WO2023032565A1 - 感光性組成物、転写フィルム、硬化膜及びパターン形成方法 - Google Patents

感光性組成物、転写フィルム、硬化膜及びパターン形成方法 Download PDF

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WO2023032565A1
WO2023032565A1 PCT/JP2022/029672 JP2022029672W WO2023032565A1 WO 2023032565 A1 WO2023032565 A1 WO 2023032565A1 JP 2022029672 W JP2022029672 W JP 2022029672W WO 2023032565 A1 WO2023032565 A1 WO 2023032565A1
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WO
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compound
photosensitive composition
mass
carboxy group
group
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Application number
PCT/JP2022/029672
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀之 中村
圭吾 山口
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive composition, a transfer film, a cured film, and a pattern forming method.
  • Photolithography is a common method for forming fine structures.
  • a colorant eg, black
  • a photosensitive composition used in photolithography it is also well known to add a colorant (eg, black) to a photosensitive composition used in photolithography to obtain a fine structure.
  • Devices obtained by forming fine structures using a photosensitive composition containing a colorant include, for example, solid-state imaging devices and image display devices.
  • a photosensitive composition containing a coloring agent forms a black matrix (hereinafter also referred to as a "light-shielding film").
  • Patent Document 1 discloses a photosensitive composition for forming a black matrix of a liquid crystal display, which comprises a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a light-shielding material.
  • a photosensitive composition is disclosed containing
  • a light-shielding film formed from a photosensitive composition containing a colorant is required to have a low reflectance in terms of the display performance of an image display device, for example.
  • the present inventors formed a light-shielding film (black matrix) using the photosensitive composition containing the colorant described in Patent Document 1, and found that there is room for improvement in the reflectance of the light-shielding film.
  • an object of the present invention is to provide a photosensitive composition capable of forming a light-shielding film with a low reflectance.
  • Another object of the present invention is to provide a transfer film, a pattern forming method, and a cured film.
  • the present inventor has completed the present invention as a result of diligent studies aimed at solving the above problems. That is, the inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.
  • V1 The photosensitive composition contains a compound A having a carboxy group and a compound ⁇ having a structure that reduces the amount of the carboxy group contained in the compound A upon exposure.
  • W1 The photosensitive composition contains a compound A having a carboxy group, and the compound A further contains a structure that reduces the amount of the carboxy group contained in the compound A upon exposure.
  • the photosensitive composition satisfies the requirement (V1), and the total number of the electron-accepting structures contained in the compound B in the photosensitive composition is the total number of carboxy groups contained in the compound A.
  • the photosensitive composition which can form the light shielding film of a low reflectance can be provided.
  • the present invention can also provide a transfer film, a pattern forming method, and a cured film.
  • a numerical range represented by "to” means a range including the numerical values before and after “to” as lower and upper limits.
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range described in other steps. good.
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • step in this specification is not only an independent step, but even if it cannot be clearly distinguished from other steps, if the intended purpose of the step is achieved included.
  • transparent means that the average transmittance of visible light with a wavelength of 400 to 700 nm is 80% or more, preferably 90% or more. Therefore, for example, a “transparent resin layer” refers to a resin layer having an average transmittance of 80% or more for visible light with a wavelength of 400 to 700 nm. Also, the average transmittance of visible light is a value measured using a spectrophotometer, and can be measured using, for example, a spectrophotometer U-3310 manufactured by Hitachi, Ltd.
  • actinic ray or “radiation” means, for example, g-line, h-line, and i-line spectra of mercury lamps, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV light), X ray, electron beam (EB), and the like.
  • light means actinic rays or radiation.
  • exposure means not only exposure by far ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays, X-rays, and EUV light typified by mercury lamps and excimer lasers, but also electron beams, ion beams, and the like. lithography by particle beam is also included in the exposure.
  • the content ratio of each structural unit of the polymer is a molar ratio.
  • the refractive index is a value measured by an ellipsometer at a wavelength of 550 nm.
  • the molecular weight when there is a molecular weight distribution is the weight average molecular weight.
  • the weight average molecular weight of the resin is the weight average molecular weight obtained by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
  • (meth)acrylic acid is a concept that includes both acrylic acid and methacrylic acid
  • (meth)acryloyl group is a concept that includes both acryloyl and methacryloyl groups.
  • the "solid content” of the composition means a component that forms a composition layer (e.g., photosensitive layer) formed using the composition, and the composition contains a solvent (e.g., an organic solvent, water, etc.). When included, it means all ingredients except solvent.
  • a solvent e.g., an organic solvent, water, etc.
  • the thickness of a layer is the average thickness measured using a scanning electron microscope (SEM) for thicknesses of 0.5 ⁇ m or more, and less than 0.5 ⁇ m. is the average thickness measured using a transmission electron microscope (TEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • the average thickness is an average thickness obtained by forming a section to be measured using an ultramicrotome, measuring the thickness at arbitrary five points, and arithmetically averaging them.
  • the photosensitive composition of the present invention contains compound A having a carboxy group and a black colorant, and the content of the carboxy group is reduced by exposure to actinic rays or radiation.
  • the mechanism by which a light-shielding film with a low reflectance can be formed is not necessarily clear. It is considered that the decrease in the content of carboxyl groups caused some kind of synergistic effect to reduce the reflectance.
  • a light-shielding film having a lower reflectance it is also referred to as “excellent in reflectance”.
  • the photosensitive composition contains compound A having a carboxy group (compound A), and has a mechanism whereby the content of the carboxy group derived from compound A is reduced by exposure.
  • the rate of decrease in the content of carboxyl groups derived from compound A in the photosensitive composition is obtained by measuring the IR (infrared) spectrum of the photosensitive composition before and after exposure, and calculating the rate of decrease in the peaks derived from carboxyl groups. obtained by doing
  • the photosensitive composition preferably satisfies either requirement (V1) or requirement (W1) below.
  • Requirement (V1) The photosensitive composition comprises a compound A having a carboxy group, and a compound ⁇ having a structure (hereinafter also referred to as “specific structure S0”) that reduces the amount of carboxy groups contained in compound A upon exposure to light.
  • specific structure S0 a structure having a structure that reduces the amount of carboxy groups contained in compound A upon exposure to light.
  • W1 The photosensitive composition contains compound A having a carboxy group, and compound A further contains a structure (specific structure S0) that reduces the amount of carboxy groups contained in compound A upon exposure.
  • the compound ⁇ is preferably a compound B having a structure (hereinafter also referred to as “specific structure S1”) capable of accepting electrons from the carboxy group contained in the compound A in a photoexcited state.
  • the structure is preferably a structure (specific structure S1) capable of accepting electrons from the carboxy group contained in compound A in a photoexcited state.
  • the above-mentioned specific structure S0 is a structure that exhibits the action of reducing the amount of carboxy groups contained in compound A when exposed to light.
  • the specific structure S0 is preferably a structure that transitions from a ground state to an excited state upon exposure and exhibits an effect of reducing the number of carboxyl groups in compound A in the excited state.
  • Specific structure S0 includes, for example, a structure (specific structure S1 described later) that can accept electrons from a carboxy group contained in compound A upon being exposed to light and being photoexcited.
  • the photosensitive composition of Embodiment X-1-a1 The photosensitive composition satisfies either requirement (V1) or requirement (W1) and does not substantially contain a polymerizable compound different from the polymer described below and a photopolymerization initiator.
  • the photosensitive composition of Embodiment X-1-a2 The photosensitive composition satisfies either requirement (V1) or requirement (W1) and is substantially free of a photopolymerization initiator.
  • the photosensitive composition of Embodiment X-1-a3 A photosensitive composition that satisfies either requirement (V1) or requirement (W1) and contains a polymerizable compound and a photopolymerization initiator.
  • substantially free of polymerizable compound means that the content of the polymerizable compound is, relative to the total solid content of the photosensitive composition, It may be less than 3% by mass, preferably 0 to 1% by mass, more preferably 0 to 0.1% by mass.
  • substantially free of photopolymerization initiator means that the content of the photopolymerization initiator is It may be less than 0.1% by mass, preferably 0 to 0.05% by mass, more preferably 0 to 0.01% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the mechanism by which the carboxyl group content of compound A is reduced by exposure includes, for example, a decarboxylation method.
  • a known method capable of reducing the carboxyl group content of compound A is appropriately selected. can.
  • the decrease in the content of the carboxy group in the compound A means that the carboxy group is eliminated as CO 2 , and does not include the change of the carboxy group to a group other than the carboxy group due to esterification or the like.
  • the components that the photosensitive composition may contain are described below.
  • the photosensitive composition of the present invention contains compound A having a carboxy group.
  • Compound A may be a low-molecular compound or a high-molecular compound (hereinafter also referred to as "polymer”), but is preferably a polymer. That is, compound A is preferably a polymer having a carboxy group.
  • the molecular weight of compound A is preferably less than 5,000, more preferably 2,000 or less, even more preferably 1,000 or less, particularly preferably 500 or less, most preferably 400 or less. preferable.
  • the lower limit of the weight-average molecular weight of compound A is preferably 5,000 or more from the viewpoint of excellent formability of a photosensitive composition formed using a photosensitive composition, and 10 ,000 or more is more preferable, and 15,000 or more is even more preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, it is preferably 50,000 or less.
  • the polymer is preferably an alkali-soluble resin.
  • alkali-soluble means that the dissolution rate determined by the following method is 0.01 ⁇ m/second or more.
  • a propylene glycol monomethyl ether acetate solution having a target compound (e.g., polymer) concentration of 25% by mass is applied onto a glass substrate, and then heated in an oven at 100 ° C. for 3 minutes to form a coating film of the target compound ( thickness 2.0 ⁇ m).
  • the dissolution rate ( ⁇ m/sec) of the coating film is determined by immersing the coating film in a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution (liquid temperature: 30° C.).
  • the target compound does not dissolve in propylene glycol monomethyl ether acetate, the target compound is dissolved in an organic solvent other than propylene glycol monomethyl ether acetate having a boiling point of less than 200°C (eg, tetrahydrofuran, toluene, or ethanol).
  • an organic solvent other than propylene glycol monomethyl ether acetate having a boiling point of less than 200°C eg, tetrahydrofuran, toluene, or ethanol.
  • the term "acid group” as used herein is a concept including both anionized acid groups and non-anionized acid groups.
  • the carboxy groups (--COOH) of compound A may or may not be anionized in the photosensitive composition.
  • the carboxy group is a concept including both an anionized carboxy group (—COO ⁇ ) and a non-anionized carboxy group.
  • Compound A may contain a structure (specific structure S0) that reduces the amount of carboxy groups contained in compound A upon exposure.
  • compound A not containing specific structure S0 is also referred to as “compound Aa”
  • compound A containing specific structure S0 is also referred to as “compound Ab”.
  • the compound Ab is preferably a polymer. That is, compound Ab is preferably a polymer containing specific structure S0.
  • Compound A does not contain specific structure S0 means that compound A does not substantially contain specific structure S0.
  • the content of specific structure S0 in compound Aa is relative to the total mass of compound Aa The content is preferably less than 1% by mass, preferably 0 to 0.5% by mass, more preferably 0 to 0.05% by mass.
  • the content of the specific structure S0 in the compound Ab is preferably 1% by mass or more, more preferably 1 to 50% by mass, even more preferably 5 to 40% by mass, relative to the total mass of the compound Ab.
  • the content of compound Ab is preferably 5 to 100% by mass relative to the total mass of compound A.
  • a heteroaromatic ring is mentioned as specific structure S1 which the compound A has.
  • the heteroaromatic ring may be monocyclic or polycyclic, and is preferably polycyclic.
  • a polycyclic heteroaromatic ring is formed by condensing a plurality of (for example, 2 to 5) aromatic ring structures, and at least one of the plurality of aromatic ring structures has a heteroatom as a ring member atom. have.
  • the heteroaromatic ring has one or more heteroatoms (nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, etc.) as ring member atoms, preferably 1 to 4 heteroatoms.
  • the heteroaromatic ring preferably has one or more (eg, 1 to 4) nitrogen atoms as ring member atoms.
  • the number of ring member atoms in the above heteroaromatic ring is preferably 5-15.
  • heteroaromatic ring examples include monocyclic heteroaromatic rings such as pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, and triazine ring; bicyclic rings such as quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, and quinazoline ring; heteroaromatic ring condensed with ; a heteroaromatic ring condensed with three rings such as acridine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, and phenazine ring.
  • monocyclic heteroaromatic rings such as pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, and triazine ring
  • bicyclic rings such as quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, and quinazoline ring
  • heteroaromatic ring condensed with a heteroaromatic ring condensed with three rings such as acridine ring,
  • the heteroaromatic ring may have one or more (for example, 1 to 5) substituents, and examples of the substituents include alkyl groups, aryl groups, halogen atoms, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, and arylcarbonyl groups. , carbamoyl, hydroxy, cyano, and nitro groups.
  • the aromatic ring has two or more substituents, the plurality of substituents may be combined to form a non-aromatic ring.
  • the heteroaromatic ring is directly bonded to the carbonyl group.
  • the heteroaromatic ring is bonded to the imide group to form a heteroaromatic imide group.
  • the imide group in the heteroaromatic imide group may or may not form an imide ring together with the heteroaromatic ring.
  • a series of aromatic ring structures linked by a structure selected from the group consisting of, and among the plurality of aromatic rings constituting the series of aromatic ring structures
  • the compound A having a carboxy group is preferably a monomer having a carboxy group (hereinafter also referred to as a "carboxy group-containing monomer”) or a polymer having a carboxy group (hereinafter also referred to as a "carboxy group-containing polymer”).
  • a carboxy group-containing polymer is more preferable in that the pattern-forming ability of the photosensitive composition is more excellent and the film-forming property is more excellent.
  • compound A having a carboxy group may contain specific structure S0 (preferably specific structure S1).
  • the carboxy group-containing monomer and the carboxy group-containing polymer may contain specific structure S0 (preferably specific structure S1).
  • compound A having a carboxy group is preferably a carboxy group-containing polymer containing specific structure S0 (preferably specific structure S1).
  • the carboxy group-containing monomer and carboxy group-containing polymer are described below.
  • Carboxy group-containing monomer As the carboxy group-containing monomer, a polymerizable compound having a carboxy group and one or more (eg, 1 to 15) ethylenically unsaturated groups is preferred. Examples of ethylenically unsaturated groups include (meth)acryloyl groups, vinyl groups, and styryl groups, with (meth)acryloyl groups being preferred.
  • a bifunctional or higher functional monomer having a carboxy group is preferable from the viewpoint of better film-forming properties.
  • the bifunctional or higher monomer means a polymerizable compound having two or more (eg, 2 to 15) ethylenically unsaturated groups in one molecule.
  • the carboxy group-containing monomer may further have an acid group other than the carboxy group as an acid group. Examples of acid groups other than carboxy groups include phenolic hydroxyl groups, phosphoric acid groups, and sulfonic acid groups.
  • the bifunctional or higher functional monomer having a carboxy group is not particularly limited, and can be appropriately selected from known compounds.
  • Examples of bifunctional or more functional monomers having a carboxy group include Aronix (registered trademark) TO-2349 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), Aronix M-520 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and Aronix M-510 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.). manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.
  • bifunctional or higher functional monomers having a carboxy group examples include polymerizable compounds having a carboxy group described in paragraphs 0025 to 0030 of JP-A-2004-239942. The contents of this publication are incorporated herein.
  • Carboxy group-containing polymer Carboxy group-containing polymer are usually alkali-soluble resins. The definition and measurement method of alkali solubility are as described above. The repeating units that the carboxy group-containing polymer can have are described below.
  • the carboxy group-containing polymer preferably has a repeating unit having a carboxy group.
  • Examples of repeating units having a carboxy group include repeating units represented by the following general formula (A).
  • R A1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group.
  • the above alkyl groups may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 5, more preferably 1.
  • a 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • divalent linking group examples include -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR N - (R N is a hydrogen atom or a alkyl groups), hydrocarbon groups (eg, alkylene groups, cycloalkylene groups, alkenylene groups, arylene groups such as phenylene groups, etc.), and linking groups in which a plurality of these are linked.
  • Examples of monomers from which repeating units having a carboxy group are derived include (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and 4-vinylbenzoic acid.
  • (meth)acrylic acid is preferable from the viewpoint of excellent patterning properties. That is, the repeating unit having a carboxy group is preferably a repeating unit derived from (meth)acrylic acid.
  • the carboxy group-containing polymer preferably contains repeating units derived from (meth)acrylic acid.
  • the carboxy group-containing polymer may contain a repeating unit having a carboxy group linked to the main chain by a linking group having 1 or more carbon atoms.
  • the linking group having 1 or more carbon atoms is not particularly limited, but an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, -CO-, -COO-, -OCO-, -NRCO-, and -NHCOO-, and their A combination is mentioned.
  • R above is a monovalent substituent.
  • the linking group may be a combination of the linking groups exemplified above and —O—, —S—, —NR—, —SO— and —SO 2 —.
  • R is a monovalent substituent.
  • the repeating unit having a carboxy group linked to the main chain by a linking group having 1 or more carbon atoms is preferably represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
  • R a represents a hydrogen atom or a monovalent substituent.
