優異之紅外線截止濾波器。又,本揭示之紅外線截止濾波器還具有紫外線吸收層,藉此能夠形成為紫外線遮蔽性優異之紅外線截止濾波器。作為紫外線吸收層,例如能夠參閱國際公開第2015/099060號的0040~0070及0119~0145段中所記載之吸收層,並將該內容編入本說明書中。作為電介質多層膜,能夠參閱日本特開2014-041318號公報的0255~0259段的記載,並將該內容編入本說明書中。作為含有銅之層,還能夠使用由含有銅之玻璃構成之玻璃基材(含銅玻璃基材)、含銅錯合物之層(含銅錯合物層)。作為含銅玻璃基材,可舉出含有銅之磷酸鹽玻璃、含有銅之氟磷酸鹽玻璃等。作為含銅玻璃的市售品,可舉出NF-50(AGC TECHNO GLASS CO.,LTD.製)、BG-60、BG-61(以上為SCHOTT AG製)、CD5000(HOYA GROUP製)等。
本揭示之紅外線截止濾波器能夠使用於CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補式金屬氧化膜半導體)等固體攝像元件、紅外線感測器、圖像顯示裝置等各種裝置。
本揭示之紅外線截止濾波器具有使用本揭示之組成物而得到之膜的像素(圖案)和選自紅、綠、藍、洋紅、黃、青、黑及無色中之至少一種像素(圖案)之態樣亦為較佳之態樣。
作為本揭示之紅外線截止濾波器的製造方法,並無特別限制,如下方法為較佳,亦即包括將本揭示之組成物賦予到支撐體上而形成組成物層之製程、將上述組成物層曝光成圖案狀之製程及對上述曝光中的未曝光部進行顯影去除而形成圖案之製程之方法或包括將本發明之組成物賦予於支撐體上而形成組成物層之製程、於上述層上形成光阻層之製程、藉由進行曝光及顯影而將上述光阻層圖案化來得到抗蝕劑圖案之製程、以及將上述抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩而對上述層進行乾式蝕刻之製程之方法。 作為本揭示之紅外線截止濾波器的製造方法中的各製程,能夠參閱本揭示之膜的製造方法中的各製程。
<固體攝像元件> 本揭示之固體攝像元件具有本揭示之膜。作為本發明的固體攝像元件的構成,只要係具有本揭示之膜之構成,且係作為固體攝像元件而發揮功能之構成,則並無特別限定。例如,可舉出以下構成。
該構成為於支持體上具有由構成固體攝像元件的受光區域之複數個光電二極體及多晶矽等組成之轉移電極,於光電二極體及轉移電極上具有僅光電二極體的受光部開口且由鎢等形成之遮光膜,於遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整面及光電二極體受光部之方式形成且由氮化矽等形成之裝置保護膜,且於裝置保護膜上具有揭示之膜。進而,可以為於裝置保護膜上且於本揭示之膜的下側(接近支撐體之一側)具有聚光機構(例如,微透鏡等。以下相同)之構成或於本揭示之膜上具有聚光機構之構成。又,固體攝像元件中所使用之濾色器可以具有於藉由隔壁例如被分隔成格子狀之空間埋入有形成各像素之膜之構成。該情況下的隔壁的折射率比各像素低為較佳。作為具有該等構成之攝像裝置的例子,可舉出日本特開2012-227478號公報、日本特開2014-179577號公報中所記載之裝置。
<圖像顯示裝置> 本揭示之圖像顯示裝置具有本揭示之膜。作為圖像顯示裝置,可舉出液晶顯示裝置或有機電致發光(有機EL)顯示裝置等。關於圖像顯示裝置的定義或詳細內容,例如記載於“電子顯示裝置(佐佐木 昭夫著、Kogyo Chosakai Publishing Co., Ltd. 1990年發行)”、“顯示裝置(伊吹 順章著、Sangyo Tosho Publishing Co., Ltd.平成元年發行)”等中。又,關於液晶顯示裝置,例如記載於“下一代液晶顯示技術(內田 龍男編集、Kogyo Chosakai Publishing Co., Ltd. 1994年發行)”中。能夠應用於本揭示之液晶顯示裝置並無特別限制,例如能夠應用於上述的“下一代液晶顯示技術”中所記載之各種方式的液晶顯示裝置。圖像顯示裝置可以係具有白色有機EL元件者。作為白色有機EL元件,串聯結構為較佳。關於有機EL元件的串聯結構,記載於日本特開2003-45676號公報、三上名義監修、“有機EL技術開發的最前線-高亮度/高精度/長壽命化/技術集-”、技術資訊協會、326~328頁、2008年等中。有機EL元件所發出之白色光的光譜係於藍色區域(430 nm-485 nm)、綠色區域(530 nm-580 nm)及黃色區域(580 nm-620 nm)具有強的極大發光峰值者為較佳。除了該等發光峰值以外,還於紅色區域(650 nm-700 nm)具有極大發光峰值者為更佳。
