TWI667243B - Near-infrared absorbing composition, near-infrared cut filter, near-infrared cut filter manufacturing method, solid-state imaging device, and camera module - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種維持高近紅外線遮蔽性,並可形成耐熱性優異的硬化膜的近紅外線吸收性組成物,使用其的近紅外線截止濾波器,近紅外線截止濾波器的製造方法,固體攝像元件,照相機模組。該近紅外線吸收性組成物包括藉由銅成分、與含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的聚合物的反應所獲得的化合物。配位原子較佳為選自氧原子、氮原子、硫原子及磷原子中的一種以上。使用該近紅外線吸收性組成物來製造近紅外線截止濾波器及照相機模組。

Description

近紅外線吸收性組成物、近紅外線截止濾波器、近紅外線截止濾波器的製造方法、固體攝像元件及照相機模組
本發明是有關於一種近紅外線吸收性組成物、近紅外線截止濾波器、近紅外線截止濾波器的製造方法、固體攝像元件及照相機模組。
於攝像機、數位靜態照相機(digital still camera)、帶有照相機功能的行動電話等中使用作為固體攝像元件的電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)影像感測器、或互補金氧半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)影像感測器。固體攝像元件因於其受光部使用對近紅外線具有感度的矽光二極體(silicon photodiode),故必須進行可見度(visibility)修正,而常使用近紅外線截止濾波器。
作為近紅外線截止濾波器的材料,於專利文獻1中揭示有一種紅外線阻斷性膜,其包含向(甲基)丙烯醯胺與磷酸的反應物或其水解物、與具有乙烯性不飽和鍵的化合物的共聚物中添加金屬化合物而成的紅外線阻斷性樹脂。
於專利文獻2中揭示有一種使用磺酸銅錯合物的近紅外線吸收性組成物。
於專利文獻3中揭示有一種黏著劑,其包含側鏈上具有羥基及/或羧基的聚酯系樹脂、及可與該聚酯系樹脂中的羥基及/或羧基進行反應的反應性化合物。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-134457號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-213918號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-13200號公報
但是,可認為所述專利文獻1中所揭示的紅外線阻斷性樹脂因具有含有磷的酸基,故耐熱性不充分。
另外,專利文獻2中所揭示的近紅外線吸收性組成物使具有乙烯性不飽和鍵的單體與銅進行反應,但存在具有乙烯性不飽和鍵的單體的聚合反應於銅的存在下難以進行,而難以高分子化的傾向。因此,可認為有時耐熱性不充分。
另外,於專利文獻3的實施例中,使用甲苯二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成物體作為反應性化合物,但耐熱性不充分。
本發明是解決所述課題的發明,其目的在於提供一種維持高近紅外線遮蔽性,並可形成耐熱性優異的硬化膜的近紅外線吸收性組成物,使用其的近紅外線截止濾波器,近紅外線截止濾波器的製造方法,固體攝像元件及照相機模組。
本發明者等人進行了努力研究,結果發現如下的近紅外線吸收性組成物的耐熱性良好,可形成具有高近紅外線遮蔽性的膜,從而完成了本發明,所述近紅外線吸收性組成物包含藉由銅成分、與含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的聚合物的反應所獲得的化合物。本發明提供以下者。
<1>一種近紅外線吸收性組成物,其包括藉由銅成分、與含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的聚合物的反應所獲得的化合物。
<2>如<1>所述的近紅外線吸收性組成物,其中配位原子為選自氧原子、氮原子、硫原子及磷原子中的一種以上。
<3>如<1>或<2>所述的近紅外線吸收性組成物,其中聚合物進而具有以陰離子進行配位的配位部位。
<4>如<3>所述的近紅外線吸收性組成物,其中陰離子為選自氧陰離子、氮陰離子及硫陰離子中的一種以上。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物,其中聚合物於側鏈上含有由下述式(1)所表示的基;*-L1-Y1…(1)
通式(1)中,L1表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的 以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基,*表示與聚合物的連結鍵。
<6>如<1>至<5>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物,其中聚合物含有由下述式(A1-1)所表示的構成單元;
式(A1-1)中,R1表示氫原子或烴基,L1表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基。
<7>如<1>至<6>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物,其中聚合物含有選自下述式(A1-1-1)~式(A1-1-4)中的至少一種構成單元;
式(A1-1-1)~式(A1-1-4)中,R1表示氫原子或烴基,L2表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基。
<8>一種近紅外線截止濾波器,其使用如<1>至<7>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物而獲得。
<9>一種近紅外線截止濾波器的製造方法,其包括於固體攝像元件的光接收側,塗佈如<1>至<7>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物的步驟。
<10>一種固體攝像元件,其包括使用如<1>至<7>中任一項所述的近紅外線吸收性組成物所獲得的近紅外線截止濾波器。
<11>一種照相機模組,其包括固體攝像元件、及配置於固體攝像元件的光接收側的近紅外線截止濾波器,且近紅外線截止濾波器為如<8>所述的近紅外線截止濾波器。
根據本發明,可提供一種維持高近紅外線遮蔽性,並可形成耐熱性優異的硬化膜的近紅外線吸收性組成物。另外,可提供一種使用該近紅外線吸收性組成物的近紅外線截止濾波器、近紅外線截止濾波器的製造方法、固體攝像元件及照相機模組。
10‧‧‧照相機模組
11‧‧‧固體攝像元件
12‧‧‧平坦化層
13‧‧‧近紅外線截止濾波器
14‧‧‧攝像透鏡
15‧‧‧透鏡架
16‧‧‧矽基板
17‧‧‧彩色濾波器
18‧‧‧微透鏡
19‧‧‧紫外.紅外光反射膜
20‧‧‧透明基材
21‧‧‧近紅外線吸收層
22‧‧‧抗反射層
圖1是表示本發明的實施形態的具有近紅外線截止濾波器的照相機模組的構成的概略剖面圖。
圖2是表示照相機模組中的近紅外線截止濾波器周邊部分的一例的概略剖面圖。
圖3是表示照相機模組中的近紅外線截止濾波器周邊部分的一例的概略剖面圖。
圖4是表示照相機模組中的近紅外線截止濾波器周邊部分的一例的概略剖面圖。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。再者,於本說明書中,「~」是以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的含義來使用。
於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸及甲基丙烯酸,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
於本說明書中,單體有別於寡聚物及聚合物,是指重量平均分子量為2,000以下的化合物。
於本說明書中,所謂聚合性化合物,是指具有聚合性基的化合物。所謂聚合性基,是指參與聚合反應的基。
於本說明書中的基(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述包含不具有取代基的基(原子團),並且亦包含具有 取代基的基(原子團)。
於本說明書中,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,Ph表示苯基。
於本說明書中,所謂近紅外線,是指波長區域為700nm~2500nm的光(電磁波)。
於本說明書中,所謂總固體成分,是指自組成物的總組成中去除溶劑後的成分的總質量。
於本說明書中,所謂固體成分,是指25℃下的固體成分。
於本說明書中,重量平均分子量及數量平均分子量作為藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定所得的聚苯乙烯換算值來定義。於本說明書中,重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)例如可藉由如下方式來求出:使用HLC-8220(東曹(Tosoh)(股份)製造),並將TSKgel Super AWM-H(東曹(股份)製造,6.0mm內徑(Inner Diameter,ID)×15.0cm)用作管柱,將10mmol/L的溴化鋰N-甲基吡咯啶酮(N-Methylpyrrolidinone,NMP)溶液用作溶離液。
<近紅外線吸收性組成物>
本發明的近紅外線吸收性組成物包括藉由銅成分、與含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的聚合物的反應所獲得的化合物(亦稱為聚合物銅化合物)。
藉由使用本發明的近紅外線吸收性組成物,可獲得近紅外線遮蔽性高的硬化膜(近紅外線截止濾波器)。另外,亦可提高硬化 膜的耐熱性。
可獲得此種效果的理由並不明確,但如以下般進行推斷。
含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的聚合物(以下,亦稱為聚合物(A))相對於銅成分,作為配位體發揮作用。即,可認為藉由聚合物(A)的配位原子(非共用電子對)與銅成分的銅進行配位,聚合物銅化合物的結構變形,可獲得可見光區域的高透過性,近紅外線的吸光能力提昇,進而,色價亦提昇。另外,可認為聚合物銅化合物將銅作為起點,於聚合物(A)的側鏈間形成交聯結構,可獲得耐熱性優異的膜。另外,可製成吸水率低、耐濕性良好的聚合物銅化合物。
聚合物銅化合物較佳為將聚合物(A)作為配位體的銅錯合物。
聚合物銅化合物較佳為將於25℃、相對濕度95%的條件下放置5小時前作為基準的質量增加率為60%以下。以下,有時將於25℃、相對濕度95%的條件下放置的試驗簡稱為吸水率試驗。
聚合物銅化合物較佳為所述質量增加率為60%以下,更佳為25%以下,進而更佳為10%以下,特佳為3%以下。另外,可將吸水率試驗的時間設定得長,可為10小時,亦可為20小時。於此情況下,所述化合物的質量增加率亦較佳為滿足所述範圍。將吸水率試驗的試驗時間設定為長時間的情況下的質量增加率越小,可獲得耐濕性越高的近紅外線截止濾波器。另外,所述化合物的質量增加率的下限為0%,較佳為吸水率試驗後質量亦不增加。
本發明的近紅外線吸收性組成物中的聚合物銅化合物的含量較佳為總固體成分的30質量%以上,更佳為50質量%以上,進而更佳為70質量%~100質量%,特佳為80質量%~100質量%。藉由增加聚合物銅化合物的含量,可提昇近紅外線遮蔽性。
<<聚合物(A)>>
聚合物(A)只要是含有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子者,則並無特別限定。
於聚合物(A)中,以非共用電子對進行配位的配位原子較佳為選自氧原子、氮原子、硫原子及磷原子中的一種以上,更佳為選自氧原子、氮原子及硫原子中的一種以上,進而更佳為氮原子。另外,較佳為以非共用電子對進行配位的配位原子為氮原子、且鄰接於該氮原子的原子為碳原子的態樣,該碳原子具有取代基亦較佳。藉由設為此種構成,銅錯合物的結構更容易變形,因此可進一步提昇色價。取代基的含義與後述的含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有的取代基相同,較佳為碳數1~10的烷基、碳數6~12的芳基、羧基、碳數1~12的烷氧基、碳數2~12的醯基、碳數1~12的烷硫基、鹵素原子。
以非共用電子對進行配位的配位原子可包含於環中,亦可包含於選自以下的群組(UE)中的至少一種部分結構中。
群組(UE) [化3]