  • the monovalent substituent represented by R a includes a halogen atom and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • X represents a linking group having 1 or more carbon atoms. Examples of the linking group represented by X include the above linking groups having 1 or more carbon atoms, such as —CO—, —COO—, —NR NA — (where R NA is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
  • a connecting group X1 selected from a hydrocarbon group and a group combining these, and the connecting group X1 and -O-, -S-, -NH- and a group combining these and a linking group X2 formed from a linking group such as As the linking group having 1 or more carbon atoms, a linking group Y1 selected from an alkylene group, an arylene group, —COO—, an amide linking group, a carbonate linking group, a urethane linking group, a urea linking group and a group combining these, or , a linking group Y2 formed from the above linking group Y1 and a linking group selected from —O—, —S—, —NH—, and groups in which these are combined is preferred, and an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, -COO- or a group combining these is more preferred.
  • Y represents a cyclic structure.
  • the cyclic structure represented by Y may be an alicyclic ring or an aromatic ring, and each may be monocyclic or polycyclic.
  • the alicyclic ring preferably has 5 to 15 carbon atoms.
  • -CH 2 - constituting Y may be substituted with a divalent linking group.
  • Divalent linking groups include -CO-, -COO-, -OCO-, -NRCO-, -NHCOO-, -O-, -S-, -NR-, -SO- and -SO 2 - , as well as combinations thereof.
  • the number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 6-12.
  • the aromatic ring may be an aromatic ring containing elements other than carbon atoms.
  • Z represents a single bond or a linking group having 1 or more carbon atoms. At least one of Y and Z represents a group having 1 or more carbon atoms. Examples of the linking group having 1 or more carbon atoms represented by Z include the same linking groups as the linking groups represented by X above.
  • the carboxy group-containing polymer preferably has a repeating unit having a polymerizable group in addition to the repeating units described above.
  • the polymerizable group include ethylenically unsaturated groups (e.g., (meth)acryloyl group, allyl group, styryl group, etc.) and cyclic ether groups (e.g., epoxy group, oxetanyl group, etc.). preferably an ethylenically unsaturated group, more preferably an allyl group or a (meth)acryloyl group.
  • repeating units having a polymerizable group include repeating units represented by the following general formula (B).
  • X B1 and X B2 each independently represent -O- or -NR N -.
  • RN represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched, and preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • L represents an alkylene group or an arylene group.
  • the alkylene group may be linear or branched, and preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • the arylene group may be monocyclic or polycyclic, and preferably has 6 to 15 carbon atoms.
  • the alkylene group and the arylene group may have a substituent, and the substituent is preferably an acid group, for example.
  • R B1 and R B2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the above alkyl groups may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 5, more preferably 1.
  • the repeating unit having a polymerizable group may be a repeating unit derived from a compound having an allyl group.
  • Examples of the above units include repeating units derived from allyl (meth)acrylate.
  • the content of repeating units having a polymerizable group in the carboxy group-containing polymer is preferably 3 to 60 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 30, based on the total repeating units of the carboxy group-containing polymer. Mole % is more preferred.
  • the carboxy group-containing polymer may have a repeating unit having specific structure S0 (preferably specific structure S1) in addition to the repeating units described above.
  • the specific structures S0 and S1 are as described above.
  • the specific structure S0 preferably the specific structure S1
  • the specific structure S0 may be present in the main chain, may be present in the side chain, or may be present in the side chain. preferably present in When the specific structure S0 (preferably the specific structure S1) is present in the side chain, the specific structure S0 (preferably the specific structure S1) is bound to the main chain of the polymer via a single bond or a linking group.
  • a repeating unit having a specific structure S0 is, for example, a monomer having a heteroaromatic ring (specifically, a vinyl heteroaromatic ring such as vinylpyridine and vinyl (iso)quinoline, and a heteroaromatic repeating units based on a (meth)acrylate monomer having a ring, etc.).
  • a monomer having a heteroaromatic ring specifically, a vinyl heteroaromatic ring such as vinylpyridine and vinyl (iso)quinoline, and a heteroaromatic repeating units based on a (meth)acrylate monomer having a ring, etc.
  • repeating unit having the specific structure S0 (preferably specific structure S1) are shown below, but are not limited thereto.
  • the content thereof is preferably 3 to 75 mol% with respect to the total repeating units of the carboxy group-containing polymer. ⁇ 60 mol% is more preferred, and 10 to 50 mol% is even more preferred.
  • the repeating unit having the specific structure S0 (preferably specific structure S1) may be used alone or in combination of two or more.
  • the carboxy group-containing polymer preferably has a repeating unit having an aromatic ring in addition to the above repeating units.
  • an aromatic hydrocarbon ring is preferable. Examples thereof include repeating units derived from (meth)acrylates having aromatic rings, and repeating units derived from styrene and polymerizable styrene derivatives.
  • (Meth)acrylates having an aromatic ring include, for example, benzyl (meth)acrylate, phenethyl (meth)acrylate and phenoxyethyl (meth)acrylate.
  • Styrene and polymerizable styrene derivatives include, for example, methylstyrene, vinyltoluene, tert-butoxystyrene, acetoxystyrene, styrene dimers and styrene trimers.
  • a repeating unit having an aromatic ring for example, a repeating unit represented by formula (C) is also preferable.
  • R C1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.
  • the above alkyl groups may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 5, more preferably 1.
  • Ar C represents a phenyl group or a naphthyl group.
  • the phenyl group and the naphthyl group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a halogen atom and a hydroxy group.
  • Ar 2 C is preferably a phenyl group.
  • repeating units having an aromatic ring examples include the following repeating units.
  • the content of repeating units having an aromatic ring in the carboxy group-containing polymer is preferably 5 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, and 30 to 70 mol, based on the total repeating units of the carboxy group-containing polymer. % is more preferred.
  • the content of repeating units having an aromatic ring in the carboxy group-containing polymer is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, and 30 to 70% by mass, based on the total repeating units of the carboxy group-containing polymer. % is more preferred.
  • the carboxy group-containing polymer preferably has a repeating unit having an alicyclic structure in addition to the repeating units described above.
  • Alicyclic structures may be monocyclic or polycyclic.
  • Alicyclic structures include, for example, dicyclopentanyl ring structures, dicyclopentenyl ring structures, isobornyl ring structures, adamantane ring structures, and cyclohexyl ring structures.
  • Monomers from which repeating units having an alicyclic structure are derived include, for example, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, and cyclohexyl ( meth)acrylates.
  • the content of repeating units having an alicyclic structure in the carboxy group-containing polymer is preferably 3 to 70 mol%, more preferably 5 to 60 mol%, more preferably 10 to 55 mol % is more preferred.
  • the carboxy group-containing polymer may have other repeating units in addition to the repeating units described above.
  • Monomers from which the other repeating units are derived include (meth)acrylic acid alkyl esters.
  • the alkyl group in the (meth)acrylic acid alkyl ester includes, for example, an alkyl group.
  • the above alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the above alkyl group may further have a substituent such as a hydroxy group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-50, more preferably 1-10.
  • Specific examples of (meth)acrylic acid alkyl esters include, for example, methyl (meth)acrylate.
  • the content of other repeating units in the carboxy group-containing polymer is preferably 1 to 70 mol%, more preferably 2 to 50 mol%, and 3 to 20 mol%, based on the total repeating units of the carboxy group-containing polymer. More preferred.
  • the content of the carboxy group-containing polymer in compound A is preferably 75 to 100% by mass, more preferably 85 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, relative to the total mass of compound A. ⁇ 100% by weight is particularly preferred.
  • the content of the carboxy group-containing monomer in compound A is preferably 0 to 25% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, and still more preferably 0 to 5% by mass, relative to the total mass of compound A.
  • the carboxy group-containing polymer may further have an acid group other than the carboxy group.
  • acid groups other than carboxy groups include phenolic hydroxyl groups, phosphoric acid groups, and sulfonic acid groups.
  • the lower limit of the weight average molecular weight of the carboxy group-containing polymer is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, from the viewpoint of excellent formability of a photosensitive layer formed using a photosensitive composition. 11,000 is more preferable, and 15,000 or more is particularly preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, it is often 200,000 or less, and in terms of better adhesion (laminate adhesion) when laminating (transferring) to an arbitrary base material, 60,000 or less. It is preferable to have
  • the acid value of the carboxy group-containing polymer is preferably 60-300 mgKOH/g, more preferably 60-275 mgKOH/g, and even more preferably 75-250 mgKOH/g.
  • the acid value of the carboxy group-containing polymer is a value measured by the titration method specified in JIS K0070 (1992).
  • the lower limit of the content of compound A is preferably 1% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, relative to the total solid content of the photosensitive composition. Preferably, 45% by mass or more is even more preferable, and 50% by mass or more is particularly preferable.
  • the upper limit of the content of compound A is preferably less than 100% by mass, more preferably 99% by mass or less, still more preferably 97% by mass or less, and 93% by mass or less, relative to the total solid content of the photosensitive composition. is particularly preferred, 85% by mass or less is more preferred, and 75% by mass or less is most preferred.
  • the upper limit of the content of the compound A is preferably 99% by mass or less with respect to the total solid content of the photosensitive composition.
  • the content of compound A is preferably 40 to 98% by mass, preferably 50 to 96% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. is more preferable, and 60 to 93% by mass is more preferable.
  • the content of compound A is preferably 30 to 85% by mass, more preferably 45 to 75% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition.
  • the content of compound A is preferably 30 to 85% by mass, more preferably 45 to 75% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. .
  • the photosensitive composition of the invention contains a black colorant.
  • Black means that when the absorption spectrum of a coloring agent is measured, it has absorption over the entire visible light region (400 to 700 nm), and the difference between the maximum absorption rate and the minimum absorption rate is the maximum absorption. It means that it is within 30% of the rate.
  • the absorption spectrum of a colorant is obtained by measuring the absorbance of a colorant mixed solvent obtained by mixing a colorant into a solvent transparent to visible light with a spectrophotometer.
  • including a black coloring agent includes a black coloring agent even when a plurality of coloring agents that are not black by themselves (hereinafter also referred to as “colored coloring agents”) are combined to produce a black color.
  • Black colorants and colored colorants are not particularly limited, and known ones can be used.
  • the black colorant and the colored colorant may be either dyes or pigments, preferably pigments.
  • Black colorants and colored colorants may also be a combination of dyes and pigments.
  • a dye refers to a substance that dissolves in a solvent
  • a pigment refers to a substance that does not dissolve in a solvent. Therefore, even those listed as dyes below may correspond to pigments depending on the solvent. Further, even the pigments listed below may correspond to dyes depending on the solvent.
  • the dye may be either an inorganic dye or an organic dye.
  • examples include pyrazole azo, anilinoazo, triarylmethane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, Dyes such as pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, xanthene, phthalocyanine, benzopyran, indigo and pyrromethene dyes. Multimers of these dyes may also be used.
  • the dyes described in JP-A-2015-028144 and JP-A-2015-034966 can also be used.
  • the pigment may be either an inorganic pigment or an organic pigment, and examples thereof include black pigments and chromatic pigments other than black.
  • black pigments include carbon black, carbon nanotubes, titanium carbide, iron oxide, composite oxides of copper and chromium, titanium oxide, titanium nitride, and graphite. Carbon black or carbon nanotubes are preferred.
  • Chromatic pigments include Victoria Pure Blue BO (Color Index (CI) 42595), Auramine (CI 41000), Fat Black HB (CI 26150), Monolite Yellow. GT (C.I. Pigment Yellow 12), Permanent Yellow GR (C.I. Pigment Yellow 17), Permanent Yellow HR (C.I. Pigment Yellow 83), Permanent Carmine FBB (C.I.
  • Pigment Red 146 Hoster Balm Red ESB (C.I. Pigment Violet 19), Permanent Ruby FBH (C.I. Pigment Red 11), Fastel Pink B Spra (C.I. Pigment Red) 81), Monastral Fast Blue (C.I. Pigment Blue 15), Monolite Fast Black B (C.I. Pigment Black 1) and Carbon, C.I. I. Pigment Red 97, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 168, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 180, C.I. I. Pigment Red 192, C.I. I. Pigment Red 215, C.I. I.
  • the number average particle size is preferably 0.001 to 0.1 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.08 ⁇ m, in terms of dispersibility.
  • the particle size refers to the diameter of a circle obtained by obtaining the area of a pigment particle from a photographic image of the pigment particle taken with an electron microscope and considering a circle having the same area as the area of the pigment particle. is an average value obtained by obtaining the above particle size for 100 arbitrary particles and averaging the obtained 100 particle sizes.
  • the particle size of the pigment can be adjusted by a known method.
  • One type of black colorant may be used alone, or two or more types may be used.
  • the content of the black colorant in the photosensitive composition is preferably 0.01 to 30% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, and 5 to 15% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. More preferred. When two or more black colorants are used, the total content of the black colorants is preferably within the above range.
  • the photosensitive composition preferably contains compound ⁇ .
  • Compound ⁇ is a compound having a structure (specific structure S0) that reduces the amount of carboxyl groups contained in compound A upon exposure. Note that the specific structure S0 is as described above.
  • the specific structure S0 of the compound ⁇ may be an entire structure that constitutes the entire compound ⁇ , or a partial structure that constitutes a part of the compound ⁇ .
  • the compound ⁇ may be a high-molecular compound or a low-molecular compound, preferably a low-molecular compound.
  • the molecular weight of compound ⁇ , which is a low-molecular compound is preferably less than 5,000, more preferably less than 1,000, even more preferably 65-300, and particularly preferably 75-250.
  • the compound ⁇ is preferably a compound B having a structure (specific structure S1) capable of accepting electrons from the carboxyl group contained in the compound A in a photoexcited state. According to compound B, it is believed that the carboxy group contained in compound A can be eliminated (decarboxylated) as CO2 .
  • the compound ⁇ (preferably the compound B) is preferably an aromatic compound because of its excellent pattern forming ability.
  • the aromatic compound is a compound having one or more aromatic rings. Only one aromatic ring or a plurality of aromatic rings may be present in compound ⁇ (preferably compound B). When a plurality of aromatic rings are present, for example, the aromatic ring may be present in a side chain of the resin or the like.
  • the aromatic ring can be used as a structure (specific structure S0 (preferably specific structure S1)) that reduces the amount of carboxy groups contained in compound A by exposure.
  • the aromatic ring may be monocyclic or polycyclic, and is preferably polycyclic.
  • the polycyclic aromatic ring is, for example, an aromatic ring formed by condensing a plurality of (for example, 2 to 5) aromatic ring structures, and at least one of the plurality of aromatic ring structures has a heteroatom as a ring member atom. It is preferable to have The aromatic ring may be a heteroaromatic ring, and preferably has one or more (eg, 1 to 4) heteroatoms (nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, etc.) as ring member atoms. It is more preferable to have one or more (eg, 1 to 4) nitrogen atoms as .
  • the number of ring member atoms in the aromatic ring is preferably 5-15.
  • aromatic ring examples include monocyclic aromatic rings such as pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, and triazine ring; Aromatic ring: aromatic ring in which three rings are condensed, such as acridine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, and phenazine ring.
  • the aromatic ring may have one or more (for example, 1 to 5) substituents, and examples of the substituents include alkyl groups, aryl groups, halogen atoms, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, arylcarbonyl groups, Carbamoyl groups, hydroxy groups, cyano groups, and nitro groups are included.
  • the aromatic ring has two or more substituents, the plurality of substituents may be combined to form a non-aromatic ring. It is also preferred that the aromatic ring is directly bonded to the carbonyl group to form an aromatic carbonyl group in compound ⁇ (preferably compound B). It is also preferred that multiple aromatic rings are linked via a carbonyl group.
  • the aromatic ring is bonded to the imide group to form an aromatic imide group in compound ⁇ (preferably compound B).
  • the imide group in the aromatic imide group may or may not form an imide ring together with the aromatic ring.
  • a plurality of aromatic rings e.g., 2 to 5 aromatic rings
  • the series of aromatic ring structures as a whole is regarded as one specific structure.
  • one or more of the plurality of aromatic rings constituting the series of aromatic ring structures is preferably the heteroaromatic ring.
  • Compound ⁇ (preferably compound B) is preferably a compound that satisfies one or more (eg, 1 to 4) of the following requirements (1) to (4) in terms of superior pattern forming ability. Above all, it is preferable that at least requirement (2) is satisfied, and that at least a nitrogen atom be included as the heteroatom possessed by the heteroaromatic ring. (1) It has a polycyclic aromatic ring. (2) having a heteroaromatic ring; (3) having an aromatic carbonyl group; (4) It has an aromatic imide group.
  • compound ⁇ examples include monocyclic aromatic compounds such as pyridine and pyridine derivatives, pyrazine and pyrazine derivatives, pyrimidine and pyrimidine derivatives, and triazine and triazine derivatives; quinoline and quinoline derivatives; Compounds in which two rings are fused to form an aromatic ring, such as isoquinoline and isoquinoline derivatives, quinoxaline and quinoxaline derivatives, and quinazoline and quinazoline derivatives; acridine and acridine derivatives, phenanthridine and phenanthridine derivatives, phenanthroline and Compounds in which three or more rings are condensed to form an aromatic ring, such as phenanthroline derivatives and phenazine and phenazine derivatives.