<紅外線感測器> 本揭示之紅外線感測器具有本揭示之膜。作為紅外線感測器的結構,只要是能夠作為紅外線感測器而發揮功能之結構,則並無特別限定。以下,利用圖式對本揭示之紅外線感測器的一實施形態進行說明。
圖1中,符號110為固體攝像元件。設置於固體攝像元件110上之攝像區域具有紅外線截止濾波器111和紅外線透過濾波器114。又,於紅外線截止濾波器111上積層有濾色器112。於濾色器112及紅外線透過濾波器114的入射光hν側配置有微透鏡115。以覆蓋微透鏡115之方式形成有平坦化層116。
紅外線截止濾波器111能夠使用本揭示之組成物而形成。紅外線截止濾波器111的分光特性可依所使用之紅外發光二極體(紅外LED)的發光波長而選擇。
濾色器112係形成有透過並吸收可見光區域中的特定波長的光之像素之濾色器,且並無特別限定,能夠使用以往公知的像素形成用濾色器。例如,可使用形成有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的像素之濾色器等。例如,能夠參閱日本特開2014-043556號公報的0214~0263段的記載,並將該內容編入本說明書中。
紅外線透過濾波器114可依所使用之紅外LED的發光波長而選擇其特性。例如,當紅外LED的發光波長係850 nm時,紅外線透過濾波器114於膜的厚度方向上的光透過率於波長400 nm~650 nm的範圍中的最大值係30%以下為較佳,20%以下為更佳,10%以下為進一步較佳,0.1%以下為特佳。該透過率於波長400 nm~650 nm的範圍的所有區域滿足上述條件為較佳。
紅外線透過濾波器114於膜的厚度方向上的光透過率於波長800 nm以上(較佳為800 nm~1,300 nm)的範圍中的最小值係70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳。上述透過率於波長800 nm以上的範圍的一部分滿足上述條件為較佳,且於與紅外LED的發光波長對應之波長滿足上述條件為更佳。
紅外線透過濾波器114的膜厚係100 μm以下為較佳,15 μm以下為更佳,5 μm以下為進一步較佳,1 μm以下為特佳。下限值係0.1 μm為較佳。膜厚只要係上述範圍,則能夠設為滿足上述之分光特性之膜。 以下示出紅外線透過濾波器114的分光特性、膜厚等的測定方法。 關於膜厚,利用觸針式表面形狀測定器(ULVAC, Inc.公司製 DEKTAK150)測定了具有膜之乾燥後的基板。 膜的分光特性係利用紫外可見近紅外分光光度計(Hitachi High-Technologies Corporation製 U-4100),於波長300 nm~1,300 nm的範圍測定了透過率而得到之值。
又,例如當紅外LED的發光波長係940 nm時,紅外線透過濾波器114於膜的厚度方向上的光的透過率於波長450 nm~650 nm的範圍中的最大值係20%以下,於膜的厚度方向上的波長835 nm的光的透過率係20%以下,於膜的厚度方向上的光的透過率於波長1,000 nm~1,300 nm的範圍中的最小值係70%以上為較佳。
圖1所示之紅外線感測器中,可以於平坦化層116上進而配置有與紅外線截止濾波器111不同之紅外線截止濾波器(其他紅外線截止濾波器)。作為其他紅外線截止濾波器,可舉出含有銅之層或至少具有電介質多層膜者。關於該等的詳細內容,可舉出上述者。又,作為其他紅外線截止濾波器,可以使用雙帶通濾波器。 又,本揭示中所使用之紅外線透過濾波器及紅外線截止濾波器的吸收波長可對應於使用光源等而適當組合來使用。
(相機模組) 本揭示之相機模組具有固體攝像元件和本揭示之紅外線截止濾波器。 又,本揭示之相機模組還具有透鏡及對從上述固體攝像元件得到之攝像進行處理之電路為較佳。 作為本揭示之相機模組中所使用之固體攝像元件,可以為上述本揭示之固體攝像元件,亦可以為公知的固體攝像元件。 又,作為本揭示之相機模組中所使用之透鏡及對從上述固體攝像元件得到之攝像進行處理之電路,能夠使用公知者。 作為相機模組的例,能夠參閱日本特開2016-6476號公報或日本特開2014-197190號公報中所記載之相機模組,並將該等內容編入本說明書中。 [實施例]
以下舉出實施例對本揭示進行進一步具體的說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等於不脫離本揭示的宗旨的範圍內,能夠適當進行變更。因此,本揭示的範圍並不限定於以下所示之具體例。此外,除非另有說明,則“份”、“%”為質量基準。 又,實施例及比較例中的pKa使用ACD/Labs ver8.08(Fujitsu Ltd製)預測計算而求出。