群組(UE)中,R1分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基,R2分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷硫基、芳硫基、雜芳硫基、胺基或醯基。
R1所表示的烷基可為直鏈狀、分支狀或環狀,但較佳為直鏈狀。烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~6,進而更佳為1~4。作為烷基的例子,可列舉甲基。烷基可具有取代基,作為取代基,可列舉:鹵素原子、羧基、雜環基。作為取代基的雜環基可為單環,亦可為多環,另外,可為芳香族,亦可為非芳香族。構成雜環的雜原子的數量較佳為1~3,更佳為1或2。構成雜環的雜原子較佳為氮原子。當烷基具有取代基時,可進而具有取代基。
R1所表示的烯基及炔基的碳數較佳為2~10,更佳為2~6。
R1所表示的芳基可為單環,亦可為多環,但較佳為單環。芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而更佳為6。
R1所表示的雜芳基可為單環,亦可為多環。構成雜芳基的環 的雜原子的數量較佳為1~3。構成雜芳基的環的雜原子較佳為氮原子、氧原子或硫原子。雜芳基的環的碳數較佳為6~18,更佳為6~12。
R2所表示的烷基的含義與R1中所說明的烷基相同,較佳的範圍亦相同。
R2所表示的烯基的碳數較佳為2~10,更佳為2~6。
R2所表示的炔基的碳數較佳為2~10,更佳為2~6。
R2所表示的芳基的含義與所述群組(UE)中所說明的芳基相同,較佳的範圍亦相同。
R2所表示的雜芳基的含義與R1中所說明的雜芳基相同,較佳的範圍亦相同。
R2所表示的烷氧基的碳數較佳為1~12。
R2所表示的芳氧基的碳數較佳為6~18。
R2所表示的雜芳氧基可為單環,亦可為多環。構成雜芳氧基的雜芳基的含義與R1中所說明的雜芳基相同,較佳的範圍亦相同。
R2所表示的烷硫基的碳數較佳為1~12。
R2所表示的芳硫基的碳數較佳為6~18。
R2所表示的雜芳硫基可為單環,亦可為多環。構成雜芳硫基的雜芳基的含義與R1中所說明的雜芳基相同,較佳的範圍亦相同。
R2所表示的醯基的碳數較佳為2~12。
當以非共用電子對進行配位的配位原子包含於環中時,含有配位原子的環可為單環,亦可為多環,另外,可為芳香 族,亦可為非芳香族。較佳為5員環~12員環,更佳為5員環~7員環,進而更佳為5員環或6員環。
含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有取代基。作為取代基,可列舉:碳數1~10的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基,碳數6~12的芳基,鹵素原子,矽原子,碳數1~12的烷氧基,碳數1~12的醯基,碳數1~12的烷硫基,羧基等。
所述取代基可進而具有取代基。作為此種取代基,例如可列舉:包含含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環的基、含有選自所述群組(UE)中的至少一種部分結構的基、碳數1~12的烷基、碳數1~12的醯基、羥基等。
聚合物(A)可進而具有以陰離子進行配位的配位部位。此處,所謂以陰離子進行配位的配位部位,是指含有可配位於銅成分中的銅原子上的陰離子者,例如可列舉含有氧陰離子、氮陰離子或硫陰離子者。
以陰離子進行配位的配位部位較佳為選自以下的群組(AN)中的至少一種。
群組(AN)[化4]
所述群組(AN)中,X較佳為表示N或CR,R較佳為分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基。
群組(AN)中的R所表示的烷基、烯基、炔基、芳基及雜芳基的含義與所述群組(UE)中的R1所表示的烷基、烯基、炔基、芳基及雜芳基相同,較佳的範圍亦相同。
聚合物(A)較佳為於側鏈上含有由下述式(1)所表示的基。
*-L1-Y1…(1)
通式(1)中,L1表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基,*表示與聚合物的連結鍵。
Y1較佳為具有2個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基,更佳為具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰 離子進行配位的配位部位的基。
通式(1)中,當L1表示連結基時,作為二價的連結基,可列舉伸烷基、伸芳基、伸雜芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基,較佳為氫原子)、或包含該些的組合的基,較佳為伸烷基、伸芳基、-CO-、-COO-、-NR10-及包含該些的組合的基,更佳為伸烷基、伸芳基、-CO-、-COO-、-NR10-、包含伸烷基與-COO-的組合的基、包含-CO-與-NR10-的組合的基、或包含伸烷基與-CO-及-NR10-的組合的基。
伸烷基的碳數較佳為1~30,更佳為1~15,進而更佳為1~10。伸烷基可具有取代基,較佳為未經取代。伸烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種。另外,環狀的伸烷基可為單環、多環的任一種。
伸芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~14,進而更佳為6~10,特佳為伸苯基。
作為伸雜芳基,並無特別限定,但較佳為5員環或6員環。作為雜原子,可列舉:氧原子、氮原子、硫原子。雜原子的數量較佳為1~3。伸雜芳基可為單環,亦可為縮合環,較佳為單環或縮合數為2~8的縮合環,更佳為單環或縮合數為2~4的縮合環。
當L1表示三價以上的連結基時,可列舉所述作為二價的連結基的例子所列舉的基之中,去除1個以上的氫原子而成的基。
<<<具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基>>>
所述通式(1)中,作為Y1所表示的具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基,例如可列舉由下述式(1a1)或式(1a2)所表示的基。
*-L11-(Y11)p…(1a1)
*-L11-(Y11a-L12-Y11)p…(1a2)
「*」表示與式(1)的L1的連結鍵。
L11表示單鍵或(p+1)價的連結基。當L11表示二價的連結基時,較佳為碳數1~12的伸烷基、碳數6~12的伸芳基、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-O-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基,較佳為氫原子)、或包含該些的組合的基。
當L11表示三價以上的連結基時,可列舉所述作為二價的連結基的例子所列舉的基之中,去除1個以上的氫原子而成的基。
L12表示單鍵或二價的連結基。作為二價的連結基,可較佳地列舉L11中所說明的二價的連結基。L12更佳為單鍵、伸烷基、或包含-NH-與-CO-的組合的基。
Y11表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由所述群組(UE)所表示的部分結構。當p表示2以上的整數時,多個Y11可相同,亦可不同。
Y11a表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或選自以下的群組(UE-1)中的至少一種。群組(UE-1)中的R1 的含義與群組(UE)的R1相同。當p表示2以上的整數時,多個Y11a可相同,亦可不同。
式(1a1)及式(1a2)中,p表示1以上的整數,較佳為2以上。上限例如較佳為5以下,更佳為3以下。
<<<具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基>>>
所述通式(1)中,Y1所表示的具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基例如可列舉由下述式所表示的基。
*-L21-(Y21a-L23-Y22)q…(1b1)
*-L21-(Y22a-L23-Y21)q…(1b2)
*-L22-(Y21)q(Y22)r…(1b3)
*-L22-(Y21a-L23-Y22)q(Y21)r…(1b4)
*-L22-(Y22a-L23-Y21)q(Y21)r…(1b5)
*-L22-(Y21a-L23-Y22)q(Y22)r…(1b6)
*-L22-(Y22a-L23-Y21)q(Y22)r…(1b7)
「*」表示與式(1)的L1的連結鍵。
L21表示單鍵或(q+1)價的連結基。L21的含義與式(1a)的L11相同,較佳的範圍亦相同。
L22表示單鍵或(q+r+1)價的連結基。L22的含義與式(1a)的L11相同,較佳的範圍亦相同。
L23表示單鍵或二價的連結基。作為二價的連結基,可較佳地列舉式(1a)的L11中所說明的二價的連結基。L23更佳為單鍵、伸烷基、或包含-NH-與-CO-的組合的基。
Y21表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由所述群組(UE)所表示的部分結構。當q、r表示2以上的整數時,多個Y21可相同,亦可不同。
Y21a表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或選自所述群組(UE-1)中的至少一種。當q、r表示2以上的整數時,多個Y21a可相同,亦可不同。
Y22表示由所述群組(AN)所表示的部分結構。當q、r表示2以上的整數時,多個Y22可相同,亦可不同。
Y22a表示選自以下的群組(AN-1)中的至少一種。群組(AN-1)中的X表示N或CR,R的含義與所述群組(AN)中的CR中所 說明的R相同。當q、r表示2以上的整數時,多個Y22a可相同,亦可不同。
q表示1以上的整數,較佳為1~5,特佳為1~3。
r表示1以上的整數,較佳為1~5,特佳為1~3。
q+r表示2以上,較佳為2~5,特佳為2~3。
聚合物(A)較佳為含有由下述式(A1-1)所表示的構成單元。
式(A1-1)中,R1表示氫原子或烴基,L1表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的 基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基。
式(A1-1)中,R1表示氫原子或烴基。作為烴基,可列舉直鏈狀、分支狀或環狀的脂肪族烴基,或芳香族烴基。烴基可具有取代基,但較佳為未經取代。烴基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5,進而更佳為1~3。烴基較佳為甲基。R1較佳為氫原子或甲基。
式(A1-1)的L1及Y1的含義與所述式(1)的L1及Y1相同,較佳的範圍亦相同。
作為由式(A1-1)所表示的構成單元,例如可列舉由以下的(A1-1-1)~(A1-1-4)所表示的構成單元。較佳為以下的(A1-1-1)、(A1-1-2)。
式(A1-1-1)~式(A1-1-4)中,R1表示氫原子或烴基,L2表示單鍵或連結基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基。
式(A1-1-1)~式(A1-1-4)的R1的含義與式(A1-1)的R1相同,較佳的範圍亦相同。
式(A1-1-1)~式(A1-1-4)的Y1的含義與式(A1-1)的Y1相同,較佳的範圍亦相同。
式(A1-1-2)的L2表示單鍵或連結基。作為連結基,可較佳地列舉式(A1-1)的L1中所說明的連結基,更佳為伸烷基、或包含伸烷基與-COO-的組合的基。
除由式(A1-1)所表示的構成單元以外,聚合物(A)亦可含有其他構成單元。
作為構成其他構成單元的成分,可參考日本專利特開2010-106268號公報的段落號0068~段落號0075(相對應的美國專利申請公開第2011/0124824號說明書的[0112]~[0118])中所揭示的共聚成分的記載,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
作為較佳的其他構成單元,可列舉由下述式(A2-1)所表示的構成單元。
式(A2-1)中,R5表示氫原子或烴基,L4表示單鍵或連結基, R10表示烷基或芳基。
式(A2-1)的R5的含義與式(A1-1)的R1相同,較佳的範圍亦相同。
式(A2-1)的L4表示單鍵或連結基。作為連結基,可列舉式(A1-1)的L1中所說明的連結基,較佳為伸烷基、-O-、-CO-、-COO-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基。烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5)、或包含該些的組合的基。