  • monocyclic aromatic compounds such as pyridine and pyridine derivatives, pyrazine and pyrazine derivatives, pyrimidine and pyrimidine derivatives, and tri
  • compound ⁇ (preferably compound B) is preferably one or more selected from the group consisting of pyridine and pyridine derivatives, quinoline and quinoline derivatives, and isoquinoline and isoquinoline derivatives. It is more preferably one or more selected from the group consisting of.
  • These compounds and derivatives thereof may further have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an arylcarbonyl group, a carbamoyl group, a hydroxy group, A cyano group or a nitro group is preferred.
  • compound ⁇ when compound ⁇ (preferably compound B) is a polymer, it may be a polymer in which the specific structure is bound to the main chain of the polymer via a single bond or a linking group.
  • the compound ⁇ (preferably compound B), which is a polymer is, for example, a monomer having a heteroaromatic ring (specifically, a vinyl heteroaromatic ring and/or a specific structure (preferably a heteroaromatic ring) (meta ) obtained by polymerizing acrylate monomer). If necessary, it may be copolymerized with other monomers.
  • the absorption coefficient of compound ⁇ (preferably compound B) with respect to light having a wavelength of 365 nm is, for example, 10000 L/(mol cm) or less, and 1000 L/(mol cm) or less, in terms of superior pattern forming ability. is preferred, it is more preferably less than 500 L/(mol ⁇ cm), and even more preferably 100 L/(mol ⁇ cm) or less.
  • the lower limit of the absorption coefficient is not particularly limited, and is, for example, over 0 L/(mol ⁇ cm).
  • the absorption coefficient for light with a wavelength of 365 nm is the absorption coefficient measured by dissolving compound ⁇ (preferably compound B) in acetonitrile.
  • the solvent for dissolving compound ⁇ may be changed as appropriate.
  • the fact that the absorption coefficient of the compound ⁇ (preferably compound B) is within the above range means that in the embodiment of the transfer film described later, the photosensitive layer formed by the photosensitive composition over the temporary support (preferably PET film) This is particularly advantageous when exposing . That is, since the absorption coefficient is moderately low, generation of bubbles due to decarboxylation can be controlled even when exposed through the temporary support, and deterioration of the pattern shape can be prevented.
  • the compound having such an absorption coefficient is preferably the above-mentioned monocyclic aromatic compound or an aromatic compound in which two rings are condensed to form an aromatic ring, and pyridine or a pyridine derivative, quinoline or a quinoline derivative, Alternatively, isoquinoline or isoquinoline derivatives (iso)quinoline derivatives are preferred.
  • compound ⁇ (preferably compound B) include 5,6,7,8-tetrahydroquinoline, 4-acetylpyridine, 4-benzoylpyridine, isoquinoline, 1-methylisoquinoline, 1-phenylisoquinoline, quinoline, and acridine. , and phenanthridine.
  • the content of compound ⁇ (preferably compound B) in the photosensitive composition is preferably 0.1 to 50% by mass based on the total solid content of the photosensitive composition, in terms of better pattern forming ability.
  • the content of compound ⁇ (preferably compound B) is 2.0 to 40.0 with respect to the total solid content of the photosensitive composition. % by mass is preferable, 4.0 to 35.0% by mass is more preferable, and 8.0 to 30.0% by mass is even more preferable.
  • the content of compound ⁇ (preferably compound B) is 0.5 to 20.0% by mass relative to the total solid content of the photosensitive composition.
  • the content of compound ⁇ is 0.3 to 30.0% by mass relative to the total solid content of the photosensitive composition.
  • 5.0 to 15.0% by mass is more preferable.
  • Compound ⁇ (preferably compound B) may be used singly or in combination of two or more.
  • the total number of (specific structure S0 (preferably specific structure S1)) possessed by compound ⁇ (preferably compound B) in the photosensitive composition is the total number of carboxy groups possessed by compound A in terms of superior pattern forming ability. It is preferably 1 mol % or more, more preferably 3 mol % or more, still more preferably 5 mol % or more, and particularly preferably 10 mol % or more, based on the number.
  • the upper limit of the total number of (specific structure S0 (preferably specific structure S1)) possessed by compound ⁇ (preferably compound B) is not particularly limited, but from the viewpoint of the film quality of the resulting film, the carboxy group possessed by compound A ( preferably 200 mol % or less, more preferably 100 mol % or less, and even more preferably 80 mol % or less, relative to the total number of carboxyl groups).
  • the photosensitive composition may contain a polymerizable compound.
  • This polymerizable compound is a component different from the compound A having a carboxy group and does not contain a carboxy group.
  • the polymerizable compound is preferably a component different from compound A.
  • it is preferably a compound having a molecular weight (weight average molecular weight if it has a molecular weight distribution) of less than 5,000, and is a polymerizable monomer. is also preferred.
  • a polymerizable compound is a polymerizable compound having one or more (eg, 1 to 15) ethylenically unsaturated groups in one molecule.
  • the polymerizable compound preferably contains a polymerizable compound having a functionality of two or more.
  • the bifunctional or higher polymerizable compound means a polymerizable compound having two or more (for example, 2 to 15) ethylenically unsaturated groups in one molecule.
  • Examples of ethylenically unsaturated groups include (meth)acryloyl groups, vinyl groups, and styryl groups, with (meth)acryloyl groups being preferred.
  • (Meth)acrylates are preferred as the polymerizable compound.
  • the photosensitive composition may contain a bifunctional polymerizable compound (preferably a difunctional (meth)acrylate) and a trifunctional or higher polymerizable compound (preferably a trifunctional or higher (meth)acrylate). preferable.
  • the bifunctional polymerizable compound is not particularly limited and can be appropriately selected from known compounds.
  • Examples of bifunctional polymerizable compounds include tricyclodecanedimethanol di(meth)acrylate, tricyclodecanedimethanol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, and 1,6 - hexanediol di(meth)acrylates.
  • bifunctional polymerizable compound more specifically, for example, tricyclodecanedimethanol diacrylate (manufactured by A-DCP Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), tricyclodecane dimenanol dimethacrylate (DCP Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 1,9-nonanediol diacrylate (A-NOD-N Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and 1,6-hexanediol diacrylate (A-HD-N Shin-Nakamura Chemical Kogyo Co., Ltd.) and the like.
  • tricyclodecanedimethanol diacrylate manufactured by A-DCP Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • tricyclodecane dimenanol dimethacrylate DCP Shin-Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • 1,9-nonanediol diacrylate A-NOD-
  • the trifunctional or higher polymerizable compound is not particularly limited and can be appropriately selected from known compounds.
  • Examples of trifunctional or higher polymerizable compounds include dipentaerythritol (tri/tetra/penta/hexa) (meth)acrylate, pentaerythritol (tri/tetra) (meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Examples include ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, isocyanuric acid (meth)acrylate, and (meth)acrylate compounds having a glycerin tri(meth)acrylate skeleton.
  • (tri/tetra/penta/hexa) (meth)acrylate is a concept including tri(meth)acrylate, tetra(meth)acrylate, penta(meth)acrylate, and hexa(meth)acrylate.
  • (tri/tetra)(meth)acrylate” is a concept including tri(meth)acrylate and tetra(meth)acrylate.
  • polymerizable compounds include, for example, caprolactone-modified compounds of (meth)acrylate compounds (KAYARAD (registered trademark) DPCA-20 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-9300-1CL manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. etc.), alkylene oxide-modified compounds of (meth)acrylate compounds (KAYARAD RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., ATM-35E, A-9300 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., EBECRYL (registered trademark) manufactured by Daicel Allnex ) 135 etc.), and ethoxylated glycerin triacrylate (A-GLY-9E etc. manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
  • KYARAD registered trademark
  • DPCA-20 alkylene oxide-modified compounds of (meth)acrylate compounds
  • ATM-35E alkylene oxide-modified compounds of (meth)acrylate compounds
  • Examples of polymerizable compounds include urethane (meth)acrylates (preferably trifunctional or higher urethane (meth)acrylates).
  • the lower limit of the number of functional groups is preferably 6 or more, more preferably 8 or more.
  • the upper limit of the number of functional groups is preferably 20 or less.
  • Trifunctional or higher urethane (meth)acrylates include, for example, 8UX-015A (manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.); UA-32P, U-15HA and UA-1100H (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.); Kyoeisha Chemical Co., Ltd. AH-600; UA-306H, UA-306T, UA-306I, UA-510H and UX-5000 (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • the molecular weight of the polymerizable compound (the weight average molecular weight when it has a molecular weight distribution) is preferably less than 5,000, more preferably 200-3000, still more preferably 250-2600, and particularly preferably 280-2200.
  • the minimum molecular weight is preferably 250 or more, more preferably 280 or more.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 3 to 70% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. ⁇ 55% by mass is more preferred.
  • the content of the bifunctional polymerizable compound is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 85% by mass, based on the total mass of all polymerizable compounds contained in the photosensitive composition, and 30 to 80% by mass. % by mass is more preferred.
  • the content of the trifunctional or higher polymerizable compound is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 15 to 80% by mass, based on the total mass of all polymerizable compounds contained in the photosensitive composition. 20 to 70% by mass is more preferable.
  • the photosensitive composition may contain a bifunctional or higher functional polymerizable compound and a monofunctional polymerizable compound.
  • the polymerizable compound contained in the photosensitive composition is mainly composed of a polymerizable compound having a functionality of 2 or more.
  • the content of the bifunctional or higher polymerizable compound is preferably 60 to 100% by mass, preferably 80 to 100% by mass, based on the total mass of all polymerizable compounds contained in the photosensitive composition. More preferably, 90 to 100% by mass is even more preferable.
  • the photosensitive composition does not substantially contain a polymerizable compound in terms of better reflectivity.
  • substantially free of polymerizable compound means that the content of the polymerizable compound may be less than 3% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive composition, and is 0 to 1% by mass. is preferred, and 0 to 0.1% by mass is more preferred.
  • the photosensitive composition may contain a photoinitiator.
  • the photopolymerization initiator may be a radical photopolymerization initiator, a cationic photopolymerization initiator, or an anionic photopolymerization initiator, and is preferably a radical photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is preferably at least one selected from the group consisting of oxime ester compounds (photopolymerization initiators having an oxime ester structure) and aminoacetophenone compounds (photopolymerization initiators having an aminoacetophenone structure). , more preferably includes compounds of both. When both of these compounds are included, the content of the oxime ester compound is preferably 5-90% by mass, more preferably 15-50% by mass, based on the total content of both compounds.
  • Other photopolymerization initiators may be included in addition to the above photopolymerization initiators.
  • Other photopolymerization initiators include, for example, hydroxyacetophenone compounds, acylphosphine oxide compounds and bistriphenylimidazole compounds.
  • photopolymerization initiators also include polymerization initiators described in paragraphs 0031 to 0042 of JP-A-2011-095716 and paragraphs 0064-0081 of JP-A-2015-014783.
  • oxime ester compounds include 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl-,2-(O-benzoyloxime)] (trade name: IRGACURE OXE-01, IRGACURE series, manufactured by BASF ), ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime) (trade name: IRGACURE OXE-02, manufactured by BASF) ), [8-[5-(2,4,6-trimethylphenyl)-11-(2-ethylhexyl)-11H-benzo[a]carbazoyl][2-(2,2,3,3-tetrafluoropropoxy ) Phenyl]methanone-(O-acetyloxime) (trade name: IRGACURE OXE-03, manufactured by BASF), 1-[4-[4-(2-benzofuranylcarbonyl)
  • aminoacetophenone compounds include 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone (trade name: Omnirad 379EG, The Omnirad series is a product of IGM Resins B.V.), 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one (trade name: Omnirad 907), APi-307 (1-( biphenyl-4-yl)-2-methyl-2-morpholinopropan-1-one, manufactured by Shenzhen UV-ChemTech Ltd.).
  • photopolymerization initiators include, for example, 2-hydroxy-1- ⁇ 4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]phenyl ⁇ -2-methyl-propan-1-one ( Product name: Omnirad 127), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (product name: Omnirad 369), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane -1-one (trade name: Omnirad 1173), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (trade name: Omnirad 184), 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (trade name: Omnirad) 651), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide (trade name: Omnirad TPO H), and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide (trade name: Omnirad 819). .
  • a photoinitiator may be used individually by 1 type or in 2 or more types.
  • the photosensitive composition contains a photopolymerization initiator, its content is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. , 1 to 5% by mass is more preferable.
  • the photosensitive composition does not substantially contain a photopolymerization initiator.
  • substantially free of photopolymerization initiator means that the content of the photopolymerization initiator is less than 0.1% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive composition, and 0 to 0 0.05 mass %, more preferably 0 to 0.01 mass %.
  • the photosensitive composition may also contain a surfactant.
  • Surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic (nonionic) surfactants, and amphoteric surfactants, with nonionic surfactants being preferred.
  • nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkylphenyl ethers, higher fatty acid diesters of polyoxyethylene glycol, silicone surfactants, and fluorine surfactants. mentioned.
  • surfactants described in paragraphs 0120 to 0125 of WO 2018/179640 can also be used.
  • surfactant the surfactants described in paragraph 0017 of Japanese Patent No. 4502784 and paragraphs 0060 to 0071 of JP-A-2009-237362 can also be used.
  • fluorosurfactants include MEGAFACE F-171, F-172, F-173, F-176, F-177, F-141, F-142, F-143, and F-144.
  • an acrylic compound that has a molecular structure with a functional group containing a fluorine atom, and in which the portion of the functional group containing the fluorine atom is cleaved when heat is applied, and the fluorine atom volatilizes. can also be suitably used.
  • fluorosurfactants include Megafac DS series manufactured by DIC Corporation (The Chemical Daily (February 22, 2016), Nikkei Sangyo Shimbun (February 23, 2016)), for example, Megafac and DS-21.
  • the fluorosurfactant it is also preferable to use a polymer of a fluorine atom-containing vinyl ether compound having a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkylene ether group and a hydrophilic vinyl ether compound.
  • a block polymer can also be used as the fluorosurfactant.
  • the fluorine-based surfactant has a structural unit derived from a (meth)acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy groups and propyleneoxy groups).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a structural unit derived from a (meth)acrylate compound can also be preferably used.
  • a fluorosurfactant a fluoropolymer having an ethylenically unsaturated bond-containing group in a side chain can also be used.
  • Megafac RS-101, RS-102, RS-718K, RS-72-K manufactured by DIC Corporation
  • DIC Corporation Megafac RS-101, RS-102, RS-718K, RS-72-K (manufactured by DIC Corporation) and the like.
  • fluorine-based surfactants from the viewpoint of improving environmental friendliness, compounds having linear perfluoroalkyl groups having 7 or more carbon atoms, such as perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS), are used.
  • PFOA perfluorooctanoic acid
  • PFOS perfluorooctane sulfonic acid
  • Surfactants derived from alternative materials are preferred.
  • Nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and their ethoxylates and propoxylates (e.g., glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester, Pluronic (registered trademark) L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2 , 25R2 (manufactured by BASF), Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 (manufactured by BASF), Solsperse 20000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), NCW-101, NC
  • silicone-based surfactants include straight-chain polymers composed of siloxane bonds, and modified siloxane polymers in which organic groups are introduced into side chains and terminals.
  • surfactants include DOWSIL 8032 ADDITIVE, Toray Silicone DC3PA, Toray Silicone SH7PA, Toray Silicone DC11PA, Toray Silicone SH21PA, Toray Silicone SH28PA, Toray Silicone SH29PA, Toray Silicone SH30PA, Toray Silicone SH8400 (Toray Dow Corning Co.) and X-22-4952, X-22-4272, X-22-6266, KF-351A, K354L, KF-355A, KF-945, KF-640, KF-642, KF- 643, X-22-6191, X-22-4515, KF-6004, KP-341, KF-6001, KF-6002, KP-101KP-103, KP-104, KP-105, KP-106, KP- 109, KP-109, KP-112, KP-120, KP-121, KP-124, KP-125, KP-301, KP-306, KP-310,
  • Surfactants may be used singly or in combination of two or more.
  • the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 10% by mass, more preferably 0.001 to 5% by mass, and further 0.005 to 3% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. preferable.
  • the photosensitive composition may contain a solvent.
  • a solvent commonly used solvents can be used without particular limitation.
  • Organic solvents are preferred as solvents. Examples of organic solvents include methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (also known as 1-methoxy-2-propyl acetate), diethylene glycol ethyl methyl ether, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, ethyl lactate, methyl lactate, and caprolactam. , n-propanol, 2-propanol, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and mixed solvents thereof.
  • the solvent is preferably a mixed solvent of methyl ethyl ketone and propylene glycol monomethyl ether acetate, a mixed solvent of diethylene glycol ethyl methyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate, or a mixed solvent of methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • the solid content of the photosensitive composition is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 8 to 40% by mass, even more preferably 10 to 30% by mass. That is, when the photosensitive composition contains a solvent, the content of the solvent is preferably 20 to 95% by mass, more preferably 60 to 95% by mass, more preferably 70 to 95% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. % by mass is more preferred.
  • the viscosity (25° C.) of the photosensitive composition is preferably 1 to 50 mPa s, more preferably 2 to 40 mPa s, more preferably 3 to 30 mPa s, from the viewpoint of coating properties. is more preferred. Viscosity is measured using, for example, VISCOMETER TV-22 (manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD).