(實施例1~實施例14及比較例1~比較例4) <組成物(分散液)的製作> 如表1中所記載,用塗料振蕩器對5.0質量份的作為紅外線吸收顏料的顏料、1.0質量份的作為紅外線吸收顏料的顏料衍生物、表1中所記載之量的酸或鹼、表1中所記載之量的酸性或鹼性樹脂、300質量份的溶劑(丙二醇單甲醚乙酸酯)及50質量份的0.5 mm徑氧化鋯珠進行30分鐘的分散處理之後,使用NIHON PALL LTD.製DFA4201NXEY(孔徑0.45 μm、尼龍濾波器)進行過濾,並通過過濾而分離珠子,從而製備了各組成物。此外,關於未使用顏料衍生物、酸或鹼之實施例及比較例,以除了上述質量以外的處方進行了製備。
<平均粒徑的標準偏差> 將相同的處理進行5次,使用激光衍射粒子徑分佈測定裝置SALD-2300(Shimadzu Corporation製)測定所得到之5個組成物各自的平均粒徑(體積平均粒徑)而計算標準偏差,並如下述般進行了分類為及評價。 A:標準偏差為10 nm以下 B:標準偏差大於10 nm且小於50 nm C:標準偏差為50 nm以上
<加熱經時後的平均粒徑的標準偏差> 將相同的處理進行5次,將所得到之5個組成物分別於50℃下保管3天之後,冷卻至室溫(25℃),以與上述相同的方式測定平均粒徑而計算標準偏差,並以與上述相同的方式進行了分類及評價。
[表1]
上述表1所示之各化合物如下。
[化36]
[化37]
B1:吡啶(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製) B2:2,6-二甲基吡啶(2,6-二甲吡啶、Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製) B3:三乙胺(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製) B4:1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一碳烯(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製) A1:2,2-二甲基丙酸(新戊酸、Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製)
[化38]
D1:下述結構的樹脂(酸值=36.0 mgKOH/g、胺值=47.0 mgKOH/g、重量平均分子量=20,900)。附註於主鏈之數值表示構成重複單元的莫耳比,附註於側鏈之數值表示重複單元的數。
[化39]
D2:下述結構的樹脂(重量平均分子量=17,000)。付註於括號之數值表示構成重複單元的質量比。
[化40]
D3:Solsperse 13240(聚酯胺、Lubrizol Japan Ltd.製) D4:Disparlon KS #2150(脂肪族多元羧酸、Kusumoto Chemicals, Ltd.製)
(實施例100) 實施例1~實施例10中,替代使用了氧化鋯珠之珠磨機,藉由砂磨機、輥磨機、球磨機、塗料振盪器、微射流均質機、高速葉輪、磨砂機、噴流混合器、高壓濕式微粒化、超聲波分散進行分散來製備各組成物,亦可得到相同的效果。
(實施例101) 各實施例中,作為硬化性組成物以下述組成製備之情況下的粒徑變化亦與表1相同。 顏料分散液:28.0質量份 聚合性化合物1:6.83質量份 樹脂4:6.73質量份 光聚合起始劑2:1.96質量份 聚合開抑制劑:0.003質量份 界面活性劑1:0.04質量份 PGMEA:56.44質量份 又,將該組成物與下述所示之Red、Green或Blue顏料分散液進行混合而製作可見遮蔽或紅外線透過組成物亦可得到相同的效果。
(實施例201~實施例210) 以製膜後的膜厚成為1.0 μm之方式藉由旋塗法將實施例1~實施例10中所得到之組成物塗佈於矽晶圓上。然後使用加熱板於100℃下加熱了2分鐘。接著,使用加熱板於200℃下加熱了5分鐘。接著,藉由乾式蝕刻法形成了2 μm四方的圖案(紅外線截止濾波器)。
接著,於紅外線截止濾波器的圖案上,以製膜後的膜厚成為1.0 μm之方式藉由旋塗法塗佈了Red組成物。接著,使用加熱板於100℃下加熱了2分鐘。接著,使用i射線步進機曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製),以1,000 mJ/cm2