式(A2-1)的由R10所表示的烷基可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。烷基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而更佳為1~10。烷基可具有取代基,作為取代基,可列舉所述者。
式(A2-1)的由R10所表示的芳基可為單環,亦可為多環,但較佳為單環。芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而更佳為6。
當聚合物(A)含有其他構成單元(較佳為由式(A2-1)所表示的構成單元)時,由式(A1-1)所表示的構成單元與其他構成單元的莫耳比較佳為95:5~20:80,更佳為90:10~40:60。
聚合物(A)的重量平均分子量較佳為2000以上,更佳為2000~200萬,進而更佳為6000~200,000。藉由將聚合物(A)的重量平均分子量設為此種範圍,而存在所獲得的硬化膜的耐濕性進一步提昇的傾向。
作為聚合物(A)的具體例,可列舉下述的化合物及其鹽,但並不限定於該些具體例。再者,作為構成鹽的原子,較佳為金 屬原子,更佳為鹼金屬原子或鹼土金屬原子。作為鹼金屬原子,可列舉鈉、鉀等。作為鹼土金屬原子,可列舉鈣、鎂等。
[化11]
[化12]
聚合物(A)可藉由使構成所述構成單元的單體進行聚合反應而獲得。聚合反應可使用公知的聚合起始劑來進行反應。作為聚合起始劑,可使用偶氮聚合起始劑,具體而言,可列舉:水溶性偶氮聚合起始劑、油溶性偶氮聚合起始劑、高分子聚合起始劑。聚合起始劑可僅為一種,亦可併用兩種以上。
作為單體,例如可列舉以下所示者。
[化13]
[化14]
作為水溶性偶氮聚合起始劑,例如可使用作為市售品的VA-044、VA-046B、V-50、VA-057、VA-061、VA-067、VA-086等(商品名:均為和光純藥工業股份有限公司製造)。作為油溶性偶氮聚合起始劑,例如可使用作為市售品的V-60、V-70、V-65、V-601、V-59、V-40、VF-096、VAm-110等(商品名:均為和光純藥工業股份有限公司製造)。作為高分子聚合起始劑,例如可使用作為市售品的VPS-1001、VPE-0201等(商品名:均為和光純藥工業股份有限公司製造)。
<<銅成分>>
銅成分可使用銅或含有銅的化合物,較佳為含有二價的銅的化合物。藉由增加銅的含量,近紅外線遮蔽性提昇,因此相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,以元素基準計較佳為含有10%以上的銅,更佳為20%以上,進而更佳為30%以上。並不特 別存在上限,但較佳為70%以下,更佳為60%以下。銅成分可僅使用一種,亦可使用兩種以上。
作為銅成分,例如可使用氧化銅或銅鹽。銅鹽例如較佳為羧酸銅(例如乙酸銅、乙基乙醯乙酸、甲酸銅、苯甲酸銅、硬脂酸銅、環烷酸銅、檸檬酸銅、2-乙基己酸銅等)、磺酸銅(例如甲磺酸銅等)、磷酸銅、磷酸酯銅、膦酸銅、膦酸酯銅、次膦酸銅(Phosphinic acid copper)、醯胺銅、磺醯胺銅、醯亞胺銅、醯基磺醯亞胺銅、雙磺醯亞胺銅、甲基化物銅、烷氧基銅、苯氧基銅、氫氧化銅、碳酸銅、硫酸銅、硝酸銅、過氯酸銅、氯化銅、溴化銅,更佳為羧酸銅、磺酸銅、磺醯胺銅、醯亞胺銅、醯基磺醯亞胺銅、雙磺醯亞胺銅、烷氧基銅、苯氧基銅、氫氧化銅、碳酸銅、氯化銅、硫酸銅,進而更佳為羧酸銅、醯基磺醯亞胺銅、苯氧基銅、氯化銅,特佳為羧酸銅、醯基磺醯亞胺銅。
<聚合物銅化合物的製造方法>
聚合物銅化合物可使所述聚合物(A)與銅成分進行反應來製造。
關於與聚合物(A)進行反應的銅成分的量,聚合物(A)的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅化合物以莫耳比計,較佳為聚合物(A)的所有配位部:銅化合物=1:0.05~2莫耳,更佳為1:0.1~1.4莫耳,進而更佳為1:0.2~1.0莫耳。藉由設為此種範圍,而存在可獲得具有更高的近紅外線遮蔽性的硬化膜的傾向。
另外,使銅成分與聚合物(A)進行反應時的反應條件例如較佳為設為20℃~70℃、0.5小時以上。
另外,在與聚合物(A)進行反應之前,銅成分亦可與選自後述的作為低分子化合物的具有以陰離子進行配位的配位部位的化合物、及具有以非共用電子對進行配位的配位部位的化合物中的一種以上進行反應。根據該態樣,可進一步提昇近紅外線遮蔽性、耐熱性。低分子化合物較佳為具有以陰離子進行配位的配位部位的化合物。
關於與銅成分進行反應的所述低分子化合物的量,銅成分與低分子化合物以莫耳比計,較佳為低分子成分:銅成分=1:0.05~2,更佳為1:0.2~1.4。
本發明的近紅外線吸收性組成物只要含有藉由銅成分與聚合物(A)的反應所獲得的化合物(聚合物銅化合物)即可,但亦可含有未反應的銅成分或聚合物(A)等。另外,亦可含有所述銅成分以外的銅化合物、溶劑、硬化性化合物、黏合劑聚合物、界面活性劑、聚合起始劑、其他成分。
<<其他近紅外線吸收性化合物>>
為了進一步提昇近紅外線遮蔽性,本發明的近紅外線吸收性組成物亦可調配所述聚合物銅化合物以外的近紅外線吸收性化合物(以下,亦稱為其他近紅外線吸收性化合物)。
本發明中所使用的近紅外線吸收性化合物只要是於700nm~2500nm、較佳為700nm~1000nm的範圍內(近紅外線區域) 具有最大吸收波長區域者,則並無特別限制。
其他近紅外線吸收性化合物較佳為銅化合物,更佳為銅錯合物。
當調配其他近紅外線吸收性化合物時,聚合物銅化合物與其他近紅外線吸收性化合物的比(質量比)較佳為10:90~95:5,更佳為20:80~90:10,進而更佳為20:80~80:20。
作為其他近紅外線吸收性化合物,可使用藉由具有以陰離子進行配位的配位部位的低分子化合物(例如分子量為1000以下)與銅成分的反應所獲得的銅化合物、藉由具有以非共用電子對進行配位的配位原子的低分子化合物(例如分子量為1000以下)與銅成分的反應所獲得的銅化合物等。
作為銅化合物,例如可使用由下式(B)所表示的銅錯合物。
Cu(L)n1.(X)n2 式(B)
所述式(B)中,L表示配位於銅上的配位體,X不存在,或表示鹵素原子、H2O、NO3、ClO4、SO4、CN、SCN、BF4、PF6、BPh4(Ph表示苯基)或醇。n1、n2分別獨立地表示1~4的整數。
配位體L為具有選自相對於銅以陰離子進行配位的配位部位、及相對於銅以非共用電子對進行配位的配位原子中的一種以上的基。以陰離子進行配位的配位部位可進行解離,亦可非解離。 於非解離的情況下,不存在X。
所述銅錯合物為配位體配位於中心金屬的銅上的銅化合物,銅通常為二價的銅。例如可針對銅成分,使成為配位體的化合物或其鹽混合.反應等來獲得。
作為成為配位體的化合物或其鹽,並無特別限定,但較佳為由下述通式(i)所表示的化合物。
R100-(X100)n3…(i)
(通式(i)中,X100表示配位部位,n3表示1~6的整數,R100表示單鍵或n價的基)
通式(i)中,X100較佳為選自以陰離子進行配位的配位部位及以非共用電子對進行配位的配位原子中的一種以上,更佳為含有一種以上的以陰離子進行配位的配位部位。
所述陰離子只要是可配位於銅成分中的銅原子上者即可,較佳為氧陰離子、氮陰離子或硫陰離子。
以陰離子進行配位的配位部位例如較佳為選自所述群組(AN)中的至少一種。
作為以陰離子進行配位的配位部位的例子,亦可列舉單陰離子性配位部位。單陰離子性配位部位表示經由具有1個負電荷的官能基而與銅原子進行配位的部位。例如可列舉酸解離常數(pKa)為12以下的酸基。具體而言,可列舉含有磷原子的酸基 (磷酸二酯基、膦酸單酯基、次膦酸基等)、磺基、羧基、醯亞胺酸基等,較佳為磺基、羧基,更佳為羧基。
以非共用電子對進行配位的配位原子較佳為含有氧原子、氮原子、硫原子或磷原子,更佳為含有氧原子、氮原子或硫原子,進而更佳為含有氮原子。另外,較佳為以非共用電子對進行配位的配位原子為氮原子、且鄰接於該氮原子的原子為碳原子的態樣,該碳原子具有取代基亦較佳。藉由設為此種構成,銅錯合物的結構更容易變形,因此可進一步提昇色價。取代基的含義與後述的含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有的取代基相同,較佳為碳數1~10的烷基、碳數6~12的芳基、羧基、碳數1~12的烷氧基、碳數2~12的醯基、碳數1~12的烷硫基、鹵素原子。
以非共用電子對進行配位的配位原子可包含於環中,亦可包含於選自所述群組(UE)中的至少一種部分結構中。
當以非共用電子對進行配位的配位原子包含於環中時,含有配位原子的環可為單環,亦可為多環,另外,可為芳香旋,亦可為非芳香族。較佳為5員環~12員環,更佳為5員環~7員環,進而更佳為5員環或6員環。
含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有取代基。作為取代基,可列舉:碳數1~10的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基,碳數6~12的芳基,鹵素原子,矽原子,碳數1~12的烷氧基,碳數1~12的醯基,碳數1~12的烷硫基,羧基等。
所述取代基可進而具有取代基。作為此種取代基,例如可列舉:包含含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環的基、含有選自所述群組(UE)中的至少一種部分結構的基、碳數1~12的烷基、碳數1~12的醯基、羥基等。
通式(i)中,n3表示1~6的整數,較佳為1~3,更佳為2或3,進而更佳為3。
通式(i)中,R100表示單鍵或n價的基。作為n價的基,較佳為n價的有機基,或包含n價的有機基與-O-、-SO-、-SO2-、-NRN1-、-CO-、-CS-的組合的基。n價的有機基可列舉烴基、氧基伸烷基、雜環基等。另外,n價的基可為含有選自所述群組(AN-1)中的至少一種的基、含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或含有選自所述群組(UE-1)中的至少一種的基。
烴基較佳為脂肪族烴基或芳香族烴基。烴基可具有取代基,作為取代基,可列舉:烷基、鹵素原子(較佳為氟原子)、聚合性基(例如乙烯基、(甲基)丙烯醯基、環氧基、氧雜環丁烷基等)、磺基、羧基、含有磷原子的酸基、羧酸酯基(例如-CO2CH3)、羥基、烷氧基(例如甲氧基)、胺基、胺甲醯基、胺甲醯氧基、鹵化烷基(例如氟烷基、氯烷基)、(甲基)丙烯醯氧基等。當烴基具有取代基時,可進而具有取代基,作為取代基,可列舉烷基、所述聚合性基、鹵素原子等。
當所述烴基為一價時,較佳為烷基、烯基或芳基,更佳為芳基。當烴基為二價時,較佳為伸烷基、伸芳基、氧基伸烷基,更 佳為伸芳基。當烴基為三價以上時,較佳為與所述一價的烴基或二價的烴基相對應者。
烷基及伸烷基可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。直鏈狀的烷基及伸烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~12,進而更佳為1~8。分支狀的烷基及伸烷基的碳數較佳為3~20,更佳為3~12,進而更佳為3~8。環狀的烷基及伸烷基可為單環、多環的任一種。環狀的烷基及伸烷基的碳數較佳為3~20,更佳為4~10,進而更佳為6~10。
烯基及伸烯基的碳數較佳為2~10,更佳為2~8,進而更佳為2~4。
芳基及伸芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~14,進而更佳為6~10。
雜環基可列舉於脂環基中具有雜原子者或芳香族雜環基。作為雜環基,較佳為5員環或6員環。另外,雜環基為單環或縮合環,較佳為單環或縮合數為2~8的縮合環,更佳為單環或縮合數為2~4的縮合環。雜環基可具有取代基,作為取代基,其含義與所述烴基可具有的取代基相同。
於-NRN1-中,RN1表示氫原子、烷基、芳基或芳烷基。作為RN1中的烷基,可為鏈狀、分支狀、環狀的任一種。直鏈狀或分支狀的烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~12。環狀的烷基可為單環、多環的任一種。環狀的烷基的碳數較佳為3~20,更佳為4~14。
RN1中的芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~14。具體而言,可例示苯基、萘基等。作為RN1中的芳烷基,較佳為碳數7~20的芳烷基,更佳為未經取代的碳數7~15的芳烷基。
作為成為配位體的化合物的具體的形態,較佳為具有至少2處配位部位的化合物。具體而言,可列舉:含有1個以上的以陰離子進行配位的配位部位與1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的化合物(以下,亦稱為化合物(B1))、具有2個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的化合物(以下,亦稱為化合物(B2))、具有2個以陰離子進行配位的配位部位的化合物(以下,亦稱為化合物(B3))等。該些化合物可分別獨立地使用一種、或將兩種以上組合使用。
另外,成為配位體的化合物亦可使用僅具有1個配位部位的化合物。