  • the surface tension (25° C.) of the photosensitive composition is preferably 5 to 100 mN/m, more preferably 10 to 80 mN/m, more preferably 15 to 40 mN/m, from the viewpoint of coatability. m is more preferred. Surface tension can be measured, for example, with an Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) is used for measurement.
  • Solvents can also be used as described in paragraphs 0054 and 0055 of US Published Application 2005/282073, the contents of which are incorporated herein. Also, as the solvent, an organic solvent having a boiling point of 180 to 250° C. (high boiling point solvent) can be used as necessary.
  • the photosensitive composition may contain other additives as needed.
  • Other additives include, for example, plasticizers, sensitizers, heterocyclic compounds, alkoxysilane compounds, and the like.
  • Plasticizers, sensitizers, heterocyclic compounds, and alkoxysilane compounds include, for example, those described in paragraphs 0097 to 0119 of WO 2018/179640.
  • the photosensitive composition contains other additives such as rust inhibitors, metal oxide particles, antioxidants, dispersants, acid multipliers, development accelerators, conductive fibers, colorants, and thermal radical polymerization initiators. , a thermal acid generator, an ultraviolet absorber, a thickener, a cross-linking agent, and an organic or inorganic suspending agent. Preferred aspects of these components are described in paragraphs 0165 to 0184 of JP-A-2014-085643, respectively, and the contents of this publication are incorporated herein.
  • the photosensitive composition may contain impurities.
  • Impurities include, for example, sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, manganese, copper, aluminum, titanium, chromium, cobalt, nickel, zinc, tin, halogens, and ions thereof.
  • halide ions, sodium ions, and potassium ions tend to be mixed as impurities, so the following contents are particularly preferable.
  • the content of impurities in the photosensitive composition is preferably 80 ppm by mass or less, more preferably 10 ppm by mass or less, and even more preferably 2 ppm by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive composition.
  • the content of impurities in the photosensitive composition may be 1 mass ppb or more, or 0.1 mass ppm or more, relative to the total mass of the photosensitive composition.
  • the impurities within the above range for example, it is necessary to select raw materials of the photosensitive component with a low content of impurities, to prevent contamination of impurities during the formation of the photosensitive composition, and to wash the photosensitive composition. removal. By such a method, the amount of impurities can be made within the above range.
  • Impurities can be quantified by known methods such as ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, and ion chromatography.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • the content of compounds such as benzene, formaldehyde, trichlorethylene, 1,3-butadiene, carbon tetrachloride, chloroform, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and hexane in the photosensitive composition is Less is preferred.
  • the content of these compounds in the photosensitive composition is preferably 100 mass ppm or less, more preferably 20 mass ppm or less, and even more preferably 4 mass ppm or less, relative to the total mass of the photosensitive composition.
  • the lower limit of the content may be 10 mass ppb or more, or 100 mass ppb or more, relative to the total mass of the photosensitive composition.
  • the content of these compounds can be suppressed in the same manner as the metal impurities described above. Moreover, it can quantify by a well-known measuring method.
  • the transfer film of the present invention has a temporary support and a photosensitive layer formed using the photosensitive composition. Therefore, the transfer film of the present invention has a temporary support and a photosensitive layer containing a compound A having a carboxy group and a black colorant, and the carboxy group content of the photosensitive layer is reduced by irradiation with actinic rays or radiation. decrease in volume.
  • An example of the structure of the transfer film of the present invention is shown in FIG.
  • the transfer film 10 shown in FIG. 1 has a temporary support 12, a photosensitive layer 14, and a cover film 16 in this order. Other layers may be provided between the photosensitive layer 14 and the temporary support 12 and/or between the photosensitive layer 14 and the cover film 16 .
  • FIG. 1 shows a mode in which the cover film 16 is provided, a mode in which the cover film 16 is not provided may be adopted.
  • Each layer of the transfer film will be described in detail below.
  • the temporary support is a support that supports the photosensitive layer and is peelable from the photosensitive layer.
  • the temporary support preferably has light transmittance in that the photosensitive layer can be exposed through the temporary support when patternwise exposing the photosensitive layer.
  • pattern exposure is a form of exposure in a pattern, and means exposure in a form in which an exposed portion and an unexposed portion are present.
  • having light transmittance means that the transmittance of the dominant wavelength of light used for exposure (either pattern exposure or overall exposure) is 50% or more.
  • the transmittance of the dominant wavelength of light used for exposure is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, from the viewpoint of better exposure sensitivity.
  • a method of measuring transmittance a method of measuring using MCPD Series manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. can be used.
  • the temporary support include a glass substrate, a resin film, paper, and the like, and a resin film is preferable because of its superior strength, flexibility, and the like.
  • the resin film include polyethylene terephthalate film, cellulose triacetate film, polystyrene film, and polycarbonate film. Among them, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film is preferred.
  • the number of particles, foreign matters, and defects contained in the temporary support is preferably as small as possible.
  • the number of fine particles, foreign substances, and defects with a diameter of 2 ⁇ m or more is preferably 50/10 mm 2 or less, more preferably 10/10 mm 2 or less, and even more preferably 3/10 mm 2 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, it can be 1 piece/10 mm 2 or more.
  • the temporary support has a layer in which particles with a diameter of 0.5 to 5 ⁇ m are present at 1/mm 2 or more on the side opposite to the side on which the photosensitive layer is formed, in order to further improve handling properties. More preferably, the particles are present in an amount of 1 to 50/mm 2 .
  • the thickness of the temporary support is not particularly limited, and is preferably 5 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 150 ⁇ m, from the viewpoint of ease of handling and excellent versatility.
  • the thickness of the temporary support depends on the material, considering the strength of the support, the flexibility required for lamination with the circuit wiring forming substrate, and the light transmittance required in the first exposure step. It can be selected as appropriate.
  • Preferred aspects of the temporary support include, for example, paragraphs 0017 to 0018 of JP-A-2014-085643, paragraphs 0019-0026 of JP-A-2016-027363, paragraphs 0041 to 0057 of WO2012/081680A1, and WO2018/ 179370A1, paragraphs 0029-0040, the contents of which are incorporated herein.
  • the temporary support for example, Cosmoshine (registered trademark) A4100 manufactured by Toyobo Co., Ltd., Lumirror (registered trademark) 16FB40 manufactured by Toray Industries, Inc., or Lumirror (registered trademark) 16QS62 manufactured by Toray Industries, Inc. is used.
  • particularly preferred embodiments of the temporary support include a 16 ⁇ m thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a 12 ⁇ m thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film, and a 9 ⁇ m thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film.
  • a photosensitive layer is formed using a photosensitive composition.
  • the formation method will be detailed later.
  • the photosensitive layer is formed from the photosensitive composition containing a solvent, the solvent may remain, but the photosensitive layer preferably contains no solvent.
  • the content of the solvent in the photosensitive layer is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and 0.5% by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive layer. It is particularly preferred, and 0.1% by mass or less is most preferred. Although the lower limit is not particularly limited, it may be 0% by mass.
  • the content of water in the photosensitive layer is preferably 0.01 to 1.0% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, based on the total mass of the photosensitive layer, from the viewpoint of improving patterning properties. more preferred.
  • the average thickness of the photosensitive layer is preferably 0.5-20 ⁇ m. When the average thickness of the photosensitive layer is 20 ⁇ m or less, the pattern resolution is more excellent, and when the average thickness of the photosensitive layer is 2.0 ⁇ m or more, it is preferable from the viewpoint of reflectivity.
  • the average thickness of the photosensitive layer is more preferably 0.8 to 15 ⁇ m, still more preferably 1.0 to 10 ⁇ m. Specific examples of the average thickness of the photosensitive layer include 3.0 ⁇ m, 4.0 ⁇ m, 5.0 ⁇ m, and 8.0 ⁇ m.
  • the transfer film of the present invention may have a cover film on the surface of the photosensitive layer opposite to the temporary support.
  • the number of fisheyes with a diameter of 80 ⁇ m or more contained in the cover film is preferably 5/m 2 or less.
  • fish eye refers to material foreign matter, undissolved matter, and/or Alternatively, oxidative degradation products or the like are taken into the film.
  • the number of particles having a diameter of 3 ⁇ m or more contained in the cover film is preferably 30 particles/mm 2 or less, more preferably 10 particles/mm 2 or less, and even more preferably 5 particles/mm 2 or less. Thereby, it is possible to suppress the defects caused by the unevenness caused by the particles contained in the cover film being transferred to the photosensitive layer.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the cover film is preferably 0.01 ⁇ m or more, more preferably 0.02 ⁇ m or more, and even more preferably 0.03 ⁇ m or more. If Ra is within such a range, for example, when the transfer film is elongated, it is possible to improve the take-up property when the transfer film is taken up. From the viewpoint of suppressing defects during transfer, Ra is preferably less than 0.50 ⁇ m, more preferably 0.40 ⁇ m or less, and even more preferably 0.30 ⁇ m or less.
  • Cover films include, for example, polyethylene terephthalate films, polypropylene films, polystyrene films, and polycarbonate films.
  • cover film for example, those described in paragraphs 0083 to 0087 and 0093 of JP-A-2006-259138 may be used.
  • Alphan (registered trademark) FG-201 manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd. Alphan (registered trademark) E-201F manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., Toray Advanced Film Co., Ltd.
  • Therapeal (registered trademark) 25WZ manufactured by Toray Industries, Inc. or Lumirror (registered trademark) 16QS62 (16KS40) manufactured by Toray Industries, Inc. may also be used.
  • the transfer film may include layers other than the layers described above (hereinafter also referred to as "other layers").
  • Other layers include, for example, an intermediate layer, a thermoplastic resin layer, a high refractive index layer, and the like, and known layers can be appropriately employed.
  • thermoplastic resin layer Preferred embodiments of the thermoplastic resin layer are described in paragraphs 0189 to 0193 of JP-A-2014-085643, and preferred embodiments of layers other than the above are described in paragraphs 0194-0196 of JP-A-2014-085643. Yes, the contents of this publication are incorporated herein.
  • the production method of the transfer film is not particularly limited, and known production methods can be applied.
  • Examples of the method for producing the transfer film include a method of forming a photosensitive layer on a temporary support by the following forming method. A method for forming the photosensitive layer will be described below.
  • a method for forming the photosensitive layer is not particularly limited, and a known method can be applied.
  • a method for forming the photosensitive layer a method including a step of forming a photosensitive layer by coating and drying the above photosensitive composition containing a solvent on a temporary support is preferred.
  • a pigment is used as the black colorant, it is preferable to use a pigment dispersion when preparing the photosensitive composition for forming the photosensitive layer.
  • the photosensitive composition may be prepared by adding a mixture obtained by previously mixing a pigment and a pigment dispersant to an organic solvent (or vehicle) and dispersing the mixture with a disperser.
  • a pigment dispersant may be selected according to the pigment and solvent, and for example, a commercially available dispersant can be used.
  • the vehicle refers to the part of the medium in which the pigment is dispersed in the case of a pigment dispersion liquid, and is a liquid binder component that holds the pigment in a dispersed state and a solvent component that dissolves and dilutes the binder component ( organic solvents) and
  • the disperser is not particularly limited, and includes known dispersers such as kneaders, roll mills, attritors, super mills, dissolvers, homomixers, and sand mills. Furthermore, it may be finely pulverized using frictional force by mechanical grinding. Regarding the dispersing machine and the fine pulverization, reference can be made to the description in "Encyclopedia of Pigment” (Kunizo Asakura, 1st edition, Asakura Shoten, 2000, pp. 438, 310).
  • a pattern can be formed by using the photosensitive composition of the present invention.
  • step 1 photosensitive layer forming step
  • step 2 exposure step
  • step 3 developing the exposed photosensitive layer with a developer to form a pattern
  • the photosensitive composition is preferably the photosensitive composition of Embodiment X-1-a1 or Embodiment X-1-a2.
  • the photosensitive composition is preferably the photosensitive composition of Embodiment X-1-a1.
  • the pattern forming method is preferably applied to a transfer film comprising the photosensitive composition of Embodiment X-1-a1 or Embodiment X-1-a2 described above. Each step of the preferred pattern forming method will be described in detail below.
  • a photosensitive layer forming step is a step of forming a photosensitive layer on a substrate using a photosensitive composition.
  • the step of forming the photosensitive layer on the substrate preferably includes the step described in the method of forming the photosensitive layer in the transfer film manufacturing method.
  • the base material for forming the photosensitive layer is not particularly limited.
  • the shape of the substrate is not particularly limited, and may be plate-like, tube-like, fibrous, spherical, and the like.
  • the surface of the substrate may be flat, concave, or convex.
  • Materials constituting the base material are not particularly limited, and known materials can be used. Materials constituting the base material include, for example, metals, semiconductors, glass, ceramics, and resins. Among them, as the substrate, a glass substrate or a resin film is preferable.
  • the exposure step is a step of patternwise exposing the photosensitive layer.
  • the content of carboxyl groups derived from compound A in the photosensitive layer decreases. More specifically, using light having a wavelength that excites a specific structure (in the case of requirement V1) in compound ⁇ (preferably compound B) and a specific structure in compound A (in the case of requirement W1) in the photosensitive layer It is preferable to subject the photosensitive layer to pattern exposure.
  • the light source used for exposure light in a wavelength range capable of reducing the content of carboxy groups derived from compound A in the photosensitive layer (compound ⁇ in the photosensitive layer (preferably compound B)
  • Light having a wavelength that excites the specific structure (for requirement V1) and the specific structure in compound A (for requirement W1) is preferred.
  • the photosensitive layer is the photosensitive layer described above
  • light in wavelength ranges such as 254 nm, 313 nm, 365 nm, and 405 nm can be used.
  • ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, metal halide lamps, LEDs (Light Emitting Diodes), and the like are included.
  • the exposure amount is preferably 10-10000 mJ/cm 2 , more preferably 50-3000 mJ/cm 2 .
  • the pattern exposure may be exposure through a mask or direct exposure using a laser or the like. Also, the detailed arrangement and specific size of the pattern are not particularly limited.
  • the development step is a step of developing the exposed photosensitive layer with a developer to form a pattern.
  • the difference in solubility in the developer (dissolution contrast) between the exposed area and the unexposed area is due to the decrease in the content of carboxyl groups in the photosensitive layer in the exposed area. is occurring.
  • Formation of the dissolution contrast in the photosensitive layer enables pattern formation in the development process.
  • the developer in the developing step is an alkaline developer
  • the developing step removes the unexposed portion to form a negative pattern.
  • the developer in the developing step is an organic solvent-based developer
  • the exposed portion is removed by performing the developing step to form a positive pattern.
  • the obtained positive pattern may be subjected to a treatment for reducing the content of carboxyl groups derived from compound A by a post-exposure step described later.
  • the alkaline developer is not particularly limited as long as it can remove the unexposed portion of the photosensitive layer.
  • an aqueous alkaline developer containing a compound having a pKa of 7 to 13 at a concentration of 0.05 to 5 mol/L (liter) is preferable.
  • the alkaline developer may further contain a water-soluble organic solvent, a surfactant, and the like.
  • the alkaline developer for example, the developer described in paragraph 0194 of International Publication No. 2015/093271 is preferable.
  • Organic solvent-based developer is not particularly limited as long as it can remove the exposed portion of the photosensitive layer. Examples include ketone-based solvents, ester-based solvents, alcohol-based solvents, amide-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbons.
  • a developer containing an organic solvent such as a system solvent can be used.
  • a plurality of organic solvents may be mixed, or an organic solvent other than the above or water may be mixed and used.
  • the water content of the organic solvent-based developer as a whole is preferably less than 10% by mass, and more preferably substantially free of water.
  • the concentration of the organic solvent (in the case of multiple mixtures, the total) in the organic solvent-based developer is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. , 95 mass % or more is most preferable. In addition, as an upper limit, it is 100 mass % or less, for example.
  • the development method is not particularly limited, and may be any of puddle development, shower development, spin development, dip development, and the like.
  • shower development will be described. Unnecessary portions can be removed by spraying a developer onto the exposed photosensitive layer by showering. Further, after development, a cleaning agent or the like may be sprayed with a shower, and development residues may be removed while rubbing with a brush or the like.
  • the liquid temperature of the developer is preferably 20 to 40.degree.
  • Post-baking process and post-exposure process After the development step, a post-baking step of heat-treating the pattern obtained by development and/or a post-exposure step of further exposing the pattern obtained by development may be included.
  • the post-baking process is preferably performed under an environment of 8.1 to 121.6 kPa, more preferably under an environment of 50.66 kPa or higher.
  • the post-baking process is more preferably performed under an environment of 111.46 kPa or less, and even more preferably under an environment of 101.3 kPa or less.
  • the temperature of the post-baking step is preferably 80 to 250°C, more preferably 110 to 170°C, even more preferably 130 to 150°C.
  • the post-baking process time is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 2 to 50 minutes, even more preferably 5 to 40 minutes.
  • the post-baking process may be performed in an air environment or in a nitrogen-substituted environment.
  • the post-exposure step it is preferable to expose a pattern obtained by developing without using a mask.
  • the light source used for exposure is preferably the light source described in the exposure step.