經由2 μm四方的點圖案的遮罩而進行了曝光。接著,使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液,於23℃下進行了60秒鐘的攪拌式顯影。然後,藉由旋轉噴淋進行沖洗,進而用純水來水洗。接著,使用加熱板,於200℃下加熱5分鐘,藉此於紅外線截止濾波器的圖案上將Red組成物圖案化。同樣地,依次將Green組成物、Blue組成物圖案化形成了紅、綠及藍的著色圖案(Bayer圖案)。 外,Bayer圖案是指,如美國專利第3,971,065號說明書中所揭示那樣重複具有一個紅色(Red)元件、兩個綠色(Green)元件及一個藍色(Blue)元件之濾色器元件的2×2陣列而成之圖案,但本實施例中,形成了重複具有一個紅色(Red)元件、一個綠色(Green)元件、一個藍色(Blue)元件及一個紅外線透過濾波器元件之過濾器元件的2×2陣列而成之Bayer圖案。
接著,以製膜後的膜厚成為2.0 μm之方式利用旋轉塗佈法,將紅外線透射濾波器形成用組成物(下述組成200或組成201)塗佈於上述圖案形成之膜上。接著,使用加熱板於100℃下加熱了2分鐘。接著,使用i射線步進機曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製),以1,000 mJ/cm2
經由2 μm四方的Bayer圖案的遮罩而進行了曝光。接著,使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液,於23℃下進行了60秒鐘的攪拌式顯影。然後,藉由旋轉噴淋進行沖洗,進而用純水來水洗。接著,使用加熱板,於200℃下加熱5分鐘,藉此於紅外線截止濾波器的Bayer圖案中未形成有上述著色圖案之空白部分進行了紅外線透過濾波器的圖案化。按照公知的方法將其組入到固體攝像元件。 對所得到之固體攝像元件,於低照度的環境下(0.001勒克斯(Lux))藉由紅外發光二極體(紅外LED)照射紅外線,並讀取圖像,從而對圖像性能進行了評價。即使在使用了實施例1~實施例10中所得到之組成物之情況下,即使於低照度的環境下亦明確地辨認了圖像。
實施例201~實施例210中所使用之Red組成物、Green組成物、Blue組成物及紅外線透過濾波器形成用組成物如下。
-Red組成物- 將下述成分進行混合並攪拌之後,用孔徑0.45 μm的尼龍製濾波器(NIHON PALL LTD.製)進行過濾,從而製備了Red組成物。 Red顏料分散液:51.7質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):0.6質量份 聚合性化合物4:0.6質量份 光聚合起始劑1:0.3質量份 界面活性劑1:4.2質量份 PGMEA:42.6質量份
-Green組成物- 將下述成分進行混合並攪拌之後,用孔徑0.45 μm的尼龍製濾波器(NIHON PALL LTD.製)進行過濾,從而製備了Green組成物。 Green顏料分散液:73.7質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):0.3質量份 聚合性化合物1:1.2質量份 光聚合起始劑1:0.6質量份 界面活性劑1:4.2質量份 紫外線吸收劑(UV-503、DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製):0.5質量份 PGMEA:19.5質量份
-Blue組成物- 將下述成分進行混合並攪拌之後,用孔徑0.45 μm的尼龍製濾波器(NIHON PALL LTD.製)進行過濾,從而製備了Blue組成物。 Blue顏料分散液:44.9質量份 樹脂4(40質量%PGMEA溶液):2.1質量份 聚合性化合物1:1.5質量份 聚合性化合物4:0.7質量份 光聚合起始劑1:0.8質量份 界面活性劑1:4.2質量份 PGMEA:45.8質量份
-紅外線透過濾波器形成用組成物- 將下述成分進行混合並攪拌之後,用孔徑0.45 μm的尼龍製濾波器(NIHON PALL LTD.製)進行過濾,從而製備了紅外線透過濾波器形成用組成物。
<組成200> 顏料分散液1-1:46.5質量份 顏料分散液1-2:37.1質量份 聚合性化合物5:1.8質量份 樹脂4:1.1質量份 光聚合起始劑2:0.9質量份 界面活性劑1:4.2質量份 聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.001質量份 矽烷耦合劑:0.6質量份 PGMEA:7.8質量份
<組成201> 顏料分散液2-1:1,000質量份 聚合性化合物(二新戊四醇六丙烯酸酯):50質量份 樹脂4:17質量份 光聚合起始劑(1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛二酮-2-(鄰苯甲醯肟)):10質量份 PGMEA:179質量份 鹼可溶性聚合F-1:17質量份(固體成分濃度35質量份)