<<化合物(B1)>>
化合物(B1)只要1分子內的以陰離子進行配位的配位部位與以非共用電子對進行配位的配位原子的合計為2個以上即可,可為3個,亦可為4個。
作為化合物(B1),例如較佳為由下述式(i-1)所表示的化合物。
X11-L11-Y11…(i-1)
X11表示由所述群組(AN)所表示的配位部位。
Y11表示所述含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由群組(UE)所表示的部分結構。
L11表示單鍵或二價的連結基。作為二價的連結基,較佳為碳數1~12的伸烷基、碳數6~12的伸芳基、-SO-、-SO2-、-O-、或包含該些的組合的基。
作為化合物(B1)的更詳細的例子,亦可列舉由下述通式(i-2)~通式(i-9)所表示的化合物。
X12-L12-Y12-L13-X13…(i-2)
Y13-L14-Y14-L15-X14…(i-3)
Y15-L16-X15-L17-X16…(i-4)
Y16-L18-X17-L19-Y17…(i-5)
X18-L20-Y18-L21-Y19-L22-X19…(i-6)
X19-L23-Y20-L24-Y21-L25-Y22…(i-7)
Y23-L26-X20-L27-X21-L28-Y24…(i-8)
Y25-L29-X22-L30-Y26-L31-Y27…(i-9)
通式(i-2)~通式(i-9)中,X12~X14、X18、X19分別獨立地表示由所述群組(AN)所表示的配位部位。另外,X15、X17、X20~X22分別獨立地表示由所述群組(AN-1)所表示的配位部位。
通式(i-2)~通式(i-9)中,L12~L31分別獨立地表示單鍵 或二價的連結基。二價的連結基的含義與通式(i-1)中的L1表示二價的連結基的情況相同。
作為化合物(B1),較佳為由式(i-10)或式(i-11)所表示的化合物。
式(i-10)中,X2表示含有以陰離子進行配位的配位部位的基。Y2表示氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。A1及A5分別獨立地表示碳原子、氮原子或磷原子。A2~A4分別獨立地表示碳原子、氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。R1表示取代基。RX2表示取代基。n2表示0~3的整數。
式(i-10)中,X2可僅包含所述含有以陰離子進行配位的配位部位的基,所述含有以陰離子進行配位的配位部位的基可具有取代基。含有以陰離子進行配位的配位部位的基可具有的取代基可列舉鹵素原子、羧基、雜環基。作為取代基的雜環基可為單環,亦可為多環,另外,可為芳香族,亦可為非芳香族。構成雜環的雜原子的數量較佳為1~3。構成雜環的雜原子較佳為氮原子。
式(i-10)中,Y2較佳為氧原子、氮原子或硫原子,更佳為 氧原子或氮原子,進而更佳為氮原子。
式(i-10)中,A1及A5較佳為碳原子。
式(i-10)中,A2及A3較佳為表示碳原子。A4較佳為表示碳原子或氮原子。
式(i-10)中,R1的含義與所述含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有的取代基相同。
式(i-10)中,RX2的含義與所述含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環可具有的取代基相同,較佳的範圍亦相同。
式(i-10)中,n2表示0~3的整數,較佳為0或1,更佳為0。
由式(i-10)所表示的化合物中,含有Y2的雜環可為單環結構,亦可為多環結構。作為含有Y2的雜環為單環結構時的具體例,可列舉:吡啶環、噠嗪環、嘧啶環、吡嗪環、三嗪環、吡喃環等。作為含有Y2的雜環為多環結構時的具體例,可列舉:喹啉環、異喹啉環、喹噁啉環、吖啶環等。
式(i-11)中,X3表示所述含有以陰離子進行配位的配位部位的基。Y3表示氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。A6及A9分別獨立地表示碳原子、氮原子或磷原子。A7及A8分別獨立地表示碳原子、氧原子、氮原子、硫原子或磷原子。R2表示取代基。RX3表示取代基。n3表示0~2的整數。
式(i-11)中,X3的含義與式(i-10)中的X2相同,較佳的範圍亦相同。
式(i-11)中,Y3較佳為氧原子、氮原子或硫原子,更佳為氧原子或氮原子。
式(i-11)中,A6較佳為碳原子或氮原子。A9較佳為碳原子。
式(i-11)中,A7較佳為碳原子。A8較佳為碳原子、氮原子或硫原子。
式(i-11)中,R2較佳為疏水性的取代基,更佳為碳數1~30的烴基,進而更佳為碳數3~30的烷基或碳數6~30的芳基,特佳為碳數3~15的烷基。
式(i-11)中,RX3的含義與式(i-10)中的RX2相同,較佳的範圍亦相同。
式(i-11)中,n3較佳為0或1,更佳為0。
由式(i-11)所表示的化合物中,含有Y3的雜環可為單環結構,亦可為多環結構。作為含有Y3的雜環為單環結構時的具體例,可列舉:吡唑環、咪唑環、三唑環、噁唑環、噻唑環、異噻唑環等。作為含有Y3的雜環為多環結構時的具體例,可列舉:吲哚環、異吲哚環、苯并呋喃環,異苯并呋喃環等。
尤其,較佳為由式(i-11)所表示的化合物為含有吡唑環的化合物、且於吡唑環的5位上具有二級或三級的烷基。於本申請案說明書中,所謂由式(i-11)所表示的化合物為含有吡唑環的化合物時的吡唑環的5位,是指所述(i-3)中的Y3及A6表示氮原子、A7~A9表示碳原子時的R2的取代位置。吡唑環的5位上的二級或三級的烷基的碳數較佳為3~15,更佳為3~12。
化合物(B1)的分子量較佳為1000以下,更佳為750以下,進而更佳為600以下。另外,化合物(B1)的分子量較佳為50以上,更佳為80以上。
作為化合物(B1)的具體例,可列舉以下所示的化合物及其鹽。作為構成鹽的原子,可列舉金屬原子、四丁基銨等。作為金屬原子,更佳為鹼金屬原子或鹼土金屬原子。作為鹼金屬原子,可列舉鈉、鉀等。作為鹼土金屬原子,可列舉鈣、鎂等。
[化16]
<<化合物(B2)>>
化合物(B2)只要於1分子內具有2個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子即可,可具有3個以上,較佳為具有2個~4個。
化合物(B2)例如較佳為由下述通式(ii-1)所表示的化合 物。
Y40-L40-Y41…(ii-1)
通式(ii-1)中,Y40及Y41分別獨立地表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由群組(UE)所表示的部分結構。
通式(ii-1)中,L40表示單鍵或二價的連結基。當L1表示二價的連結基時,較佳為碳數1~12的伸烷基、碳數6~12的伸芳基、-SO-、-O-、-SO2-、或包含該些的組合的基,更佳為碳數1~3的伸烷基、伸苯基或-SO2-。
作為化合物(B2)的更詳細的例子,亦可列舉由下述通式(ii-2)或通式(ii-3)所表示的化合物。
Y42-L41-Y43-L42-Y44…(ii-2)
Y45-L43-Y46-L44-Y47-L45-Y48…(ii-3)
通式(ii-2)及通式(ii-3)中,Y42、Y44、Y45及Y48分別獨立地表示含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由群組(UE)所表示的部分結構。
另外,Y43、Y46、Y47分別獨立地為含有以非共用電子對進行配位的配位原子的環、或由所述群組(UE-1)所表示的部分結構。
通式(ii-2)及通式(ii-3)中,L41~L48分別獨立地表示單鍵或二價的連結基。二價的連結基的含義與通式(ii-1)中的L40表示二價的連結基的情況相同,較佳的範圍亦相同。
化合物(B2)的分子量較佳為1000以下,更佳為750以下,進而更佳為600以下。另外,化合物(B2)的分子量較佳為50以上,更佳為80以上。
作為化合物(B2)的具體例,可列舉以下者。
<<化合物(B3)>>
化合物(B3)具有2個以陰離子進行配位的配位部位。以陰離子進行配位的配位部位的含義與所述以陰離子進行配位的配位部位相同。
作為化合物(B3),較佳為由下述通式(iii-1)所表示的化合物。
X50-L50-X51 (iii-1)
通式(iii-1)中,X50及X51分別獨立地表示以陰離子進行配位的配位部位,其含義與所述以陰離子進行配位的配位部位相同,較佳為單陰離子性配位部位。
通式(iii-1)中,L50表示單鍵或二價的連結基。作為二價的連結基,較佳為碳數1~20的伸烷基、碳數2~10的伸烯基、碳數6~18的伸芳基、雜環基、-O-、-S-、-NRN1-、-CO-、-CS-、-SO2-、或包含該些的組合的基。RN1較佳為氫原子、碳數1~12的烷基、碳數6~18的芳基或碳數7~20的芳烷基。
化合物(B3)較佳為含有選自磺基及羧基中的一種以上,更佳為含有磺基及羧基。藉由使用含有選自磺基及羧基中的至少一種的化合物,可進一步提昇色價。
化合物(B3)的分子量較佳為1000以下,更佳為750以下,進而更佳為600以下。另外,化合物(B3)的分子量較佳為50以上,更佳為80以上。
作為化合物(B3)的具體例,可列舉以下所示的化合物及其鹽。作為構成鹽的原子,其含義與所述者相同,較佳的範圍亦相同。
[化18]
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可進而含有吡咯并吡咯系化合物、花青系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、亞胺系化合物、硫醇錯合物系化合物、過渡金屬氧化物系化合物、方酸內鎓鹽系化合物、誇特銳烯系化合物、二硫醇金屬錯合物系化合物、克酮鎓系化合物等作為其他近紅外線吸收性化合物。
吡咯并吡咯系化合物可為顏料,亦可為染料,但就容易獲得可形成耐熱性優異的膜的著色組成物這一理由而言,較佳為顏料。作為吡咯并吡咯系化合物,例如可列舉日本專利特開2009-263614號公報的段落號0016~段落號0058中所記載的吡咯 并吡咯化合物等。
花青系化合物、酞菁系化合物、亞胺系化合物、方酸內鎓鹽系化合物及克酮鎓系化合物可使用日本專利特開2010-111750號公報的段落0010~段落0081中所記載的化合物,其內容可被編入至本說明書中。另外,花青系化合物例如可參考「功能性色素,大河原信/松岡賢/北尾悌次郎/平嶋恆亮.著,講談社科技(Kodansha Scientific)」,其內容可被編入至本申請案說明書中。另外,酞菁系化合物可參考日本專利特開2013-195480號公報的段落0013~段落0029的記載,其內容可被編入至本申請案說明書中。
<<無機微粒子>>
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可含有無機微粒子。無機微粒子可僅使用一種,亦可使用兩種以上。
無機微粒子是主要發揮對紅外線進行遮光(吸收)的作用的粒子。就紅外線遮蔽性更優異的觀點而言,無機微粒子較佳為金屬氧化物微粒子或金屬微粒子。
作為金屬氧化物粒子,例如可列舉:氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)粒子、氧化銻錫(Antimony Tin Oxide,ATO)粒子、氧化鋅(ZnO)粒子、摻鋁氧化鋅(Al-doped ZnO)粒子、摻氟二氧化錫(F-doped SnO2)粒子、摻鈮二氧化鈦(Nb-doped TiO2)粒子等。
作為金屬微粒子,例如可列舉:銀(Ag)粒子、金(Au)粒子、銅(Cu)粒子、鎳(Ni)粒子等。再者,為了兼具紅外線遮 蔽性與光微影性,理想的是曝光波長(365nm-405nm)的透過率高者,較佳為氧化銦錫(ITO)粒子或氧化銻錫(ATO)粒子。
無機微粒子的形狀並無特別限制,不限於球狀、非球狀,亦可為片狀、線狀、管狀。
另外,作為無機微粒子,可使用氧化鎢系化合物,具體而言,更佳為由下述通式(組成式)(I)所表示的氧化鎢系化合物。
MxWyOz…(I)
M表示金屬,W表示鎢,O表示氧。
0.001≦x/y≦1.1 2.2≦z/y≦3.0
作為M所表示的金屬,可列舉鹼金屬、鹼土金屬、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi,較佳為鹼金屬,更佳為Rb或Cs,特佳為Cs。M的金屬可為一種,亦可為兩種以上。
藉由x/y為0.001以上,可充分地遮蔽紅外線,藉由x/y為1.1以下,可更確實地避免於氧化鎢系化合物中生成雜質相。
藉由z/y為2.2以上,可進一步提昇作為材料的化學穩定性,藉由z/y為3.0以下,可充分地遮蔽紅外線。
作為由所述通式(I)所表示的氧化鎢系化合物的具體例,可列舉Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Ba0.33WO3等,較佳為Cs0.33WO3或Rb0.33WO3,更佳為Cs0.33WO3
氧化鎢系化合物例如可作為住友金屬礦山股份有限公司製造的YMF-02等鎢微粒子的分散物而獲得。