  • the exposure amount is preferably 10-10000 mJ/cm 2 , more preferably 50-3000 mJ/cm 2 .
  • the developer in the development step is an organic solvent-based developer, it is preferable to subject the obtained positive pattern to a post-exposure step.
  • the exposure can reduce the content of carboxyl groups derived from Compound A.
  • the exposure step in the above preferred steps includes a specific structure (preferably compound B) in compound ⁇ (requirement V1 case) and a first exposure step of exposing with light having a wavelength that excites the specific structure (in the case of requirement W1) in compound A, and the reaction of the polymerizable compound based on the photopolymerization initiator in the photosensitive layer and a second exposure step of exposing using light in a wavelength range that allows the exposure to be performed.
  • the wavelength of the light used in the first exposure step can be appropriately selected as long as the specific structure can be excited.
  • the light source that emits the light can be appropriately selected.
  • the exposure dose in the first exposure step is preferably 10-10000 mJ/cm 2 , more preferably 50-3000 mJ/cm 2 .
  • the wavelength of the light used in the second exposure step can be appropriately selected as long as it is possible to cause the reaction of the polymerizable compound based on the photopolymerization initiator.
  • the light source that emits the light can be appropriately selected.
  • the exposure amount in the second exposure step is preferably 5-200 mJ/cm 2 , more preferably 10-150 mJ/cm 2 .
  • a pattern can also be formed using a transfer film produced using the photosensitive composition of the present invention.
  • the surface of the transfer film on the side opposite to the temporary support is brought into contact with the surface of the base material, and the step 1A (bonding step) of bonding the transfer film and the base material together, and the photosensitive layer in a pattern.
  • Step 2A exposure step
  • Step 3A developing step
  • Step 1A and Step 2A or Step A method including step 4A (peeling step) of peeling off the temporary support between steps 2A and 3A is preferred.
  • Descriptions of the exposure step and the development step described in the pattern forming method using the photosensitive composition, and the other steps described above are omitted. The bonding process and the peeling process will be described below.
  • the bonding step is a step of bonding the transfer film and the substrate together by bringing the surface of the transfer film opposite to the temporary support into contact with the surface of the substrate.
  • the substrate is as described above.
  • the lamination step is preferably a lamination step by pressing and heating with rolls or the like.
  • a known laminator such as a laminator, a vacuum laminator, and an autocut laminator can be used for bonding.
  • the bonding process may be performed by a roll-to-roll method. The roll-to-roll method will be described below.
  • a base material that can be wound and unwound is used as a base material, and the step of unwinding the base material ("winding and a step of winding the substrate after any of the steps (also referred to as a “winding step”), and at least one of the steps is performed while conveying the substrate.
  • the unwinding method in the unwinding step and the winding method in the winding step are not particularly limited, and known methods may be used in manufacturing methods to which a roll-to-roll system is applied.
  • the peeling step is a step of peeling off the temporary support between the bonding step and the exposure step, or between the exposure step and the developing step.
  • a method for peeling the temporary support from the photosensitive layer is not particularly limited, and a known method is employed.
  • pattern exposure is performed in the state in which the photosensitive layer was exposed.
  • pattern exposure of a photosensitive layer is performed through a temporary support body. In order to prevent contamination of the mask due to contact between the photosensitive layer and the mask, and to avoid the influence of foreign matter adhering to the mask on exposure, it is preferable to perform a peeling step between the exposure step and the development step.
  • the cured film of the present invention is formed using the above photosensitive composition.
  • the method for forming the cured film of the present invention is not particularly limited, but for example, a patterned cured film can be formed by the pattern forming method described above.
  • the thickness of the cured film is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.2 to 10 ⁇ m, even more preferably 0.3 to 5 ⁇ m.
  • the optical density of the cured film at a wavelength of 550 nm is preferably 1.0 or more.
  • the optical density is more preferably 1.5 or higher, and even more preferably 2.0 or higher.
  • the upper limit of the optical density is not particularly limited, it is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less.
  • the photosensitive composition of the present invention since the photosensitive composition of the present invention has a mechanism in which the content of carboxyl groups derived from compound A is reduced by exposure, the thickness of the cured film after exposure is reduced relative to the thickness of the photosensitive layer. obtain. Thereby, the optical density in the cured film can be further improved.
  • a pigment when used as a black colorant, aggregation of the pigment can be a problem in the photosensitive composition when the pigment concentration is high.
  • the photosensitive composition can have a lower pigment concentration and the cured film can have a higher pigment concentration, the present invention has an advantage from the viewpoint of inhibiting pigment aggregation.
  • magnification of the optical density of the cured film after exposure to the optical density of the photosensitive composition before exposure is 1.00 or more, preferably 1.10 or more, and 1.15 or more. is more preferable, and 1.20 or more is even more preferable.
  • the upper limit of the optical density post-exposure magnification is not particularly limited, but may be 2.00 or less.
  • the magnification after optical density exposure can be calculated by the following formula.
  • the thickness of the photosensitive layer and the cured film is the average thickness obtained by forming a section to be measured using an ultramicrotome, measuring the thickness of arbitrary five points with SEM or TEM, and arithmetically averaging them.
  • the cured film contains the above-mentioned black colorant and has a low reflectance, it can be suitably used as a light shielding film.
  • Applications of the light-shielding film include shielding of light around the light-receiving part of the solid-state imaging device and light-shielding of the periphery of the light-emitting element of the image display device. More specifically, the light shielding film can be suitably used as a black matrix used in color filters and the like.
  • the photosensitive composition of the present invention has high resolution, which is considered to be caused by having a mechanism in which the content of carboxyl groups derived from compound A is reduced by exposure. Due to this feature, it is possible to form a cured film having a fine pattern, so the cured film can be suitably applied to high-resolution solid-state imaging devices and high-definition image display devices.
  • Photosensitive composition A photosensitive composition used in each example and each comparative example was obtained by the procedure described below.
  • a colorant dispersion was prepared by the following procedure.
  • the blue dye solution was used for preparing the photosensitive composition of the comparative example.
  • CB dispersion Preparation of CB dispersion
  • the components shown below were stirred for 1 hour using a homogenizer at 3000 rpm to obtain a mixture.
  • the resulting mixture was subjected to fine dispersion treatment for 8 hours using a bead disperser (trade name: Dispermat, manufactured by GETZMANN) to obtain a carbon black (CB) dispersion.
  • a bead disperser trade name: Dispermat, manufactured by GETZMANN
  • beads 0.3 mm zirconia beads were used.
  • CNT carbon nanotube
  • -Blue dye liquid- ⁇ Blue dye (organic solvent soluble dye, VALIFAST BLUE 2620 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.): 4.5 parts by mass ⁇ Polymer (benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, molar ratio 80/20, weight average molecular weight 30,000, propylene Glycol monomethyl ether acetate solution (solid content: 50% by mass)): 20 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate: 75.5 parts by mass
  • Photosensitive composition used in Example 1 was prepared by stirring and mixing the following components.
  • the above CB dispersion 20.0 parts by mass - Compound A (Polymer 1, styrene acid / acrylic acid copolymer, molar ratio 63/37, manufactured by Toagosei Co., Ltd., ARUFON UC3910): 16.0 parts by mass - Compound ⁇ (B1, isoquinoline): 2.5 parts by mass
  • Surfactant manufactured by DIC, Megafac (registered trademark) F-551): 0.1 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent): 41.4 parts by mass Part Methyl ethyl ketone (solvent): 20.0 parts by mass
  • Examples 2 to 20 and Comparative Example 1 were prepared in the same manner as the photosensitive composition of Example 1, except that the components, amounts, and film thickness of the photosensitive layer were changed. A photosensitive composition used was prepared.
  • the content of each component in the table is the content (% by mass) relative to the total solid content of the photosensitive composition.
  • Each component in the table is as follows.
  • Synthesis of polymer 3 was carried out according to the following procedure. 200 g of propylene glycol monomethyl ether and 50 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were placed in a flask and heated to 90° C. under a nitrogen stream. For this liquid, 192.9 g of cyclohexyl methacrylate, 4.6 g of methyl methacrylate, and 89.3 g of methacrylic acid were dissolved in 60 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and a polymerization initiator V-601 (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Synthesis of polymer 4 was carried out according to the following procedure.
  • a flask was charged with 82.4 g of propylene glycol monomethyl ether and heated to 90° C. under a nitrogen stream.
  • a solution prepared by dissolving 5.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Yakusha) in 43.6 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was simultaneously added dropwise over 3 hours.
  • V-601 was added three times at intervals of 1 hour. After that, the mixture was reacted at 90° C. for 3 hours. After the reaction, it was diluted with 58.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 11.7 g of propylene glycol monomethyl ether. After dilution, the reaction solution was heated to 100° C. under an air stream, and 0.53 g of tetraethylammonium bromide and 0.26 g of p-methoxyphenol were added. To this reaction solution, 25.5 g of glycidyl methacrylate (manufactured by NOF Corporation, Blenmer GH) was added dropwise over 20 minutes.
  • glycidyl methacrylate manufactured by NOF Corporation, Blenmer GH
  • DPHA KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
  • PE-4A Light acrylate (pentaerythritol tetraacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
  • the photosensitive composition used in Comparative Example 2 was prepared by stirring and mixing the following components.
  • the above blue dye solution 10.0 parts by mass -
  • the above compound A Polymer 1, manufactured by Toagosei Co., Ltd., ARUFON UC3910: 12.5 parts by mass -
  • the above compound ⁇ (B1, isoquinoline): 2.5 parts by mass -
  • Polymerizable compound DPHA 8.0 parts by mass
  • Polymerization initiator OXE-02 2.0 parts by mass
  • Surfactant 0.1 parts by mass Ethyl 3-ethoxypropionate (solvent): 20.0 parts by mass Part ⁇ Propylene glycol monomethyl ether acetate (solvent): 150 parts by mass
  • the photosensitive composition was applied onto the surface of a non-alkali glass substrate (Corning, Eagle XG, 100 mm ⁇ 100 mm) with a spin coater, and heated with a hot plate at 100°C for 120 seconds. After drying, a photosensitive layer having a film thickness shown in Table 1 was formed on a non-alkali glass substrate.
  • a photosensitive composition was applied using a slit nozzle on a 16 ⁇ m thick PET film (manufactured by Toray, 16KS40) and dried at 100° C. for 3 minutes to obtain a photosensitive composition of 4.0 ⁇ m. A transfer film with layers was prepared.
  • the photosensitive layer of the transfer film and an alkali-free glass substrate are superimposed, and a laminator Lamic II type (manufactured by Hitachi Industries, Ltd.) is used to apply a linear pressure of 100 N / cm, an upper roll of 100 ° C., a lower roll of 100 ° C. was pressed and heated at a conveying speed of 4 m/min. Thereafter, the PET film was peeled off, and a photosensitive layer having a film thickness of 4.0 ⁇ m was formed on the alkali-free glass substrate.
  • a laminator Lamic II type manufactured by Hitachi Industries, Ltd.
  • a proximity type exposure machine manufactured by Ushio Inc., alignment exposure machine MAP-1200
  • energy intensity 20 mW/cm 2 exposure amount 200 mJ/cm 2 (measured with i-line). was exposed at
  • the photosensitive layer exposed by the above procedure was developed for 60 seconds by a dipping method using a developer (a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate (liquid temperature: 25° C.)). After the development, the film was dipped in pure water for 20 seconds, shower washed with pure water, and then air was blown to form a pattern.
  • a developer a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate (liquid temperature: 25° C.)
  • the formed pattern was observed with an optical microscope (200x magnification) to confirm whether or not a pattern (line pattern) corresponding to each line and space of the photomask was formed.
  • the pattern is formed means that the line patterns corresponding to the patterns of the photomask are present on the glass substrate at intervals and are not peeled off, dissolved or lost during development.
  • the line and space (minimum pattern line width ( ⁇ m)) of the photomask corresponding to the formed minimum line pattern was obtained, and the resolving power was evaluated according to the following criteria.
  • a to C are practically preferable ranges.
  • the minimum pattern line width is 1.0 ⁇ m or less
  • magnification after exposure The thickness of the photosensitive layer immediately after forming the photosensitive layer on the glass substrate by the above method and the thickness of the cured film after exposure are measured by SEM, and from the ratio of the thicknesses, the magnification of the optical density in the cured film (exposure posterior magnification) was calculated.
  • the post-exposure magnification can be calculated by the method described above. Table 1 shows the calculated post-exposure magnification. The higher the post-exposure magnification, the higher the optical density after exposure even if the added amount of the pigment is small.
  • Table 1 shows the components and formulations of the photosensitive compositions of each example and each comparative example, measurement results, and evaluation results.
  • content of each component is content with respect to the total solid content of the photosensitive composition.
  • “reflectance” and “optical density” represent those measured by the above method.
  • “molar ratio” represents the ratio (%) of the molar amount of compound ⁇ to the molar amount of carboxy groups contained in compound A.