<鹼可溶性聚合物F-1的合成例> 於反應容器中,將甲基丙烯酸芐酯14份、N-苯基順丁烯二醯亞胺12份、甲基丙烯酸2-羥乙酯15份、苯乙烯10份及甲基丙烯酸20份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯200份中,進而投放了2,2’-偶氮異丁腈3份及α-甲基苯乙烯二聚物5份。對反應容器內進行氮氣吹掃之後,進行攪拌及氮氣鼓泡的同時於80℃下加熱5小時而得到了包含鹼可溶性聚合物F-1之溶液(固體成分濃度35質量%)。該聚合物中,聚苯乙烯換算的重量平均分子量係9,700,數平均分子量係5,700,Mw/Mn係1.70。
<顏料分散液2-1> 將60份的C.I.顏料黑32、20份的C.I.顏料藍15:6、20份的C.I.顏料黃139、80份的Lubrizol Japan Ltd.製SOLSPERSE 76500(固體成分濃度50質量%)、120份的包含鹼可溶性聚合物F-1之溶液(固體成分濃度35質量%)、700份的丙二醇單甲醚乙酸酯進行混合,並使用油漆攪拌器分散8小時而得到了著色劑分散液2-1。
Red組成物、Green組成物、Blue組成物及紅外線透過濾波器形成用組成物中所使用之原料為如下。
・Red顏料分散液 藉由珠磨機(直徑為0.3 mm的氧化鋯珠),將包含9.6質量份的C.I.Pigment Red 254、4.3質量份的C.I.Pigment Yellow 139、6.8質量份的分散劑(Disperbyk-161、BYK Chemie公司製)、79.3質量份的PGMEA之混合液混合並分散3小時,從而製備了顏料分散液。然後,進一步使用帶減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製)於2,000 kg/cm3
的壓力下以流量500 g/min進行了分散處理。將該分散處理重複進行10次而得到了Red顏料分散液。
・Green顏料分散液 藉由珠磨機(直徑為0.3 mm的氧化鋯珠),將包含6.4質量份的C.I.Pigment Green 36、5.3質量份的C.I.Pigment Yellow 150、5.2質量份的分散劑(Disperbyk-161,BYK Chemie公司製)、83.1質量份的 PGMEA之混合液混合並分散3小時,從而製備了顏料分散液。然後,進一步使用帶減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製)於2,000 kg/cm3
的壓力下以流量500 g/min進行了分散處理。將該分散處理重複進行10次而得到了Green顏料分散液。
・Blue顏料分散液 藉由珠磨機(直徑0.3 mm的氧化鋯珠),將包含9.7質量份的C.I.Pigment Blue 15:6、2.4質量份的C.I.Pigment Violet 23、5.5份的分散劑(Disperbyk-161、BYK Chemie co,.ltd.製)、82.4份的PGMEA之混合液混合和並分散3小時,從而製備了顏料分散液。然後,進一步使用帶減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製)於2,000 kg/cm3
的壓力下以流量500 g/min進行了分散處理。將該分散處理重複10次而得到了Blue顏料分散液。
・顏料分散液1-1 使用直徑為0.3 mm的氧化鋯珠,且藉由珠磨機(附減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製))對下述組成的混合液進行3小時的混合並分散,從而製備了顏料分散液1-1。 ・由紅色顏料(C.I.Pigment Red 254)及黃色顏料(C.I.Pigment Yellow 139)組成之混合顏料 :11.8質量份 ・樹脂(Disperbyk-111、BYK Chemie co,.ltd.製):9.1質量份 ・PGMEA:79.1質量份
・顏料分散液1-2 使用直徑為0.3 mm的氧化鋯珠,且藉由珠磨機(附減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製))對下述組成的混合液進行3小時的混合並分散,從而製備了顏料分散液1-2。 ・由藍色顏料(C.I.Pigment Blue 15:6)及紫色顏料(C.I.Pigment Violet 23)組成之混合顏料:12.6質量份 ・樹脂(Disperbyk-111、BYK Chemie co,.ltd.製):2.0質量份 ・樹脂A:3.3質量份 ・環己酮:31.2質量份 ・PGMEA:50.9質量份
樹脂A:下述結構(Mw=14,000、各構成單位中的比為莫耳比。)
[化41]
・聚合性化合物1:KAYARAD DPHA(二新戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製) ・聚合性化合物4:下述結構