無機微粒子的平均粒徑較佳為800nm以下,更佳為400nm以下,進而更佳為200nm以下。藉由無機微粒子的平均粒徑為此種範圍,可使可見光區域中的透光性變得更確實。就避免光散射的觀點而言,平均粒徑越小越佳,但就製造時的處理容易性等理由而言,無機微粒子的平均粒徑通常為1nm以上。
相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,無機微粒子的含量較佳為0.01質量%~30質量%。下限較佳為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上。上限較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下。
<<溶劑>>
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可含有溶劑。溶劑並無特別限制,只要是可使各成分均勻地溶解或分散者,則可對應於目的而適宜選擇。例如可使用水、有機溶劑。
作為有機溶劑,例如可適宜地列舉:醇類、酮類、酯類、芳香族烴類、鹵化烴類、及二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基 亞碸、環丁碸等。該些可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
作為醇類、芳香族烴類、鹵化烴類的具體例,可列舉日本專利特開2012-194534號公報段落0136等中所記載者,其內容可被編入至本申請案說明書中。
作為酯類、酮類、醚類的具體例,可列舉日本專利特開2012-208494號公報段落0497(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0609])中所記載者。進而可列舉:乙酸-正戊酯、丙酸乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯、硫酸甲酯、丙酮、甲基異丁基酮、二乙醚、乙二醇單丁醚乙酸酯等。
作為溶劑,較佳為使用選自1-甲氧基-2-丙醇、環戊酮、環己酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、乙酸丁酯、乳酸乙酯及丙二醇單甲醚中的至少一種以上。
溶劑的含量較佳為本發明的近紅外線吸收性組成物的總固體成分變成5質量%~60質量%的量。下限更佳為10質量%以上。 上限更佳為40質量%以下。
溶劑可僅為一種,亦可為兩種以上,於兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<<硬化性化合物>>
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可含有硬化性化合物。硬化性化合物可為具有聚合性基的化合物(以下,有時稱為「聚合性化合物」),亦可為黏合劑等非聚合性化合物。硬化性化合物可為單體、寡聚物、預聚物、聚合物等化學形態的任一種。作為硬 化性化合物,例如可參考日本專利特開2014-41318號公報的段落0070~段落0191(相對應的國際公開WO2014/017669號手冊的段落0071~段落0192)、日本專利特開2014-32380號公報的段落0045~段落0216等的記載,其內容可被編入至本申請案說明書中。
作為硬化性化合物,較佳為聚合性化合物。作為聚合性化合物,例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵、環狀醚(環氧基、氧雜環丁烷基)等聚合性基的化合物。作為乙烯性不飽和鍵,較佳為乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯基、烯丙基。聚合性化合物可為具有1個聚合性基的單官能化合物,亦可為具有2個以上的聚合性基的多官能化合物,較佳為多官能化合物。藉由近紅外線吸收性組成物含有多官能化合物,可進一步提昇耐熱性。
作為硬化性化合物,可列舉:單官能的(甲基)丙烯酸酯、多官能的(甲基)丙烯酸酯(較佳為3官能~6官能的(甲基)丙烯酸酯)、多元酸改質丙烯酸寡聚物、環氧樹脂、多官能的環氧樹脂等。
<<<含有乙烯性不飽和鍵的化合物>>>
於本發明中,作為硬化性化合物,可使用含有乙烯性不飽和鍵的化合物。作為含有乙烯性不飽和鍵的化合物的例子,可參考日本專利特開2013-253224號公報的段落0033~段落0034的記載,其內容可被編入至本說明書中。
作為含有乙烯性不飽和鍵的化合物,較佳為乙烯氧基改質季戊四醇四丙烯酸酯(市售品為NK ESTER ATM-35E;新中村化學公司製造),二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得 (KAYARAD)D-330;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-320;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-310;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)DPHA;日本化藥股份有限公司製造、A-DPH-12E;新中村化學工業公司製造),以及該些的(甲基)丙烯醯基介於乙二醇殘基、丙二醇殘基之間的結構。另外,亦可使用該些的寡聚物型。
另外,可參考日本專利特開2013-253224號公報的段落0034~段落0038的聚合性化合物的記載,其內容可被編入至本說明書中。
另外,可列舉日本專利特開2012-208494號公報段落0477(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0585])中所記載的聚合性單體等,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
另外,較佳為二甘油環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改質(甲基)丙烯酸酯(市售品為M-460;東亞合成製造)。季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化學製造,A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(日本化藥公司製造,卡亞拉得(KAYARAD)HDDA)亦較佳。亦可使用該些的寡聚物型。例如可列舉RP-1040(日本化藥股份有限公司製造)等。
含有乙烯性不飽和鍵的化合物亦可具有羧基、磺基、磷 酸基等酸基。
作為含有酸基與乙烯性不飽和鍵的化合物,可列舉脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸的酯等。較佳為使脂肪族聚羥基化合物的未反應的羥基與非芳香族羧酸酐進行反應而具有酸基的化合物,特佳為於該酯中,脂肪族聚羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇者。作為市售品,例如可列舉作為東亞合成股份有限公司製造的多元酸改質丙烯酸寡聚物的阿羅尼斯(Aronix)系列的M-305、M-510、M-520等。
含有酸基與乙烯性不飽和鍵的化合物的酸價較佳為0.1mgKOH/g~40mgKOH/g。下限較佳為5mgKOH/g以上。上限較佳為30mgKOH/g以下。
<<<具有環氧基或氧雜環丁基的化合物>>>
於本發明中,作為硬化性化合物,可使用具有環氧基或氧雜環丁基的化合物。作為具有環氧基或氧雜環丁基的化合物,可列舉側鏈上具有環氧基的聚合物、分子內具有2個以上的環氧基的單體或寡聚物等。例如可列舉: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。另外,亦可列舉單官能縮水甘油醚化合物或多官能縮水甘油醚化合物,較佳為多官能脂肪族縮水甘油醚化合物。
重量平均分子量較佳為500~5000000,更佳為1000~500000。
該些化合物可使用市售品,亦可使用藉由向聚合物的側鏈導入環氧基所獲得者。
作為市售品,例如可參考日本專利特開2012-155288號公報段落0191等的記載,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
另外,可列舉:Denacol EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上,長瀨化成(Nagase chemteX)(股份)製造)等多官能脂肪族縮水甘油醚化合物。該些為低氯品,但亦可同樣地使用並非低氯品的EX-212、EX-214、EX-216、EX-321、EX-850等。
除此以外,亦可列舉:艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESIN EP-4010S、ADEKA RESIN EP-4011S(以上,艾迪科(ADEKA)(股份)製造),NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,艾迪科(股份)製造),JER1031S、賽羅西德(Celloxide)2021P、Celloxide2081、Celloxide2083、Celloxide2085、EHPE3150、艾波利得(EPOLEAD)PB 3600、EPOLEAD PB 4700(以上,大賽璐(Daicel)化學工業(股份)製造),沙克馬(Cyclomer)P ACA 200M、Cyclomer ACA 230AA、Cyclomer ACA Z250、Cyclomer ACA Z251、Cyclomer ACA Z300、Cyclomer ACA Z320(以上,大賽璐化學工業(股份)製造)等。
進而,作為苯酚酚醛清漆型環氧樹脂的市售品,可列舉: JER-157S65、JER-152、JER-154、JER-157S70(以上,三菱化學(股份)製造)等。
另外,作為側鏈上具有氧雜環丁基的聚合物、分子內具有2個以上的氧雜環丁基的聚合物單體或寡聚物的具體例,可使用:阿隆氧雜環丁烷(ARONE OXETANE)OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,東亞合成(股份)製造)。
作為具有環氧基的化合物,亦可使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯或烯丙基縮水甘油醚等具有縮水甘油基作為環氧基者,較佳者為具有脂環式環氧基的不飽和化合物。作為此種化合物,例如可參考日本專利特開2009-265518號公報段落0045等的記載,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
含有環氧基或氧雜環丁基的化合物亦可含有具有環氧基或氧雜環丁基作為重複單元的聚合物。具體而言,可列舉具有下述的重複單元的聚合物(共聚物)。
[化19]
<<<其他硬化性化合物>>>
作為硬化性化合物,可使用具有己內酯改質結構的聚合性化合物。
作為具有己內酯改質結構的聚合性化合物,可參考日本專利特開2013-253224號公報的段落0042~段落0045的記載,其內容可被編入至本說明書中。
具有己內酯改質結構的聚合性化合物例如可列舉:作為卡亞拉得(KAYARAD)DPCA系列而由日本化藥(股份)市售的DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等,沙多瑪(Sartomer)公司製造的作為具有4個伸乙氧基鏈的四官能丙烯酸酯的SR-494、作為具有3個異伸丁氧基鏈的三官能丙烯酸酯的TPA-330等。
相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,硬化性化合物的含量較佳為1質量%~90質量%。下限較佳為5質量%以 上,更佳為10質量%以上,進而更佳為20質量%以上。上限較佳為80質量%以下,更佳為75質量%以下。
另外,當使用含有具有聚合性基的重複單元的聚合物作為硬化性化合物時,相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,硬化性化合物的含量較佳為10質量%~75質量%。下限較佳為20質量%以上。上限較佳為65質量%以下,更佳為60質量%以下。
硬化性化合物可僅為一種,亦可為兩種以上。於兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<<黏合劑聚合物>>
為了提昇膜特性等,本發明的近紅外線吸收性組成物可含有黏合劑聚合物。作為黏合劑聚合物,可較佳地使用鹼可溶性樹脂。藉由含有鹼可溶性樹脂,對於耐熱性等的提昇、或塗佈適應性的微調整有效果。作為鹼可溶性樹脂,可參考日本專利特開2012-208494號公報段落0558~段落0571(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0685]~[0700])的記載,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,黏合劑聚合物的含量較佳為1質量%~80質量%。下限較佳為5質量%以上,更佳為7質量%以上。上限較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下。