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Abstract

本発明は、低反射率の遮光膜を形成可能な、感光性組成物を提供することを課題とする。本発明の感光性組成物は、カルボキシ基を有する化合物Aと、黒色着色剤とを含み、活性光線又は放射線の照射によってカルボキシ基の含有量が減少する。

Description

感光性組成物、転写フィルム、硬化膜及びパターン形成方法
 本発明は、感光性組成物、転写フィルム、硬化膜及びパターン形成方法に関する。
 近年、様々な分野で微細構造の形成が行われている。微細構造の形成方法として、フォトリソグラフィは一般的な方法である。
 フォトリソグラフィに用いられる感光性組成物に着色剤(例えば黒色)を添加して、微細構造を得る方法もよく知られている。
 着色剤を含む感光性組成物を用い、微細構造を形成して得られる素子としては、例えば、固体撮像素子、及び、画像表示素子が挙げられる。上記のような素子においては、着色剤を含む感光性組成物によって、ブラックマトリクス(以下、「遮光膜」ともいう。)が形成される。
 上記着色剤を含む感光性組成物として、例えば、特許文献1では、液晶ディスプレイのブラックマトリクスを形成するための感光性組成物であって、光重合性化合物と、光重合開始剤と、遮光材料とを含有する感光性組成物が開示されている。
特開2005-338328号公報
 着色剤を含む感光性組成物によって形成される遮光膜においては、例えば、画像表示素子の表示性能の点で、遮光膜の反射率が低いことが求められる。
 本発明者らは、特許文献1に記載の着色剤を含む感光性組成物を用い、遮光膜(ブラックマトリクス)を形成したところ、遮光膜の反射率において改善の余地があることを見出した。
 そこで本発明は、低反射率の遮光膜を形成可能な、感光性組成物の提供を課題とする。
 また、本発明は、転写フィルム、パターン形成方法、及び、硬化膜の提供も課題とする。
 本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、以下の構成により上記課題が解決されることを見出した。
 〔1〕 カルボキシ基を有する化合物Aと、
 黒色着色剤とを含み、
 活性光線又は放射線の照射によって上記カルボキシ基の含有量が減少する、感光性組成物。
 〔2〕 上記感光性組成物が、下記要件(V1)及び下記要件(W1)のいずれかを満たす、〔1〕に記載の感光性組成物。
 要件(V1):上記感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aと、露光により上記化合物Aが含む上記カルボキシ基の量を減少させる構造を有する化合物βとを含む。
 要件(W1):上記感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aを含み、上記化合物Aが、更に、露光により上記化合物Aが含む上記カルボキシ基の量を減少させる構造を含む。
 〔3〕 上記感光性組成物が、上記要件(V1)を満たし、上記化合物βが、環員原子として窒素原子を有する芳香環を有する化合物である、〔2〕に記載の感光性組成物。
 〔4〕 上記要件(V1)において、上記化合物βが、光励起状態において上記化合物Aが含む上記カルボキシ基から電子を受容できる構造を有する化合物Bであり、
 上記要件(W1)において、上記構造が、光励起状態において上記化合物Aが含む上記カルボキシ基から電子を受容できる構造である、〔2〕に記載の感光性組成物。
 〔5〕 上記感光性組成物が、上記要件(V1)を満たし、上記感光性組成物中、上記化合物Bが含む上記電子を受容できる構造の合計数が、上記化合物Aが含むカルボキシ基の合計数に対して、1モル%以上である、〔4〕に記載の感光性組成物。
 〔6〕 上記化合物Aが、カルボキシ基を有するポリマーを含む、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の感光性組成物。
 〔7〕 上記ポリマーが、(メタ)アクリル酸に由来する繰り返し単位を有する、〔6〕に記載の感光性組成物。
 〔8〕 上記ポリマーが、重合性基を有する、〔6〕又は〔7〕に記載の感光性組成物。
 〔9〕 上記ポリマーとは異なる重合性化合物を実質的に含まない、〔6〕~〔8〕のいずれか1つに記載の感光性組成物。
 〔10〕 光重合開始剤を実質的に含まない、〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載の感光性組成物。
 〔11〕 仮支持体と、
 〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の感光性組成物から形成された感光性層とを有する、転写フィルム。
 〔12〕 基材上に、〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の感光性組成物を用いて感光性層を形成する工程1と、
 上記感光性層をパターン状に露光する工程2と、
 上記露光された感光性層を、現像液を用いて現像し、パターンを形成する工程3とを含む、パターン形成方法。
 〔13〕 〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の感光性組成物を硬化して形成される、硬化膜。
 本発明によれば、低反射率の遮光膜を形成可能な、感光性組成物を提供できる。
 また、本発明は、転写フィルム、パターン形成方法、及び、硬化膜も提供できる。
本発明の転写フィルムの一例を表す断面概略図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
 以下、本明細書における各記載の意味を表す。
 本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 また、本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 また、本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。
 本明細書において、「透明」とは、波長400~700nmの可視光の平均透過率が、80%以上であることを意味し、90%以上であることが好ましい。従って、例えば、「透明樹脂層」とは、波長400~700nmの可視光の平均透過率が80%以上である樹脂層を指す。
 また、可視光の平均透過率は、分光光度計を用いて測定される値であり、例えば、日立製作所株式会社製の分光光度計U-3310を用いて測定できる。
 本明細書において、「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、g線、h線、i線等の水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、及び電子線(EB)等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線又は放射線を意味する。
 本明細書において、「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV光等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
 本明細書において、特に断りのない限り、ポリマーの各構造単位の含有比率はモル比である。
 また、本明細書において、特に断りがない限り、屈折率は、波長550nmでエリプソメーターによって測定される値である。
 本明細書において、特に断りがない限り、分子量分布がある場合の分子量は重量平均分子量である。
 本明細書において、樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算で求めた重量平均分子量である。
 本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を包含する概念である。
 組成物の「固形分」とは、組成物を用いて形成される組成物層(例えば、感光性層)を形成する成分を意味し、組成物が溶媒(例えば、有機溶媒及び水等)を含む場合、溶媒を除いた全ての成分を意味する。
 本明細書において、特に断りのない限り、層の厚み(膜厚)は、0.5μm以上の厚みについては走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定される平均厚みであり、0.5μm未満の厚みにつては透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される平均厚みである。上記平均厚みは、ウルトラミクロトームを用いて測定対象の切片を形成し、任意の5点の厚みを測定して、それらを算術平均した平均厚みである。
 以下、本発明について詳細に説明する。
<感光性組成物>
 本発明の感光性組成物は、カルボキシ基を有する化合物Aと、黒色着色剤とを含み、活性光線又は放射線の照射によってカルボキシ基の含有量が減少する。
 本発明の感光性組成物において、低反射率の遮光膜が形成可能な機序は必ずしも明らかではないが、化合物A及び黒色着色剤などの所定の材料を使用し、活性光線又は放射線の照射によってカルボキシ基の含有量が減少することにより、何らかの相乗効果が働き、反射率が低減されたものと考えられる。
 なお、以下、より低反射率の遮光膜が形成可能な場合、「反射性により優れる」ともいう。
[カルボキシ基の減少機構]
 感光性組成物は、カルボキシ基を有する化合物A(化合物A)を含み、露光により化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量が減少する機構を有する。
 なお、感光性組成物における化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量の減少率は、露光前後における感光性組成物のIR(infrared)スペクトルを測定し、カルボキシ基に由来するピークの減少率を算出することで得られる。なお、カルボキシ基の含有量の減少率は、カルボキシ基のC=O伸縮のピーク(1710cm-1のピーク)の減少率を算出することで得られる。
 感光性組成物は、下記要件(V1)及び下記要件(W1)のいずれかを満たすことが好ましい。
 要件(V1):感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aと、露光により化合物Aが含むカルボキシ基の量を減少させる構造(以下、「特定構造S0」ともいう。)を有する化合物βとを含む。
 要件(W1):感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aを含み、化合物Aが、更に、露光により化合物Aが含むカルボキシ基の量を減少させる構造(特定構造S0)を含む。
 なかでも、要件(V1)において、化合物βが、光励起状態において化合物Aが含むカルボキシ基から電子を受容できる構造(以下、「特定構造S1」ともいう。)を有する化合物Bであることが好ましい。
 また、要件(W1)において、上記構造が、光励起状態において化合物Aが含むカルボキシ基から電子を受容できる構造(特定構造S1)であることが好ましい。
 上述の特定構造S0とは、露光されると、化合物A中に含まれるカルボキシ基の量を減少させる作用を示す構造である。特定構造S0としては、露光によって基底状態から励起状態へ遷移し、かつ、励起状態において化合物A中のカルボキシ基を減少させる作用を示す構造であることが好ましい。特定構造S0としては、例えば、露光されて光励起状態となって、化合物A中に含まれるカルボキシ基から電子を受容できる構造(後述する特定構造S1)等が挙げられる。
 また、以下において、感光性組成物の実施形態の一例を示す。
・実施形態X-1-a1の感光性組成物:
 要件(V1)又は要件(W1)のいずれかを満たし、且つ、後述するポリマーとは異なる重合性化合物、及び、光重合開始剤を実質的に含まない感光性組成物である。
・実施形態X-1-a2の感光性組成物:
 要件(V1)又は要件(W1)のいずれかを満たし、且つ、光重合開始剤を実質的に含まない感光性組成物である。
・実施形態X-1-a3の感光性組成物:
 要件(V1)又は要件(W1)のいずれかを満たし、且つ、重合性化合物及び光重合開始剤を含む感光性組成物である。
 なお、実施形態X-1-a1の感光性組成物において、「重合性化合物を実質的に含まない」とは、重合性化合物の含有量が、感光性組成物の全固形分に対して、3質量%未満であればよく、0~1質量%であることが好ましく、0~0.1質量%であることがより好ましい。
 また、実施形態X-1-a1及び実施形態X-1-a2の感光性組成物において、「光重合開始剤を実質的に含まない」とは、光重合開始剤の含有量が、感光性組成物の全固形分に対して、0.1質量%未満であればよく、0~0.05質量%であることが好ましく、0~0.01質量%であることがより好ましい。
 なお、露光により化合物Aが有するカルボキシ基の含有量が減少する機構としては、例えば、脱炭酸による手法が挙げられるが、化合物Aが有するカルボキシ基の含有量を減少可能な公知の手法を適宜選択できる。ただし、化合物Aが有するカルボキシ基の含有量が減少するとは、カルボキシ基がCOとして脱離することをいい、エステル化等によってカルボキシ基がカルボキシ基以外に変化することは含めない。
 以下、感光性組成物が含み得る成分について説明する。
[化合物A]
 本発明の感光性組成物は、カルボキシ基を有する化合物Aを含む。
 化合物Aは、低分子化合物であっても、高分子化合物(以下「ポリマー」ともいう。)であってもよいが、ポリマーであることが好ましい。つまり、化合物Aは、カルボキシ基を有するポリマーであることが好ましい。
 化合物Aが低分子化合物である場合、化合物Aの分子量としては、5,000未満が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましく、500以下が特に好ましく、400以下が最も好ましい。
 化合物Aがポリマーである場合、化合物Aの重量平均分子量の下限値としては、感光性組成物を用いて形成される感光性組成物の形成性に優れる点で、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましく、15,000以上が更に好ましい。上限値としては特に制限されないが、50,000以下であることが好ましい。
 なお、化合物Aがポリマーである場合、上記ポリマーは、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
 本開示において、「アルカリ可溶性」とは、以下の方法によって求められる溶解速度が0.01μm/秒以上であることをいう。
 対象化合物(例えば、ポリマー)の濃度が25質量%であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液をガラス基板上に塗布し、次に、100℃のオーブンで3分間加熱することによって上記対象化合物の塗膜(厚み2.0μm)を形成する。上記塗膜を炭酸ナトリウム1質量%水溶液(液温30℃)に浸漬させることにより、上記塗膜の溶解速度(μm/秒)を求める。
 なお、対象化合物がプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解しない場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート以外の沸点200℃未満の有機溶剤(例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、又は、エタノール)に対象化合物を溶解させる。
 また、化合物Aが有する酸基の一部又は全部は、感光性組成物中でアニオン化していてもアニオン化していなくてもよい。なお、本明細書において酸基という場合、アニオン化した酸基及びアニオン化していない酸基の両方を含む概念である。
 上記同様に、化合物Aが有するカルボキシ基(-COOH)の一部又は全部は、感光性組成物中でアニオン化していてもアニオン化していなくてもよい。なお、本明細書においてカルボキシ基という場合、アニオン化したカルボキシ基(-COO)及びアニオン化していないカルボキシ基の両方を含む概念である。
 化合物Aは、露光により化合物Aが含むカルボキシ基の量を減少させる構造(特定構造S0)を含んでいてもよい。なお、以下において、特定構造S0を含まない化合物Aを「化合物Aa」とも称し、特定構造S0を含む化合物Aを「化合物Ab」とも称する。なお、化合物Abは、ポリマーであることが好ましい。つまり、化合物Abは、特定構造S0を含むポリマーであることが好ましい。
 化合物Aが特定構造S0を含まないとは、化合物Aが特定構造S0を実質的に含んでいなければよく、例えば、化合物Aaが有する特定構造S0の含有量は、化合物Aaの全質量に対して、1質量%未満であればよく、0~0.5質量%であることが好ましく、0~0.05質量%であることがより好ましい。
 化合物Abにおける特定構造S0の含有量は、化合物Abの全質量に対して、1質量%以上が好ましく、1~50質量%であることがより好ましく、5~40質量%である更により好ましい。
 化合物Aが化合物Abを含む場合、化合物Abの含有量は、化合物Aの全質量に対して5~100質量%が好ましい。
 ここで、化合物Aが有する特定構造S1としては、複素芳香環が挙げられる。
 上記複素芳香環は、単環でも多環でもよく、多環であることが好ましい。多環の複素芳香環は、複数(例えば2~5つ)の芳香環構造が縮環してなっており、且つ、上記複数の芳香環構造のうちの少なくとも1つが環員原子としてヘテロ原子を有している。
 複素芳香環は、環員原子としてヘテロ原子(窒素原子、酸素原子、硫黄原子等)を1つ以上有しており、1~4つ有することが好ましい。また、複素芳香環は、環員原子として窒素原子を1つ以上(例えば1~4つ)有することが好ましい。
 上記複素芳香環の環員原子数は、5~15が好ましい。
 上記複素芳香環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及び、トリアジン環のような単環の複素芳香環;キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、及び、キナゾリン環のような2環が縮環した複素芳香環;アクリジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、及び、フェナジン環のような3環が縮環した複素芳香環が挙げられる。
 上記複素芳香環は1以上(例えば1~5個)の置換基を有していてもよく、上記置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、シアノ基、及び、ニトロ基が挙げられる。また、上記芳香環が2以上の置換基を有する場合、複数の置換基が互いに結合して非芳香環を形成していてもよい。
 また、上記複素芳香環がカルボニル基と直接結合していることも好ましい。
 上記複素芳香環がイミド基と結合して、複素芳香族イミド基を形成していることも好ましい。なお、複素芳香族イミド基におけるイミド基は、複素芳香環と共にイミド環を形成していてもよいし、形成していなくてもよい。
 なお、化合物A中で、複数の芳香環(例えば、2~5つの芳香環)が、単結合、カルボニル基、及び、多重結合(例えば、置換基を有してもよいビニレン基、-C≡C-、-N=N-等)からなる群から選択される構造で結合した一連の芳香環構造を形成しており、且つ、上記一連の芳香環構造を構成する複数の芳香環のうちの1以上が上記複素芳香環である場合、上記一連の芳香環構造全体で1つの特定構造S1とみなす。
 カルボキシ基を有する化合物Aとしては、カルボキシ基を有するモノマー(以下「カルボキシ基含有モノマー」ともいう。)又はカルボキシ基を有するポリマー(以下「カルボキシ基含有ポリマー」ともいう。)であることが好ましく、感光性組成物のパターン形成能がより優れる点及び製膜性により優れる点で、カルボキシ基含有ポリマーであることがより好ましい。
 上述のとおり、カルボキシ基を有する化合物Aは、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を含んでいてもよい。言い換えると、カルボキシ基含有モノマー及びカルボキシ基含有ポリマーは、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を含んでいてもよい。カルボキシ基を有する化合物Aが特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を含む場合、カルボキシ基を有する化合物Aは、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を含むカルボキシ基含有ポリマーが好ましい。
 以下、カルボキシ基含有モノマー及びカルボキシ基含有ポリマーについて説明する。
(カルボキシ基含有モノマー)
 カルボキシ基含有モノマーとしては、カルボキシ基を有し、且つ、エチレン性不飽和基を1つ以上(例えば1~15個)有する重合性化合物が好ましい。
 エチレン性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及びスチリル基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
 カルボキシ基含有モノマーとしては、製膜性がより優れる点で、カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーが好ましい。なお、2官能以上のモノマーとは、一分子中にエチレン性不飽和基を2つ以上(例えば2~15個)有する重合性化合物を意味する。
 カルボキシ基含有モノマーは、酸基として、カルボキシ基以外の酸基を更に有してもよい。カルボキシ基以外の酸基としては、例えば、フェノール性水酸基、リン酸基、及びスルホン酸基が挙げられる。
 カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーは特に制限されず、公知の化合物の中から適宜選択できる。
 カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーとしては、例えば、アロニックス(登録商標)TO-2349(東亞合成(株)製)、アロニックスM-520(東亞合成(株)製)、及びアロニックスM-510(東亞合成(株)製)等が挙げられる。
 また、カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーとしては、例えば、カルボキシ基を有する3~4官能の重合性化合物(ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート[PETA]骨格にカルボキシ基を導入したもの(酸価=80~120mgKOH/g))、及びカルボキシ基を有する5~6官能の重合性化合物(ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート[DPHA]骨格にカルボキシ基を導入したもの(酸価=25~70mgKOH/g))等も挙げられる。なお、上述のカルボキシ基を有する3官能以上のモノマーを使用する場合、製膜性がより優れる点で、カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーを併用するのも好ましい。
 カルボキシ基を有する2官能以上のモノマーとしては、特開2004-239942号公報の段落0025~0030に記載のカルボキシ基を有する重合性化合物も挙げられる。この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
(カルボキシ基含有ポリマー)
 カルボキシ基含有ポリマーは、通常、アルカリ可溶性樹脂である。なお、アルカリ可溶性の定義及び測定方法については、既述のとおりである。
 以下、カルボキシ基含有ポリマーが有し得る繰り返し単位について説明する。
-カルボキシ基を有する繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、カルボキシ基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
 カルボキシ基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(A)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(A)中、RA1は、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は1~5が好ましく、1がより好ましい。
 一般式(A)中、Aは、単結合又は2価の連結基を表す。
 上記2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-S―、-SO-、―SO-、-NR-(Rは、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基)、炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、フェニレン基のようなアリーレン基等)、及びこれらの複数が連結した連結基が挙げられる。
 カルボキシ基を有する繰り返し単位の由来となるモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、及び4-ビニル安息香酸が挙げられる。なかでも、パターニング性により優れる点で、(メタ)アクリル酸が好ましい。すなわち、カルボキシ基を有する繰り返し単位は、(メタ)アクリル酸に由来する繰り返し単位であることが好ましい。また、カルボキシ基含有ポリマーは、(メタ)アクリル酸に由来する繰り返し単位を含むことが好ましい。
 カルボキシ基含有ポリマーは、主鎖と炭素数1以上の連結基で連結されたカルボキシ基を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。炭素数1以上の連結基としては特に制限されないが、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、-CO-、-COO-、-OCO-、-NRCO-、及び、-NHCOO-、並びに、それらの組み合わせが挙げられる。上記Rは、1価の置換基である。また、連結基は、上記例示した連結基と、-O-、-S-、-NR-、-SO-、及び、-SO-を組み合わせたものであってもよい。Rは、1価の置換基である。
 なかでも、主鎖と炭素数1以上の連結基で連結されたカルボキシ基を有する繰り返し単位は下記式(a1)又は下記式(a2)であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(a1)中、Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。