[化42]
・聚合性化合物5:下述結構(左側化合物與右側化合物的莫耳比係7:3的混合物)
[化43]
・樹脂4:下述結構(酸值:70mgKOH/g、Mw=11,000、各構成單元中的比為莫耳比。)
[化44]
・光聚合起始劑1:IRGACURE-OXE01(1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛二酮-2-(鄰苯甲醯肟)、BASF公司製) ・光聚合起始劑2:下述結構
[化45]
・界面活性劑1:下述混合物(Mw=14,000)的1質量%PGMEA溶液。下述式中,表示構成單元的比例之%(62%及38%)的單位為質量%。
[化46]
・矽烷耦合劑:下述結構的化合物。以下的結構式中,Et表示乙基。
[化47]
110‧‧‧固體攝像元件
111‧‧‧紅外線截止濾波器
112‧‧‧濾色器
114‧‧‧紅外線透過濾波器
115‧‧‧微透鏡
116‧‧‧平坦化層
圖1為表示本揭示之紅外線感測器的一實施形態之概要圖。
Claims (15)
- 一種組成物,其包含: 紅外線吸收顏料; 能夠與該紅外線吸收顏料進行中和或鹽交換的酸或鹼; 酸性或鹼性樹脂;及 溶劑, 當包含該酸時,包含該酸性樹脂, 當包含該鹼時,包含該鹼性樹脂, 將該酸的pKa設為pKa1A ,將該鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B ,將該酸性樹脂的pKa設為pKa2A ,將該鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B 時,滿足下述式A或式B中的任一個: pKa1A >pKa2A 式A; pKa1B <pKa2B 式B。
- 如申請專利範圍第1項所述之組成物,其中 該酸或鹼與該酸性或鹼性樹脂的含有質量比為酸或鹼/酸性或鹼性樹脂=0.001~10。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中 該紅外線吸收顏料具有酸基,該酸或鹼為鹼。
- 如申請專利範圍第3項所述之組成物,其中, 該酸基為羧基、磺基或磺醯亞胺基,該鹼為胺化合物。
- 如申請專利範圍第3項所述之組成物,其中 該鹼為由下述式表示之化合物;式中,A1 ~A5 分別獨立地表示碳原子、鍵結有一個氫原子之碳原子或氮原子,R1 ~R6 分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基或胺基,包含A1 ~A5 及氮原子之環可以具有乙烯性不飽和鍵,可以為脂肪族環,亦可以為芳香族環。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中 該紅外線吸收顏料具有選自包括吡咯并吡咯色素骨架、芳酸菁色素骨架、聚次甲基色素骨架、二亞胺色素骨架、二硫戊環色素骨架、酞青色素骨架、卟啉色素骨架、偶氮色素骨架、三芳基甲烷色素骨架及苝色素骨架之群組中之至少一種色素骨架。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其包含兩種以上的該紅外線吸收顏料。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其還包含聚合性化合物和光聚合起始劑。
- 一種組成物的製造方法,其包括將紅外線吸收顏料、能夠與該紅外線吸收顏料進行中和或鹼交換的酸或鹼、酸性或鹼性樹脂及溶劑進行混合之製程, 當於該進行混合之製程中使用該酸時,使用該酸性樹脂, 當於該進行混合之製程中使用該鹼時,使用該鹼性樹脂, 將該酸的pKa設為pKa1A ,將該鹼的共軛酸的pKa設為pKa1B ,將該酸性樹脂的pKa設為pKa2A ,將該鹼性樹脂的共軛酸的pKa設為pKa2B 時,滿足下述式A或式B中的任一個: pKa1A >pKa2A 式A; pKa1B <pKa2B 式B。
- 一種膜,其藉由將如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之組成物進行乾燥或進行乾燥及使其硬化而成。
- 一種濾光器,其具有如申請專利範圍第10項所述之膜。
- 一種積層體,其具有如申請專利範圍第10項所述之膜和包含彩色著色劑之濾色器。
- 一種固體攝像元件,其具有如申請專利範圍第10項所述之膜。
- 一種圖像顯示裝置,其具有如申請專利範圍第10項所述之膜。
- 一種紅外線感測器,其具有如申請專利範圍第10項所述之膜。
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