<<界面活性劑>>
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可含有界面活性劑。界面 活性劑可僅使用一種,亦可將兩種以上加以組合。相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,界面活性劑的含量較佳為0.0001質量%~2質量%。下限較佳為0.005質量%以上,更佳為0.01質量%以上。上限較佳為1.0質量%以下,更佳為0.1質量%以下。
作為界面活性劑,可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、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑。本發明的近紅外線吸收性組成物較佳為含有氟系界面活性劑及矽酮系界面活性劑的至少一者。藉此,被塗佈面與塗佈液的界面張力下降,對於被塗佈面的潤濕性得到改善。因此,近紅外線吸收性組成物的液體特性(特別是流動性)提昇,塗佈厚度的均一性或省液性進一步改善。其結果,即便於以少量的液量形成幾μm左右的薄膜的情況下,亦可更適宜地進行厚度不均小的厚度均一的膜形成。
氟系界面活性劑的氟含有率較佳為3質量%~40質量%。下限較佳為5質量%以上,更佳為7質量%以上。上限較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下。當氟含有率為所述範圍內時,就塗佈膜的厚度的均一性或省液性的觀點而言有效,於近紅外線吸收性組成物中的溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑,具體而言,可列舉日本專利特開2014-41318號公報的段落0060~段落0064(相對應的國際公開WO2014/17669號手冊的段落0060~段落0064)等中所記載的界面活性劑,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
作為非離子系界面活性劑,可列舉:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物、乙炔二醇系界面活性劑、乙炔系聚氧乙烯氧化物等。該些可單獨使用或使用兩種以上。
作為具體的商品名,可列舉:薩菲諾爾(Surfynol)61、82、104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、504、CT-111、CT-121、CT-131、CT-136、CT-141、CT-151、CT-171、CT-324、DF-37、DF-58、DF-75、DF-110D、DF-210、GA、OP-340、PSA-204、PSA-216、PSA-336、SE、SE-F、TG、GA,帶諾爾(Dynol)604(以上,日信化學(股份)及空氣化工產品(Air Products & Chemicals)公司),奧尼菲(Olfine)A、B、AK-02、CT-151W、E1004、E1010、P、SPC、STG、Y、32W、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、SK-14、AE-3(以上,日信化學(股份)),埃塞奇諾爾(Acetylenol)E00、E13T、E40、E60、E81、E100、E200(以上均為商品名,川研精化(Kawaken Fine Chemicals)(股份)公司製造)等。其中,適宜的是Olfine E1010。
此外,作為非離子系界面活性劑,具體而言,可列舉日本專利特開2012-208494號公報段落0553(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0679])等中所記載的非離子系界面活性劑,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
作為陽離子系界面活性劑,具體而言,可列舉日本專利特開2012-208494號公報段落0554(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0680])中所記載的陽離子系界面活性劑,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
作為陰離子系界面活性劑,具體而言,可列舉W004、W005、W017(裕商(股份)公司製造)等。
作為矽酮系界面活性劑,例如可列舉日本專利特開2012-208494號公報段落0556(相對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0682])等中所記載的矽酮系界面活性劑,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。另外,亦可例示:東麗.道康寧(股份)製造的「東麗矽酮(Toray Silicone)SF8410」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SF8427」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH8400」、「ST80PA」、「ST83PA」、「ST86PA」,邁圖高新材料(Momentive Performance Materials)公司製造的「TSF-400」、「TSF-401」、「TSF-410」、「TSF-4446」,信越矽利光(Shinetsu silicone)股份有限公司製造的「KP321」、「KP323」、「KP324」、「KP340」等。
<<聚合起始劑>>
本發明的近紅外線吸收性組成物亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,只要具有藉由光、熱的任一者或所述兩者來使聚合性化合物的聚合開始的能力,則並無特別限制,但較佳為光聚合性化合物(光聚合起始劑)。當藉由光來使聚合開始時,較佳為對 於自紫外線區域至可見光線具有感光性者。另外,當藉由熱來使聚合開始時,較佳為於150℃~250℃下進行分解的聚合起始劑。
作為聚合起始劑,較佳為具有芳香族基的化合物。例如可列舉:醯基膦化合物,苯乙酮系化合物,α-胺基酮化合物,二苯甲酮化合物,安息香醚化合物,縮酮衍生物化合物,硫雜蒽酮化合物,肟化合物,六芳基聯咪唑化合物,三鹵甲基化合物,偶氮化合物,有機過氧化物,重氮鎓化合物、錪化合物、鋶化合物、嗪鎓化合物、茂金屬化合物等鎓鹽化合物,有機硼鹽化合物,二碸化合物,硫醇化合物等。
聚合起始劑可參考日本專利特開2013-253224號公報的段落0217~段落0228的記載,其內容可被編入至本說明書中。
聚合起始劑較佳為肟化合物、苯乙酮化合物或醯基膦化合物。
作為肟化合物的市售品,可使用:豔佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)、豔佳固(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫公司製造),TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司製造),ADEKA ARKLS NCI-831(艾迪科公司製造)、ADEKA ARKLS NCI-930(艾迪科公司製造)等。
作為苯乙酮化合物的市售品,可使用:豔佳固(IRGACURE)-907、豔佳固(IRGACURE)-369、豔佳固(IRGACURE)-379(商品名:均為巴斯夫公司製造)等。
作為醯基膦化合物的市售品,可使用:豔佳固(IRGACURE) -819、達羅卡(DAROCUR)-TPO(商品名:均為巴斯夫公司製造)等。
相對於近紅外線吸收性組成物的總固體成分,聚合起始劑的含量較佳為0.01質量%~30質量%。下限較佳為0.1質量%以上。上限較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下。
聚合起始劑可僅為一種,亦可為兩種以上,於兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<<其他成分>>
作為可於本發明的近紅外線吸收性組成物中併用的其他成分,例如可列舉分散劑、增感劑、交聯劑、硬化促進劑、填料、熱硬化促進劑、熱聚合抑制劑、塑化劑等,進而亦可併用針對基材表面的密接促進劑及其他助劑類(例如導電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、調平劑、剝離促進劑、抗氧化劑、香料、表面張力調整劑、鏈轉移劑等)。
藉由適宜含有該些成分,而可調整作為目標的近紅外線吸收濾波器的穩定性、膜物性等性質。
該些成分例如可參考日本專利特開2012-003225號公報的段落號0183以後(相對應的美國專利申請公開第2013/0034812號說明書的[0237]以後)的記載,日本專利特開2008-250074號公報的段落號0101~段落號0104、段落號0107~段落號0109等的記載,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
<近紅外線吸收性組成物的製備、用途>
本發明的近紅外線吸收性組成物可製成液狀,因此例如可藉由將本發明的近紅外線吸收性組成物應用於基材等上,並進行乾燥來容易地製造近紅外線截止濾波器。
當藉由塗佈來形成近紅外線截止濾波器時,本發明的近紅外線吸收性組成物的黏度較佳為1mPa.s~3000mPa.s。下限較佳為10mPa.s以上,更佳為100mPa.s以上。上限較佳為2000mPa.s以下,更佳為1500mPa.s以下。
本發明的近紅外線吸收性組成物的總固體成分藉由塗佈方法來變更,例如較佳為1質量%~50質量%。下限更佳為10質量%以上。上限更佳為30質量%以下。
本發明的近紅外線吸收性組成物的用途並無特別限定,可較佳地用於近紅外線截止濾波器等的形成。例如可較佳地用於固體攝像元件的光接收側的近紅外線截止濾波器(例如,針對晶圓級透鏡的近紅外線截止濾波器用等)、固體攝像元件的背面側(與光接收側為相反的側)的近紅外線截止濾波器等。尤其,可較佳地用作固體攝像元件的光接收側的近紅外線截止濾波器。
另外,根據本發明的近紅外線吸收性組成物,可獲得於可見區域中維持高透過率,並可實現高近紅外線遮蔽性的近紅外線截止濾波器。進而,可使近紅外線截止濾波器的膜厚變薄,可有助於照相機模組的低背化。
<近紅外線截止濾波器>
其次,對本發明的近紅外線截止濾波器進行說明。
本發明的近紅外線截止濾波器為使所述本發明的近紅外線吸收性組成物硬化而成者。
本發明的近紅外線截止濾波器較佳為透光率滿足以下的(1)~(9)中的至少一個條件,更佳為滿足以下的(1)~(8)的所有條件,進而更佳為滿足(1)~(9)的所有條件。
(1)波長400nm中的透光率較佳為80%以上,更佳為90%以上,進而更佳為92%以上,特佳為95%以上。
(2)波長450nm中的透光率較佳為80%以上,更佳為90%以上,進而更佳為92%以上,特佳為95%以上。
(3)波長500nm中的透光率較佳為80%以上,更佳為90%以上,進而更佳為92%以上,特佳為95%以上。
(4)波長550nm中的透光率較佳為80%以上,更佳為90%以上,進而更佳為92%以上,特佳為95%以上。
(5)波長700nm中的透光率較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而更佳為10%以下,特佳為5%以下。
(6)波長750nm中的透光率較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而更佳為10%以下,特佳為5%以下。
(7)波長800nm中的透光率較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而更佳為10%以下,特佳為5%以下。
(8)波長850nm中的透光率較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而更佳為10%以下,特佳為5%以下。
(9)波長900nm中的透光率較佳為20%以下,更佳為15% 以下,進而更佳為10%以下,特佳為5%以下。
近紅外線截止濾波器較佳為波長400nm~550nm的所有範圍內的透光率為85%以上,更佳為90%以上。可見區域中的透過率越高越佳,較佳為於波長400nm~550nm中成為高透過率。另外,較佳為波長700nm~800nm的範圍的至少一處的透光率為20%以下,更佳為波長700nm~800nm的所有範圍內的透光率為20%以下。