 Rが表す1価の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1~3のアルキル基が挙げられる。
 式(a1)中、Xは、炭素数1以上の連結基を表す。
 Xが表す連結基としては、上記連結基のうち炭素数が1以上の基が挙げられ、例えば、-CO-、-COO-、-NRNA-(RNAは、炭素数1~5のアルキル基を表す。)、炭化水素基及びこれらを組み合わせた基から選択される連結基X1、並びに、上記連結基X1と-O-、-S-、-NH-及びこれらを組み合わせた基から選択される連結基とから形成される連結基X2が挙げられる。
 炭素数1以上の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-COO-、アミド連結基、カーボネート連結基、ウレタン連結基、ウレア連結基及びこれらを組み合わせた基から選択される連結基Y1、又は、上記連結基Y1と-O-、-S-、-NH-及びこれらを組み合わせた基から選択される連結基とから形成される連結基Y2が好ましく、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、-COO-又はこれらを組み合わせた基がより好ましい。
 式(a2)中、Yは、環状構造を表す。
 Yが表す環状構造は、脂環であっても、芳香環であってもよく、それぞれ、単環であっても多環であってもよい。
 脂環の炭素数は、5~15が好ましい。また、Yを構成する-CH-が、2価の連結基で置換されていてもよい。2価の連結基としては、-CO-、-COO-、-OCO-、-NRCO-、-NHCOO-、-O-、-S-、-NR-、-SO-、及び、-SO-、並びに、これらの組み合わせが挙げられる。
 芳香環の炭素数は、6~12が好ましい。また、芳香環は、炭素原子以外の元素を含む芳香環であってもよい。
 式(a2)中、Zは、単結合又は炭素数1以上の連結基を表す。なお、Y及びZの少なくとも一方は、炭素数1以上の基を表す。
 Zが表す炭素数1以上の連結基としては、上記Xが表す連結基と同様の連結基が挙げられる。
-重合性基を有する繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、上述の繰り返し単位以外に、重合性基を有する繰り返し単位を有することも好ましい。
 重合性基としては、例えば、エチレン性不飽和基(例えば、(メタ)アクリロイル基、アリル基、及び、スチリル基等)、及び、環状エーテル基(例えば、エポキシ基、オキセタニル基等)等が挙げられ、エチレン性不飽和基が好ましく、アリル基、又は、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 重合性基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(B)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(B)中、XB1及びXB2は、それぞれ独立に、-O-又は-NR-を表す。
 Rは水素原子又はアルキル基を表す。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は1~5が好ましい。
 Lは、アルキレン基、又はアリーレン基を表す。上記アルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は1~5が好ましい。上記アリーレン基は、単環でも多環でもよく、炭素数は6~15が好ましい。上記アルキレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよく、上記置換基としては、例えば、酸基が好ましい。
 RB1及びRB2は、それぞれ独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は1~5が好ましく、1がより好ましい。
 また、重合性基を有する繰り返し単位としては、アリル基を有する化合物に由来する繰り返し単位であってもよい。上記単位としては、(メタ)アクリル酸アリルに由来する繰り返し単位が挙げられる。
 カルボキシ基含有ポリマー中、重合性基を有する繰り返し単位の含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、3~60モル%が好ましく、5~40モル%がより好ましく、10~30モル%が更に好ましい。
-特定構造S0を有する繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、上述の繰り返し単位以外に、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位を有していてもよい。
 特定構造S0及びS1については、既述のとおりである。
 特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位において、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)は、主鎖に存在していてもよく、側鎖に存在していてもよく、側鎖に存在していることが好ましい。特定構造S0(好ましくは特定構造S1)が側鎖に存在している場合、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)はポリマー主鎖と単結合又は連結基を介して結合している。
 特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位は、例えば、複素芳香環を有する単量体(具体的にはビニルピリジン及びビニル(イソ)キノリン等のビニル複素芳香環、並びに、複素芳香環を有する(メタ)アクリレート単量体等)に基づく繰り返し単位が挙げられる。
 以下、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位の具体例を例示するが、これに制限されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 カルボキシ基含有ポリマーが、特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位を有する場合、その含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、3~75モル%が好ましく、5~60モル%がより好ましく、10~50モル%が更に好ましい。
 特定構造S0(好ましくは特定構造S1)を有する繰り返し単位は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
-芳香環を有する繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、上記繰り返し単位以外に、芳香環を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
 上記芳香環としては、芳香族炭化水素環が好ましい。
 例えば、芳香環を有する(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位、スチレン及び重合可能なスチレン誘導体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
 芳香環を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 スチレン及び重合可能なスチレン誘導体としては、例えば、メチルスチレン、ビニルトルエン、tert-ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、スチレンダイマー及びスチレントリマーが挙げられる。
 芳香環を有する繰り返し単位としては、例えば、式(C)で表される繰り返し単位も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(C)中、RC1は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~5が好ましく、1がより好ましい。
 Arは、フェニル基又はナフチル基を表す。上記フェニル基及び上記ナフチル基は、置換基を有していてもよく、上記置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子及びヒドロキシ基が挙げられる。
 Arとしては、フェニル基が好ましい。
 芳香環を有する繰り返し単位としては、例えば、以下の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 カルボキシ基含有ポリマー中の芳香環を有する繰り返し単位の含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、5~80モル%が好ましく、15~75モル%がより好ましく、30~70モル%が更に好ましい。
 カルボキシ基含有ポリマー中の芳香環を有する繰り返し単位の含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、5~90質量%が好ましく、10~80質量%がより好ましく、30~70質量%が更に好ましい。
-脂環式構造を有する繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、上述の繰り返し単位以外に、脂環構造を有する繰り返し単位を有することも好ましい。
 脂環式構造は、単環でも多環でもよい。脂環式構造としては、例えば、ジシクロペンタニル環構造、ジシクロペンテニル環構造、イソボルニル環構造、アダマンタン環構造、及びシクロヘキシル環構造が挙げられる。
 脂環式構造を有する繰り返し単位の由来となるモノマーとしては、例えば、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 カルボキシ基含有ポリマー中、脂環式構造を有する繰り返し単位の含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、3~70モル%が好ましく、5~60モル%がより好ましく、10~55モル%が更に好ましい。
-その他の繰り返し単位-
 カルボキシ基含有ポリマーは、上述の繰り返し単位以外に、その他の繰り返し単位を有していてもよい。
 上記その他の繰り返し単位の由来となるモノマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステル中のアルキル基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。上記アルキル基は、更にヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数は、1~50が好ましく、1~10がより好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 カルボキシ基含有ポリマー中、その他の繰り返し単位の含有量は、カルボキシ基含有ポリマーの全繰り返し単位に対して、1~70モル%が好ましく、2~50モル%がより好ましく、3~20モル%が更に好ましい。
 化合物A中におけるカルボキシ基含有ポリマーの含有量としては、化合物Aの全質量に対して、75~100質量%が好ましく、85~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましく、95~100質量%が特に好ましい。
 化合物A中におけるカルボキシ基含有モノマーの含有量としては、化合物Aの全質量に対して、0~25質量%が好ましく、0~10質量%がより好ましく、0~5質量%が更に好ましい。
 カルボキシ基含有ポリマーは、カルボキシ基以外の酸基を更に有してもよい。カルボキシ基以外の酸基としては、例えば、フェノール性水酸基、リン酸基、及び、スルホン酸基が挙げられる。
 カルボキシ基含有ポリマーの重量平均分子量の下限値としては、感光性組成物を用いて形成される感光性層の形成性に優れる点で、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましく、11,000が更に好ましく、15,000以上が特に好ましい。上限値としては特に制限されないが、200,000以下の場合が多く、任意の基材と貼り合わせる際(転写の際)の密着性(ラミネート密着性)がより優れる点で、60,000以下であるのが好ましい。
 現像性の点から、カルボキシ基含有ポリマーの酸価は、60~300mgKOH/gが好ましく、60~275mgKOH/gがより好ましく、75~250mgKOH/gが更に好ましい。
 本明細書において、カルボキシ基含有ポリマーの酸価は、JIS K0070(1992)に規定される滴定方法で測定される値である。
 感光性組成物において、化合物Aの含有量の下限値としては、感光性組成物の全固形分に対して、1質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上が更に好ましく、45質量%以上が更により好ましく、50質量%以上が特に好ましい。化合物Aの含有量の上限値としては、感光性組成物の全固形分に対して、100質量%未満が好ましく、99質量%以下がより好ましく、97質量%以下が更に好ましく、93質量%以下が特に好ましく、85質量%以下がより特に好ましく、75質量%以下が最も好ましい。なお、感光性組成物が要件W1を満たす場合、化合物Aの含有量の上限値としては、感光性組成物の全固形分に対して、99質量%以下が好ましい。
 なかでも、実施形態X-1-1aの感光性組成物においては、化合物Aの含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、40~98質量%が好ましく、50~96質量%がより好ましく、60~93質量%がより好ましい。
 実施形態X-1-2aの感光性組成物においては、化合物Aの含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、30~85質量%が好ましく、45~75質量%がより好ましい。
 実施形態X-1-3aの感光性組成物においては、化合物Aの含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、30~85質量%が好ましく、45~75質量%がより好ましい。
[黒色着色剤]
 本発明の感光性組成物は、黒色着色剤を含む。
 黒色とは、着色剤の吸収スペクトルを測定した際、可視光領域(400~700nm)の全域にわたって吸収を有し、かつ、最大の吸収率と、最小の吸収率との差が、最大の吸収率に対して30%以内であることをいう。着色剤の吸収スペクトルとは、可視光に対して透明な溶媒に、着色剤を混合して得られる着色剤混合溶媒の吸収率を、分光光度計で測定して得られるものをいう。
 また、黒色着色剤を含むとは、単一では黒色ではない着色剤(以下、「有色着色剤」ともいう。)を複数組み合わせて黒色とした場合も、黒色着色剤を含むものとする。
 黒色着色剤及び有色着色剤は特に制限されず、公知のものを用いることができる。
 黒色着色剤及び有色着色剤は、染料及び顔料のいずれであってもよく、顔料が好ましい。また、黒色着色剤及び有色着色剤は、染料及び顔料を組み合わせたものでもよい。
 なお、染料とは、溶媒に溶解するものをいい、顔料とは、溶媒に溶解しないものをいう。従って、以下で染料として挙げたものであっても、溶媒によっては顔料に該当する場合がある。また、以下に顔料として挙げたものであっても、溶媒によっては染料に該当する場合がある。
 染料としては、無機染料及び有機染料のいずれであってもよく、例えば、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、及び、ピロメテン系等の染料が挙げられる。また、これらの染料の多量体を用いてもよい。また、特開2015-028144号公報、特開2015-034966号公報に記載の染料を用いることもできる。
 顔料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよく、例えば、黒色顔料、及び、黒色以外の有彩色の顔料が挙げられる。
 黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、チタンカーバイド、酸化鉄、銅とクロムの複合酸化物、酸化チタン、窒化チタン、及び、黒鉛等が挙げられ、カーボンブラック、又は、カーボンナノチューブが好ましい。
 有彩色の顔料としては、ビクトリア・ピュアーブルーBO(Color Index(以下C.I.)42595)、オーラミン(C.I.41000)、ファット・ブラックHB(C.I.26150)、モノライト・エローGT(C.I.ピグメント・エロー12)、パーマネント・エローGR(C.I.ピグメント・エロー17)、パーマネント・エローHR(C.I.ピグメント・エロー83)、パーマネント・カーミンFBB(C.I.ピグメント・レッド146)、ホスターバームレッドESB(C.I.ピグメント・バイオレット19)、パーマネント・ルビーFBH(C.I.ピグメント・レッド11)、ファステル・ピンクBスプラ(C.I.ピグメント・レッド81)、モナストラル・ファースト・ブルー(C.I.ピグメント・ブルー15)、モノライト・ファースト・ブラックB(C.I.ピグメント・ブラック1)及びカーボン、C.I.ピグメント・レッド97、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド168、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド180、C.I.ピグメント・レッド192、C.I.ピグメント・レッド215、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:4、C.I.ピグメント・ブルー22、C.I.ピグメント・ブルー60、C.I.ピグメント・ブルー64、及びC.I.ピグメント・バイオレット23等が挙げられる。
 顔料の粒径は特に制限されないが、分散性の点で、数平均粒径で0.001~0.1μmが好ましく、0.01~0.08μmがより好ましい。
 ここで、粒径とは、電子顕微鏡で撮影した顔料粒子の写真像から顔料粒子の面積を求め、顔料粒子の面積と同面積の円を考えた場合の円の直径を指し、数平均粒径は、任意の100個の粒子について上記の粒径を求め、求められた100個の粒径を平均して得られる平均値である。
 なお、顔料の粒径は、公知の方法で調整することができる。
 黒色着色剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
 感光性組成物における黒色着色剤の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.01~30質量%が好ましく、5~25質量%がより好ましく、5~15質量%が更に好ましい。
 黒色着色剤を2種類以上用いる場合、黒色着色剤の合計含有量が、上記範囲であることが好ましい。
[化合物β]
 感光性組成物は、化合物βを含むことが好ましい。
 化合物βは、露光により化合物Aが含むカルボキシ基の量を減少させる構造(特定構造S0)を有する化合物である。なお、特定構造S0については既述のとおりである。
 化合物βが有する特定構造S0は、化合物βの全体を構成する全体構造であってもよく、化合物βの一部分を構成する部分構造であってもよい。
 化合物βは、高分子化合物でも低分子化合物でもよく、低分子化合物であることが好ましい。
 低分子化合物である化合物βの分子量は、5,000未満が好ましく、1,000未満がより好ましく、65~300が更に好ましく、75~250が特に好ましい。
 特定構造S0としては、なかでも、光励起状態で化合物Aが含むカルボキシ基から電子を受容できる構造(特定構造S1)であることが好ましい。つまり、化合物βとしては、光励起状態で化合物Aが含むカルボキシ基から電子を受容できる構造(特定構造S1)を有する化合物Bであることが好ましい。化合物Bによれば、化合物Aが含むカルボキシ基をCOとして脱離(脱炭酸)させることができると考えられる。
 以下、化合物β(好ましくは化合物B)について説明する。
 パターン形成能がより優れる点で、化合物β(好ましくは化合物B)は芳香族化合物が好ましい。
 ここで、芳香族化合物とは、芳香環を1以上有する化合物である。
 芳香環は、化合物β(好ましくは化合物B)中に1個のみ存在していてもよく、複数存在していてもよい。複数存在する場合、例えば、上記芳香環が樹脂の側鎖等に存在していてもよい。
 化合物β(好ましくは化合物B)において、芳香環は、露光により化合物Aが含むカルボキシ基の量を減少させる構造(特定構造S0(好ましくは特定構造S1))として使用可能である。
 上記芳香環は、単環でも多環でもよく、多環であることが好ましい。多環の芳香環は、例えば、複数(例えば2~5つ)の芳香環構造が縮環してなる芳香環であり、上記複数の芳香環構造のうちの少なくとも1つが環員原子としてヘテロ原子を有していることが好ましい。
 上記芳香環は、複素芳香環であってもよく、環員原子としてヘテロ原子(窒素原子、酸素原子、硫黄原子等)を1つ以上(例えば1~4つ)有することが好ましく、環員原子として窒素原子を1つ以上(例えば1~4つ)有することがより好ましい。
 上記芳香環の環員原子数は、5~15が好ましい。
 上記芳香環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及びトリアジン環のような単環の芳香環;キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、及びキナゾリン環のような2環が縮環した芳香環;アクリジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、及びフェナジン環のような3環が縮環した芳香環が挙げられる。
 上記芳香環は1以上(例えば1~5個)の置換基を有していてもよく、上記置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。また、上記芳香環が2以上の置換基を有する場合、複数の置換基が互いに結合して非芳香環を形成していてもよい。
 また、上記芳香環がカルボニル基と直接結合して、化合物β(好ましくは化合物B)中で、芳香族カルボニル基を形成していることも好ましい。複数の芳香環が、カルボニル基を介して結合していることも好ましい。
 上記芳香環がイミド基と結合して、化合物β(好ましくは化合物B)中で、芳香族イミド基を形成していることも好ましい。なお、芳香族イミド基におけるイミド基は、芳香環と共にイミド環を形成していてもよいし、形成していなくてもよい。
 なお、複数の芳香環(例えば、2~5つの芳香環)が、単結合、カルボニル基、及び、多重結合(例えば、置換基を有してもよいビニレン基、-C≡C-、-N=N-等)からなる群から選択される構造で結合した一連の芳香環構造を形成している場合、上記一連の芳香環構造全体で1つの特定構造とみなす。
 また、上記一連の芳香環構造を構成する複数の芳香環のうちの1以上が上記複素芳香環であることが好ましい。
 パターン形成能がより優れる点で、化合物β(好ましくは化合物B)は、下記要件(1)~(4)の1以上(例えば1~4個)を満たす化合物であることが好ましい。なかでも、少なくとも要件(2)を満たすことが好ましく、複素芳香環が有するヘテロ原子としては少なくとも窒素原子を有することが好ましい。
(1)多環の芳香環を有する。
(2)複素芳香環を有する。
(3)芳香族カルボニル基を有する。
(4)芳香族イミド基を有する。
 化合物β(好ましくは化合物B)の具体例としては、ピリジン及びピリジン誘導体、ピラジン及びピラジン誘導体、ピリミジン及びピリミジン誘導体、並びに、トリアジン及びトリアジン誘導体のような単環の芳香族化合物;キノリン及びキノリン誘導体、イソキノリン及びイソキノリン誘導体、キノキサリン及びキノキサリン誘導体、並びに、キナゾリン及びキナゾリン誘導体のような2環が縮合して芳香環を形成している化合物;アクリジン及びアクリジン誘導体、フェナントリジン及びフェナントリジン誘導体、フェナントロリン及びフェナントロリン誘導体、並びに、フェナジン及びフェナジン誘導体のような3環以上が縮合して芳香環を形成している化合物が挙げられる。
 なかでも、化合物β(好ましくは化合物B)は、ピリジン及びピリジン誘導体、キノリン及びキノリン誘導体、並びに、イソキノリン及びイソキノリン誘導体からなる群から選択される1種以上であることが好ましく、イソキノリン及びイソキノリン誘導体からなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。
 これらの化合物及びその誘導体は更に置換基を有していてもよく、上記置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、シアノ基、又はニトロ基が好ましい。
 化合物β(好ましくは化合物B)がポリマーである場合、特定構造がポリマー主鎖と単結合又は連結基を介して結合しているポリマーでもよい。
 ポリマーである化合物β(好ましくは化合物B)は、例えば、複素芳香環を有する単量体(具体的にはビニル複素芳香環、及び/又は、特定構造(好ましくは複素芳香環)を有する(メタ)アクリレート単量体)を重合することにより得られる。必要に応じて他の単量体と共重合してもよい。
 パターン形成能がより優れる点で、化合物β(好ましくは化合物B)の波長365nmの光に対する吸光係数は、例えば10000L/(mol・cm)以下であり、1000L/(mol・cm)以下であることが好ましく、500L/(mol・cm)未満であることがより好ましく、100L/(mol・cm)以下であることが更に好ましい。上記吸光係数の下限に特に制限はなく、例えば、0L/(mol・cm)超である。なお、上記波長365nmの光に対する吸光係数は、化合物β(好ましくは化合物B)をアセトニトリル中に溶解して測定する吸光係数である。化合物β(好ましくは化合物B)がアセトニトリルに溶解しない場合、化合物β(好ましくは化合物B)を溶解させる溶媒は適宜変更してよい。
 化合物β(好ましくは化合物B)の吸光係数が上記範囲内であることは、後述する転写フィルムの態様において、仮支持体(好ましくはPETフィルム)越しに感光性組成物によって形成された感光性層を露光する場合に、特に利点がある。すなわち、吸光係数が適度に低いため、仮支持体越しに露光しても脱炭酸による泡の発生を制御でき、パターン形状の劣化を防ぐことができる。