近紅外線截止濾波器的膜厚可對應於目的而適宜選擇。例如較佳為500μm以下,更佳為300μm以下,進而更佳為250μm以下,特佳為200μm以下。膜厚的下限例如較佳為0.1μm以上,更佳為0.2μm以上,進而更佳為0.5μm以上。
根據本發明的近紅外線吸收性組成物,因具有高近紅外線遮蔽性,故可使近紅外線截止濾波器的膜厚變薄。
本發明的近紅外線截止濾波器較佳為於85℃/相對濕度85%的高溫高濕下放置1小時前後的由下述式所求出的吸光度比的變化率分別為7%以下,更佳為4%以下,進而更佳為2%以下。若吸光度比的變化率為所述範圍,則耐濕性優異。
吸光度比的變化率(%)=|(試驗前的吸光度比-試驗後的吸光度比)/試驗前的吸光度比|×100(%)
此處,所謂吸光度比,是指由下述式所表示的值。
吸光度比=(近紅外線截止濾波器的波長700nm~1400nm中的最大吸光度/近紅外線截止濾波器的波長400nm~700nm中的最小吸光度)
本發明的近紅外線截止濾波器較佳為於200℃下加熱5分鐘前後的波長400nm的吸光度的變化率、及波長800nm的吸光度的變化率均為7%以下,特佳為5%以下。若吸光度的變化率為所述範圍,則耐熱性優異。
本發明的近紅外線截止濾波器可用於具有吸收.截止近紅外線的功能的透鏡(數位照相機或行動電話或車載照相機等照相機用透鏡、f-θ透鏡、讀取透鏡等光學透鏡)及半導體光接收元件用的濾光器、為了節能而阻斷紅外線的近紅外線吸收膜或近紅外線吸收板、以太陽光的選擇性的利用為目的的農業用塗佈劑、利用近紅外線的吸收熱的記錄媒體、電子機器用或照片用近紅外線濾波器、保護眼鏡、太陽眼鏡、紅外線阻斷膜、光學文字讀取記錄、防止機密文件複印用途、電子照片感光體、雷射焊接等。另外,作為CCD照相機用雜訊截止濾波器、CMOS影像感測器用濾波器亦有用。
<近紅外線截止濾波器的製造方法>
本發明的近紅外線截止濾波器可經由如下的步驟來製造:藉由將本發明的近紅外線吸收性組成物應用於支撐體上來形成膜的 步驟、對膜進行乾燥的步驟。關於膜厚、積層結構等,可對應於目的而適宜選擇。另外,可進而進行形成圖案的步驟。
形成膜的步驟例如可藉由使用滴加法(滴落澆鑄(drop casting))、旋轉塗佈機、狹縫式旋轉塗佈機、狹縫式塗佈機、網版印刷、敷料器塗佈等來將本發明的近紅外線吸收性組成物應用於支撐體上。於滴加法(滴落澆鑄)的情況下,為了以規定的膜厚獲得均勻的膜,較佳為於支撐體上形成將光阻劑作為隔離壁的近紅外線吸收性組成物的滴加區域。藉由調整近紅外線吸收性組成物的滴加量及固體成分濃度、滴加區域的面積,而可獲得所期望的膜厚。作為乾燥後的膜的厚度,並無特別限制,可對應於目的而適宜選擇。作為膜的厚度,例如較佳為1μm~500μm,更佳為1μm~300μm,特佳為1μm~200μm。於本發明中,即便於設為此種薄膜的情況下,亦可維持近紅外線遮蔽性。
支撐體亦可為包含玻璃等的透明基板。另外,亦可為固體攝像元件。另外,亦可為設置於固體攝像元件的光接收側的其他基板。另外,亦可為設置於固體攝像元件的光接收側的平坦化層等層。
於對膜進行乾燥的步驟中,作為乾燥條件,亦根據各成分、溶劑的種類、使用比例等而不同。例如較佳為60℃~150℃的溫度、30秒~15分鐘。
作為形成圖案的步驟,例如可列舉包含如下的步驟的方法等:將本發明的近紅外線吸收性組成物應用於支撐體上來形成膜 狀的組成物層的步驟、將組成物層曝光成圖案狀的步驟、及將未曝光部顯影去除來形成圖案的步驟。作為形成圖案的步驟,可藉由光微影法來進行圖案形成,亦可藉由乾式蝕刻法來形成圖案。
於近紅外線截止濾波器的製造方法中,亦可包含其他步驟。作為其他步驟,並無特別限制,可對應於目的而適宜選擇。例如可列舉:基材的表面處理步驟、前加熱步驟(預烘烤步驟)、硬化處理步驟、後加熱步驟(後烘烤步驟)等。
<<前加熱步驟.後加熱步驟>>
前加熱步驟及後加熱步驟中的加熱溫度較佳為80℃~200℃。上限較佳為150℃以下。下限較佳為90℃以上。
前加熱步驟及後加熱步驟中的加熱時間較佳為30秒~240秒。上限較佳為180秒以下。下限較佳為60秒以上。
<<硬化處理步驟>>
硬化處理步驟是視需要對所形成的所述膜進行硬化處理的步驟,藉由進行該處理,近紅外線截止濾波器的機械強度提昇。
作為硬化處理步驟,並無特別限制,可對應於目的而適宜選擇。例如可適宜地列舉全面曝光處理、全面加熱處理等。此處,於本發明中,「曝光」是以不僅包含照射各種波長的光,亦包含照射電子束、X射線等放射線的含義來使用。
曝光較佳為藉由照射放射線來進行,作為可於曝光時使用的放射線,尤其可較佳地使用電子束、KrF、ArF、g射線、h射線、i射線等紫外線或可見光。
作為曝光方式,可列舉:步進式曝光、或利用高壓水銀燈的曝光等。
曝光量較佳為5mJ/cm2~3000mJ/cm2。上限較佳為2000mJ/cm2以下,更佳為1000mJ/cm2以下。下限較佳為10mJ/cm2以上,更佳為50mJ/cm2以上。
作為全面曝光處理的方法,例如可列舉對所形成的膜的整個面進行曝光的方法。當近紅外線吸收性組成物含有聚合性化合物時,藉由整個面曝光來促進聚合性化合物的硬化,膜的硬化進一步進行,且機械強度、耐久性得到改良。
作為進行整個面曝光的裝置,並無特別限制,可對應於目的而適宜選擇,例如可適宜地列舉超高壓水銀燈等紫外線(Ultraviolet,UV)曝光機。
另外,作為整個面加熱處理的方法,可列舉對所形成的所述膜的整個面進行加熱的方法。藉由全面加熱而可提高圖案的膜強度。
整個面加熱中的加熱溫度較佳為120℃~250℃。下限較佳為160℃以上。上限較佳為220℃以上。若加熱溫度為所述範圍,則容易獲得強度優異的膜。
整個面加熱中的加熱時間較佳為3分鐘~180分鐘。下限較佳為5分鐘以上。上限較佳為120分鐘以下。
作為進行整個面加熱的裝置,並無特別限制,可對應於目的而自公知的裝置中適宜選擇,例如可列舉:乾燥烘箱、加熱板、 紅外線(Infrared,IR)加熱器等。
<照相機模組、照相機模組的製造方法>
本發明的照相機模組具有固體攝像元件、配置於固體攝像元件的光接收側的近紅外線截止濾波器。
另外,本發明的照相機模組的製造方法具有於固體攝像元件的光接收側,塗佈所述本發明的近紅外線吸收性組成物的步驟。
圖1是表示具有本發明的實施形態的近紅外線截止濾波器的照相機模組的構成的概略剖面圖。
照相機模組10例如包括:固體攝像元件11、設置於固體攝像元件的主面側(光接收側)的平坦化層12、近紅外線截止濾波器13、及配置於近紅外線截止濾波器的上方且於內部空間具有攝像透鏡14的透鏡架15。
於照相機模組10中,來自外部的入射光hν依次透過攝像透鏡14、近紅外線截止濾波器13、平坦化層12後,到達固體攝像元件11的攝像元件部。
固體攝像元件11例如於作為基體的矽基板16的主面上依次具備光二極體、層間絕緣膜(未圖示)、基底層(未圖示)、彩色濾波器17、外塗層(未圖示)、微透鏡18。以對應於固體攝像元件11的方式,分別配置有彩色濾波器17(紅色的彩色濾波器、綠色的彩色濾波器、藍色的彩色濾波器)或微透鏡18。
另外,亦可為如下的形態:於微透鏡18的表面、基底層與彩色濾波器17之間、或彩色濾波器17與外塗層之間設置近紅外線 截止濾波器13來代替於平坦化層12的表面設置近紅外線截止濾波器13。例如,近紅外線截止濾波器13亦可設置於自微透鏡表面起2mm以內(更佳為1mm以內)的位置上。若設置於該位置上,則可簡化形成近紅外線截止濾波器的步驟,可充分地截止朝向微透鏡的不需要的近紅外線,因此可進一步提高近紅外線遮蔽性。
本發明的近紅外線截止濾波器可供於回流焊步驟。藉由回流焊步驟來製造照相機模組,藉此可實現需要進行焊接的電子零件安裝基板等的自動安裝化,與不使用回流焊步驟的情況相比,可格外地提昇生產性。進而,由於可自動地進行,因此亦可謀求低成本化。當被供於回流焊步驟時,由於會暴露於250℃~270℃左右的溫度下,因此近紅外線截止濾波器較佳為具有經得起回流焊步驟的耐熱性(以下,亦稱為「耐回流焊性」)。
於本說明書中,所謂「具有耐回流焊性」,是指於200℃下進行10分鐘加熱的前後保持作為近紅外線截止濾波器的特性。更佳為於230℃下進行10分鐘加熱的前後保持特性。進而更佳為於250℃下進行3分鐘加熱的前後保持特性。當不具有耐回流焊性時,於以所述條件進行保持的情況下,存在近紅外線截止濾波器的近紅外線遮蔽性下降、或作為膜的功能變得不充分的情況。
另外,本發明亦有關於一種包括進行回流處理的步驟的照相機模組的製造方法。本發明的近紅外線截止濾波器即便具有回流步驟,亦維持近紅外線遮蔽性,因此不會損害小型輕量.經高性能化的照相機模組的特性。
圖2~圖4是表示照相機模組中的近紅外線截止濾波器周邊部分的一例的概略剖面圖。
如圖2所示,照相機模組可依次具有固體攝像元件11、平坦化層12、紫外.紅外光反射膜19、透明基材20、近紅外線吸收層(近紅外線截止濾波器)21、及抗反射層22。
紫外.紅外光反射膜19具有賦予或提高近紅外線截止濾波器的功能的效果,例如可參考日本專利特開2013-68688號公報的段落0033~段落0039,其內容可被編入至本申請案說明書中。
透明基材20是使可見區域的波長的光透過者,例如可參考日本專利特開2013-68688號公報的段落0026~段落0032,其內容可被編入至本申請案說明書中。
近紅外線吸收層21可藉由塗佈所述本發明的近紅外線吸收性組成物來形成。
抗反射層22是具有如下功能的層,即藉由防止入射至近紅外線截止濾波器中的光的反射來提昇透過率,並高效地利用入射光,例如可參考日本專利特開2013-68688號公報的段落0040,其內容可被編入至本申請案說明書中。
如圖3所示,照相機模組可依次具有固體攝像元件11、近紅外線吸收層(近紅外線截止濾波器)21、抗反射層22、平坦化層12、抗反射層22、透明基材20、及紫外.紅外光反射膜19。
如圖4所示,照相機模組可依次具有固體攝像元件11、近紅外線吸收層(近紅外線截止濾波器)21、紫外.紅外光反射膜19、 平坦化層12、抗反射層22、透明基材20、及抗反射層22。
[實施例]
以下列舉實施例來更具體地說明本發明。只要不脫離本發明的主旨,則以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等可適宜變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示的具體例。
<合成例1>(聚合物(P-1)~聚合物(P-10)的合成)
向三口燒瓶中加入1-甲氧基-2-丙醇(21g),並於氮氣環境下昇溫至85℃。
繼而,歷時2小時滴加使4-乙烯基吡啶(11.21g)、甲基丙烯酸苄酯(18.79g)、及V-601(和光純藥工業股份有限公司製造的偶氮系聚合起始劑,1.06g)溶解於1-甲氧基-2-丙醇(49g)中而成的溶液。
滴加結束後攪拌4小時,並結束反應,藉此獲得聚合物(P-1)。聚合物(P-1)的重量平均分子量為20,000。
關於聚合物(P-2)~聚合物(P-10),亦藉由與聚合物(P-1)相同的方法來獲得。聚合物(P-2)~聚合物(P-9)的重量平均分子量為20,000。另外,聚合物(P-10)的重量平均分子量為30,000。
<近紅外線吸收性組成物>
(實施例1)
向茄型燒瓶中加入2,6-吡啶二羧酸(17.82g)、甲醇(50g)並於室溫下進行溶解。添加使乙酸銅(19.37g)溶解於甲醇(50g) 及水(20g)中而成的溶液,並於室溫下攪拌30分鐘,藉此確認沈澱的生成。向其中添加聚合物(P-1)的1-甲氧基-2-丙醇溶液(100g,30質量%),並於室溫下攪拌1小時,藉此獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。
再者,聚合物(P-1)的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=1:1。
(實施例2~實施例6)
於實施例1中,使用聚合物(P-2)~聚合物(P-6)來代替聚合物(P-1),除此以外,仿照實施例1獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。各近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。
再者,於實施例2~實施例5中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=1:1。另外,於實施例6中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例7)
於實施例6中,使用衣康酸來代替2,6-吡啶二羧酸,除此以 外,仿照實施例6獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例7中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例8)
於實施例6中,不使用2,6-吡啶二羧酸,並使用2-乙基己酸銅來代替乙酸銅,除此以外,仿照實施例6獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例8中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例9)
於實施例6中,不使用2,6-吡啶二羧酸,並使用甲磺酸銅來代替乙酸銅,除此以外,仿照實施例6獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例9中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部: 銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例10)
於實施例1中,使用聚合物(P-7)來代替聚合物(P-1),除此以外,仿照實施例1獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例10中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例11)
於實施例1中,不使用2,6-吡啶二羧酸,使用聚合物(P-8)來代替聚合物(P-1),並使用甲磺酸銅來代替乙酸銅,除此以外,仿照實施例1獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例11中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=1:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例12)
於實施例1中,不使用2,6-吡啶二羧酸,並使用聚合物(P-9)來代替聚合物(P-1),除此以外,仿照實施例1獲得聚合物銅化 合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例12中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=2:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(實施例13)
於實施例1中,不使用2,6-吡啶二羧酸,使用聚合物(P-10)來代替聚合物(P-1),並使用甲磺酸銅來代替乙酸銅,除此以外,仿照實施例1獲得聚合物銅化合物,並製備近紅外線吸收性組成物。近紅外線吸收性組成物的固體成分濃度(聚合物銅化合物的含量)為21質量%。於實施例13中,聚合物的所有配位部(以非共用電子對進行配位的配位原子與以陰離子進行配位的配位部位的合計)與銅的莫耳比為所有配位部:銅=1:1。另外,以固體成分濃度變成21質量%的方式調整甲醇的量。
(比較例1)
仿照日本專利特開2010-134457號公報的實施例1,製備近紅外線吸收性組成物。
<<近紅外線截止濾波器的製作>>
使用各近紅外線吸收性組成物製作近紅外線截止濾波器。
於玻璃基板上塗佈光阻劑,藉由微影來進行圖案化而形成光阻劑的隔離壁,從而形成近紅外線吸收性組成物的滴加區域。將 各近紅外線吸收性組成物3ml滴加至玻璃基板上的滴加區域中,藉由在室溫下放置24小時來進行乾燥。對乾燥後的塗佈膜的膜厚進行評價的結果,膜厚為200μm。
<<近紅外線遮蔽性評價>>
使用分光光度計U-4100(日立先端科技(Hitachi High-Technologies)公司製造),測定以所述方式獲得的近紅外線截止濾波器中的波長800nm的透過率。藉由以下的基準來評價近紅外線遮蔽性。將結果示於以下的表中。
A:800nm的透過率≦5%
B:5%<800nm的透過率≦7%
C:7%<800nm的透過率≦10%
D:10%<800nm的透過率
<<耐熱性評價>>
於200℃下,將以所述方式獲得的近紅外線截止濾波器放置5分鐘。於耐熱性試驗前與耐熱性試驗後分別測定近紅外線截止濾波器的800nm中的吸光度,並求出由((試驗前的吸光度-試驗後的吸光度)/試驗前的吸光度)×100(%)所表示的800nm的吸光度的變化率。亦測定400nm中的吸光度,並求出由((試驗後的吸光度-試驗前的吸光度)/試驗前的吸光度)×100(%)所表示的400nm的吸光度的變化率。藉由以下的基準來評價近各個波長中的耐熱性。將分光光度計U-4100(日立先端科技公司製造)用於吸光度的測定。
A:吸光度的變化率≦3%
B:3%<吸光度的變化率≦6%
C:6%<吸光度的變化率≦10%
D:10%<吸光度的變化率
<<耐濕性評價>>
於85℃/相對濕度85%的高溫高濕下,將以所述方式獲得的近紅外線截止濾波器放置1小時。使用分光光度計U-4100(日立先端科技公司製造),於耐濕性試驗前與耐濕性試驗後分別測定近紅外線截止濾波器的波長700nm~1400nm中的最大吸光度(Absλmax)、及波長400nm~700nm中的最小吸光度(Absλmin),並求出由「Absλmax/Absλmin」所表示的吸光度比。藉由以下的基準來評價由|(試驗前的吸光度比-試驗後的吸光度比)/試驗前的吸光度比×100|(%)所表示的吸光度比變化率。
A:吸光度比變化率≦2%
B:2%<吸光度比變化率≦4%
C:4%<吸光度比變化率≦7%
D:7%<吸光度比變化率
<<吸水率評價>>
於25℃、相對濕度95%的條件下,將經充分地乾燥的銅錯合物(聚合物銅錯合物)粉末放置5小時(吸水率試驗)。將吸水率試驗前的質量作為基準,算出吸水率試驗後的銅錯合物粉末的質量增加率,並藉由以下的基準來進行評價。
A1:0≦質量增加率≦3%
A2:3%<質量增加率≦10%
B:10%<質量增加率≦25%
C:25%<質量增加率≦60%
D:60%<質量增加率
如根據所述表1而明確般,本發明的近紅外線吸收性組成物可維持高近紅外線遮蔽性,並形成耐熱性優異的硬化膜。另外,可形成耐濕性亦優異的硬化膜。另外,亦可將波長450nm~550nm的範圍內的透光率設為85%以上,將波長800nm~900nm的範圍內的透光率設為20%以下。
相對於此,比較例1的耐熱性欠佳。
於實施例1~實施例13的近紅外線吸收性組成物中,即便於將相對於組成物的總固體成分的聚合物銅化合物的含量設為15質量%、20質量%、30質量%或40質量%的情況下,亦可獲得與所述同樣優異的近紅外線遮蔽性。
(實施例20)
於實施例1的近紅外線吸收性組成物中,進而追加以下所示的低分子銅錯合物A,並以固體成分基準計使聚合物銅化合物與低分子銅錯合物A的比變成7:3,除此以外,以與實施例1相同的方式獲得實施例20的近紅外線吸收性組成物。
(實施例21~實施例24)
於實施例20的近紅外線吸收性組成物中,將低分子銅錯合物A分別變成低分子銅錯合物B、低分子銅錯合物C、低分子銅錯合物D或低分子銅錯合物E,除此以外,以與實施例20相同的方式獲得實施例21~實施例24的近紅外線吸收性組成物。
(實施例25~實施例28)
於實施例20的近紅外線吸收性組成物中,以固體成分基準計將聚合物銅化合物與低分子銅錯合物A的比分別變成5:5、6:4、8:2,除此以外,以與實施例20相同的方式獲得實施例25~實施例28的近紅外線吸收性組成物。
可確認於該些聚合物銅化合物與低分子銅錯合物的混合型中,可達成更高的近紅外線遮蔽性。
(低分子銅錯合物)
低分子銅錯合物A:具有下述(M-1)作為配位體的銅錯合物。合成方法將後述。
低分子銅錯合物B:將下述化合物(B1-21)作為配位體的銅錯合物。合成方法將後述。
低分子銅錯合物C:鄰苯二甲酸單丁酯銅,東京化成工業股份有限公司
低分子銅錯合物D:將下述化合物(B2-1)作為配位體的銅錯合物。合成方法將後述。
低分子銅錯合物E:將下述化合物(B3-18)作為配位體的銅錯合物。合成方法將後述。
<低分子銅錯合物A的合成>
於氮氣環境下,向三口燒瓶中添加吡唑-3-羧酸乙酯4.0g、碳酸銫11.16g、3-溴戊烷5.17g、2,6-二甲基-4-庚酮60mL,並於150℃下加熱1小時。冷卻至室溫後,藉由過濾來去除不溶物,利用矽膠管柱層析法(溶劑:己烷/乙酸乙酯)對將濾液加以濃縮所獲得的粗產物進行精製,藉此獲得3.3g的1-(3-戊基)吡唑-3-羧酸 乙酯。
向燒瓶中添加所述產物0.87g、乙醇6mL,於室溫下一面進行攪拌一面添加水0.1g、第三丁氧基鉀0.46g後,於70℃下攪拌30分鐘。冷卻至室溫後,添加使硫酸銅0.52g溶解於水5mL中而成的溶液,並於室溫下攪拌一小時。濾取所析出的固體,並減壓下進行乾燥,藉此獲得0.7g的低分子銅錯合物A。
<銅錯合物B的合成>
使化合物B1-21(886mg、9.84mmol)溶解於甲醇20ml中。將該溶液昇溫至50℃後,滴加氫氧化銅(449mg、4.60mmol)的甲醇溶液(160ml),並於50℃下進行2小時反應。反應結束後,利用蒸發器將所產生的水及溶劑餾去,藉此獲得低分子銅錯合物B(1.00g)。
<銅錯合物D的合成>
使化合物B2-1(0.2g、1.1mmol)溶解於乙醇5ml中。將該溶液昇溫至70℃後,滴加乙酸銅(0.2g、1.1mmol)的乙醇溶液(5ml),並於70℃下進行2小時反應。反應結束後,利用蒸發器將所產生的水及溶劑餾去,藉此獲得低分子銅錯合物D(0.6g)。
<銅錯合物E的合成>
使化合物B3-18(磺基鄰苯二甲酸)53.1質量%水溶液(13.49g、29.1mmol)溶解於甲醇50mL中,將該溶液昇溫至50℃後,滴加氫氧化銅(2.84g、29.1mmol),並於50℃下進行2小時反應。反應結束後,利用蒸發器將溶劑及所產生的水餾去,藉此獲得低 分子銅錯合物E(8.57g)。

Claims (10)

  1. 一種近紅外線吸收性組成物,包括:聚合物銅化合物,其為藉由銅成分、與含有由下述式(A1-1)所表示的構成單元的聚合物的反應所獲得的化合物;以及溶劑,其中所述聚合物銅化合物的含量為所述近紅外線吸收性組成物的總固體成分的30質量%以上,所述溶劑的含量為所述近紅外線吸收性組成物的總固體成分變成5質量%~60質量%的量, (式(A1-1)中,R1表示氫原子或烴基;L1表示單鍵或連結基,所述連結基表示伸烷基、伸芳基、伸雜芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基)、或包含該些的組合的基,或所述基之中去除1個以上的氫原子而成的基;Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基; 此外,Y1含有具有相對於銅成分以非共用電子對進行配位的配位原子的環)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的近紅外線吸收性組成物,其中所述配位原子為選自氧原子、氮原子、硫原子及磷原子中的一種以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物,其中,所述環所含有的所述配位原子為氮原子。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的近紅外線吸收性組成物,其中所述陰離子為選自氧陰離子、氮陰離子及硫陰離子中的一種以上。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物,其中所述聚合物更含有由下述式(A2-1)所表示的構成單元; 式(A2-1)中,R5表示氫原子或烴基,L4表示單鍵或連結基,所述連結基表示伸烷基、伸芳基、伸雜芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基)、或包含該些的組合的基,或所述基之中去除1個以上的氫原子而成的基, R10表示烷基或芳基。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物,其中所述聚合物含有選自下述式(A1-1-1)~式(A1-1-4)中的至少一種構成單元; 式(A1-1-1)~式(A1-1-4)中,R1表示氫原子或烴基,L2表示單鍵或連結基,所述連結基表示伸烷基、伸芳基、伸雜芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2-、-NR10-(R10表示氫原子或烷基)、或包含該些的組合的基,或所述基之中去除1個以上的氫原子而成的基,Y1表示具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子的基、或具有1個以上的以非共用電子對進行配位的配位原子與1個以上的以陰離子進行配位的配位部位的基。
  7. 一種近紅外線截止濾波器,其使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物而獲得。
  8. 一種近紅外線截止濾波器的製造方法,其包括於固體攝像元件的光接收側,塗佈如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物的步驟。
  9. 一種固體攝像元件,其包括使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的近紅外線吸收性組成物所獲得的近紅外線截止濾波器。
  10. 一種照相機模組,其包括固體攝像元件、及配置於所述固體攝像元件的光接收側的近紅外線截止濾波器,且所述近紅外線截止濾波器為如申請專利範圍第7項所述的近紅外線截止濾波器。
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