 このような吸光係数を有する化合物としては、上述の単環の芳香族化合物、又は2環が縮合して芳香環を形成している芳香族化合物が好ましく、ピリジン若しくはピリジン誘導体、キノリン若しくはキノリン誘導体、又はイソキノリン若しくはイソキノリン誘導体(イソ)キノリン誘導体が好ましい。
 化合物β(好ましくは化合物B)の具体例としては、5,6,7,8-テトラヒドロキノリン、4-アセチルピリジン、4-ベンゾイルピリジン、イソキノリン、1-メチルイソキノリン、1-フェニルイソキノリン、キノリン、アクリジン、及びフェナントリジンが挙げられる。
 パターン形成能がより優れる点で、感光性組成物中、化合物β(好ましくは化合物B)の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.1~50質量%が好ましい。
 なかでも、実施形態X-1-1aの感光性組成物においては、化合物β(好ましくは化合物B)の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、2.0~40.0質量%が好ましく、4.0~35.0質量%がより好ましく、8.0~30.0質量%が更に好ましい。
 実施形態X-1-2aの感光性組成物においては、化合物β(好ましくは化合物B)の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.5~20.0質量%が好ましく、5.0~15.0質量%がより好ましい。
 実施形態X-1-3aの感光性組成物においては、化合物β(好ましくは化合物B)の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.3~30.0質量%が好ましく、5.0~15.0質量%がより好ましい。
 化合物β(好ましくは化合物B)は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
 パターン形成能がより優れる点で、感光性組成物中、化合物β(好ましくは化合物B)が有する(特定構造S0(好ましくは特定構造S1))の合計数は、化合物Aが有するカルボキシ基の合計数に対して、1モル%以上が好ましく、3モル%以上がより好ましく、5モル%以上が更に好ましく、10モル%以上が特に好ましい。
 化合物β(好ましくは化合物B)が有する(特定構造S0(好ましくは特定構造S1))の合計数の上限に特に制限はないが、得られる膜の膜質の点から、化合物Aが有するカルボキシ基(好ましくはカルボキシ基)の合計数に対して、200モル%以下が好ましく、100モル%以下がより好ましく、80モル%以下が更に好ましい。
[重合性化合物]
 感光性組成物は、重合性化合物を含んでいてもよい。なお、この重合性化合物は、カルボキシ基を有する化合物Aとは異なる成分であり、カルボキシ基を含まない。
 重合性化合物は、化合物Aとは異なる成分であることが好ましく、例えば、分子量(分子量分布を有する場合は重量平均分子量)が5,000未満の化合物であることが好ましく、重合性モノマーであることも好ましい。
 重合性化合物は、一分子中にエチレン性不飽和基を1個以上(例えば1~15個)有する重合性化合物である。
 重合性化合物は、2官能以上の重合性化合物を含むことが好ましい。
 ここで、2官能以上の重合性化合物とは、一分子中にエチレン性不飽和基を2個以上(例えば2~15個)有する重合性化合物を意味する。
 エチレン性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及びスチリル基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
 重合性化合物としては、(メタ)アクリレートが好ましい。
 感光性組成物は、2官能の重合性化合物(好ましくは2官能の(メタ)アクリレート)と、3官能以上の重合性化合物(好ましくは3官能以上の(メタ)アクリレート)と、を含むことが好ましい。
 2官能の重合性化合物としては特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
 2官能の重合性化合物としては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメナノールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、及び1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 2官能の重合性化合物としては、より具体的には、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A-DCP 新中村化学工業(株)製)、トリシクロデカンジメナノールジメタクリレート(DCP 新中村化学工業(株)製)、1,9-ノナンジオールジアクリレート(A-NOD-N 新中村化学工業(株)製)、及び1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(A-HD-N 新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。
 3官能以上の重合性化合物としては特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
 3官能以上の重合性化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸(メタ)アクリレート、及びグリセリントリ(メタ)アクリレート骨格の(メタ)アクリレート化合物、等が挙げられる。
 ここで、「(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、及びヘキサ(メタ)アクリレートを包含する概念であり、「(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタ)アクリレートを包含する概念である。
 他にも重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリレート化合物のカプロラクトン変性化合物(日本化薬(株)製KAYARAD(登録商標) DPCA-20、新中村化学工業(株)製A-9300-1CL等)、(メタ)アクリレート化合物のアルキレンオキサイド変性化合物(日本化薬(株)製KAYARAD RP-1040、新中村化学工業(株)製ATM-35E、A-9300、ダイセル・オルネクス製 EBECRYL(登録商標) 135等)、及びエトキシル化グリセリントリアクリレート(新中村化学工業(株)製A-GLY-9E等)等も挙げられる。
 重合性化合物としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート(好ましくは3官能以上のウレタン(メタ)アクリレート)が挙げられる。官能基数の下限は、6官能以上が好ましく、8官能以上がより好ましい。官能基数の上限は、20官能以下が好ましい。
 3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、8UX-015A(大成ファインケミカル社製);UA-32P、U-15HA及びUA-1100H(いずれも新中村化学工業社製);共栄社化学社製のAH-600;UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H及びUX-5000(いずれも日本化薬社製)が挙げられる。
 重合性化合物の分子量(分子量分布を有する場合は重量平均分子量)は、5,000未満が好ましく、200~3000がより好ましく、250~2600が更に好ましく、280~2200が特に好ましい。
 感光性組成物に含まれる全ての重合性化合物の分子量のうち、最小の分子量は、250以上が好ましく、280以上がより好ましい。
 重合性化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 感光性組成物が重合性化合物を含む場合、重合性化合物の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、3~70質量%が好ましく、10~70質量%がより好ましく、10~55質量%が更に好ましい。
 2官能の重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含まれる全ての重合性化合物の合計質量に対して、10~90質量%が好ましく、20~85質量%がより好ましく、30~80質量%が更に好ましい。
 また、3官能以上の重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含まれる全ての重合性化合物の合計質量に対して、10~90質量%が好ましく、15~80質量%がより好ましく、20~70質量%が更に好ましい。
 また、感光性組成物は、2官能以上の重合性化合物及び単官能の重合性化合物を含んでいてもよい。
 感光性組成物に含まれる重合性化合物は、2官能以上の重合性化合物が主成分であることが好ましい。具体的には、2官能以上の重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含まれる全ての重合性化合物の合計質量に対して、60~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましい。
 なお、感光性組成物は、反射性がより優れる点で、重合性化合物を実質的に含まないことが好ましい。
 「重合性化合物を実質的に含まない」とは、重合性化合物の含有量が、感光性組成物の全固形分に対して、3質量%未満であればよく、0~1質量%であることが好ましく、0~0.1質量%であることがより好ましい。
[光重合開始剤]
 感光性組成物は、光重合開始剤を含んでいてもよい。
 光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤でもよく、光カチオン重合開始剤でもよく、光アニオン重合開始剤でもよく、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
 光重合開始剤は、オキシムエステル化合物(オキシムエステル構造を有する光重合開始剤)及びアミノアセトフェノン化合物(アミノアセトフェノン構造を有する光重合開始剤)からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、それらの両方の化合物を含むことがより好ましい。それらの両方の化合物を含む場合、オキシムエステル化合物の含有量は、それらの両方の化合物の合計含有量に対して、5~90質量%が好ましく、15~50質量%がより好ましい。
 上記光重合開始剤以外に、その他の光重合開始剤を含んでいてもよい。
 その他の光重合開始剤としては、例えば、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アシルホスフィンオキシド化合物及びビストリフェニルイミダゾール化合物が挙げられる。
 また、光重合開始剤としては、例えば、特開2011-095716号公報の段落0031~0042及び特開2015-014783号公報の段落0064~0081に記載の重合開始剤も挙げられる。
 オキシムエステル化合物としては、例えば、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)](商品名:IRGACURE OXE-01、IRGACUREシリーズ、BASF社製)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)(商品名:IRGACURE OXE-02、BASF社製)、[8-[5-(2,4,6-トリメチルフェニル)-11-(2-エチルヘキシル)-11H-ベンゾ[a]カルバゾイル][2-(2,2,3,3-テトラフルオロプロポキシ)フェニル]メタノン-(O-アセチルオキシム)(商品名:IRGACURE OXE-03、BASF社製)、1-[4-[4-(2-ベンゾフラニルカルボニル)フェニル]チオ]フェニル]-4-メチルペンタノン-1-(O-アセチルオキシム)(商品名:IRGACURE OXE-04、BASF社製、及び、商品名:Lunar 6、DKSHジャパン社製)、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロペンチルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-305、常州強力電子新材料社製)、1,2-プロパンジオン,3-シクロヘキシル-1-[9-エチル-6-(2-フラニルカルボニル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,2-(O-アセチルオキシム)(商品名:TR-PBG-326、常州強力電子新材料社製)、3-シクロヘキシル-1-(6-(2-(ベンゾイルオキシイミノ)ヘキサノイル)-9-エチル-9H-カルバゾール-3-イル)-プロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-391、常州強力電子新材料社製)が挙げられる。
 アミノアセトフェノン化合物としては、例えば、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン(商品名:Omnirad 379EG、OmniradシリーズはIGM Resins B.V.社製品)、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:Omnirad 907)、APi-307(1-(ビフェニル-4-イル)-2-メチル-2-モルホリノプロパン-1-オン、Shenzhen UV-ChemTech Ltd.製)が挙げられる。
 その他の光重合開始剤としては、例えば、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン(商品名:Omnirad 127)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(商品名:Omnirad 369)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(商品名:Omnirad 1173)、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(商品名:Omnirad 184)、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名:Omnirad 651)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド(商品名:Omnirad TPO H)、及び、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(商品名:Omnirad 819)が挙げられる。
 光重合開始剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 感光性組成物が光重合開始剤を含む場合、その含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.1~15質量%が好ましく、0.5~10質量%がより好ましく、1~5質量%が更に好ましい。
 なお、感光性組成物は、光重合開始剤を実質的に含まないことが好ましい。
 「光重合開始剤を実質的に含まない」とは、光重合開始剤の含有量が、感光性組成物の全固形分に対して、0.1質量%未満であればよく、0~0.05質量%であることが好ましく、0~0.01質量%であることがより好ましい。
[界面活性剤]
 感光性組成物は、界面活性剤を含んでもいてもよい。
 界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性(非イオン性)界面活性剤、及び両性界面活性剤が挙げられ、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
 ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤が挙げられる。
 界面活性剤としては、例えば、国際公開第2018/179640号の段落0120~段落0125に記載の界面活性剤も使用できる。
 また、界面活性剤としては、特許第4502784号公報の段落0017、特開2009-237362号公報の段落0060~0071に記載の界面活性剤も使用できる。
 フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えば、メガファック F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-551、F-551-A、F-552、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP、MFS-330、MFS-578、MFS-579、MFS-586、MFS-587、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上、DIC株式会社製)、フロラード FC430、FC431、FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上、AGC(株)製)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)、フタージェント 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681、683(以上、(株)NEOS製)、U-120E(ユニケム株式会社)等が挙げられる。
 また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素原子を含有する官能基を持つ分子構造を有し、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC(株)製のメガファック DSシリーズ(化学工業日報(2016年2月22日)、日経産業新聞(2016年2月23日))、例えばメガファック DS-21が挙げられる。
 また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素化アルキル基又はフッ素化アルキレンエーテル基を有するフッ素原子含有ビニルエーテル化合物と、親水性のビニルエーテル化合物との重合体を用いることも好ましい。
 また、フッ素系界面活性剤としては、ブロックポリマーも使用できる。
 また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく使用できる。
 また、フッ素系界面活性剤としては、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する含フッ素重合体も使用できる。メガファック RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K(以上、DIC株式会社製)等が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤としては、環境適性向上の観点から、パーフルオロオクタン酸(PFOA)及びパーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)等の炭素数が7以上の直鎖状パーフルオロアルキル基を有する化合物の代替材料に由来する界面活性剤であることが好ましい。
 ノニオン性界面活性剤としては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル、プルロニック(登録商標) L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上、BASF社製)、テトロニック 304、701、704、901、904、150R1(以上、BASF社製)、ソルスパース 20000(以上、日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上、富士フイルム和光純薬(株)製)、パイオニン D-6112、D-6112-W、D-6315(以上、竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(以上、日信化学工業(株)製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合からなる直鎖状ポリマー、及び、側鎖や末端に有機基を導入した変性シロキサンポリマーが挙げられる。
 界面活性剤の具体例としては、DOWSIL 8032 ADDITIVE、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)並びに、X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515、KF-6004、KP-341、KF-6001、KF-6002、KP-101KP-103、KP-104、KP-105、KP-106、KP-109、KP-109、KP-112、KP-120、KP-121、KP-124、KP-125、KP-301、KP-306、KP-310、KP-322、KP-323、KP-327、KP-341、KP-368、KP-369、KP-611、KP-620、KP-621、KP-626、KP-652(以上、信越シリコーン株式会社製)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、BYK300、BYK306、BYK307、BYK310、BYK320、BYK323、BYK330、BYK313、BYK315N、BYK331、BYK333、BYK345、BYK347、BYK348、BYK349、BYK370、BYK377、BYK378、BYK323(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。
 界面活性剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 界面活性剤の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.0001~10質量%が好ましく、0.001~5質量%がより好ましく、0.005~3質量%が更に好ましい。
[溶媒]
 感光性組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
 溶媒としては、通常用いられる溶媒を特に制限なく使用できる。
 溶媒としては、有機溶媒が好ましい。
 有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(別名:1-メトキシ-2-プロピルアセテート)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム、n-プロパノール、2-プロパノール、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
 溶媒としては、メチルエチルケトンとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒、又はメチルエチルケトンとプロピレングリコールモノメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒が好ましい。
 溶媒は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 感光性組成物が溶媒を含む場合、感光性組成物の固形分は、5~80質量%が好ましく、8~40質量%がより好ましく、10~30質量%が更に好ましい。つまり、感光性組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、20~95質量%が好ましく、60~95質量%がより好ましく、70~95質量%が更に好ましい。
 感光性組成物が溶媒を含む場合、感光性組成物の粘度(25℃)は、塗布性の点から、1~50mPa・sが好ましく、2~40mPa・sがより好ましく、3~30mPa・sが更に好ましい。
 粘度は、例えば、VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて測定する。
 感光性組成物が溶媒を含む場合、感光性組成物の表面張力(25℃)は、塗布性の点から、5~100mN/mが好ましく、10~80mN/mがより好ましく、15~40mN/mが更に好ましい。
 表面張力は、例えば、Automatic Surface Tensiometer
 CBVP-Z(協和界面科学(株)製)を用いて測定する。
 溶媒としては、米国出願公開2005/282073号明細書の段落0054及び0055に記載のSolventを用いることもでき、この明細書の内容は本明細書に組み込まれる。
 また、溶媒として、必要に応じて沸点が180~250℃である有機溶媒(高沸点溶媒)を使用することもできる。
[その他の添加剤]
 感光性組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を含んでいてもよい。
 その他の添加剤としては、例えば、可塑剤、増感剤、ヘテロ環状化合物、及びアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
 可塑剤、増感剤、ヘテロ環状化合物、及びアルコキシシラン化合物としては、例えば、国際公開第2018/179640号の段落0097~0119に記載されたものが挙げられる。
 また、感光性組成物は、その他の添加剤として、防錆剤、金属酸化物粒子、酸化防止剤、分散剤、酸増殖剤、現像促進剤、導電性繊維、着色剤、熱ラジカル重合開始剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、架橋剤、及び有機又は無機の沈殿防止剤等の公知の添加剤を更に含んでいてもよい。
 これらの成分の好ましい態様については特開2014-085643号公報の段落0165~0184にそれぞれ記載があり、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
 感光性組成物は、不純物を含んでいてもよい。
 不純物としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、スズ、ハロゲン、及びこれらのイオンが挙げられる。なかでも、ハロゲン化物イオン、ナトリウムイオン、及びカリウムイオンは不純物として混入し易いため、下記の含有量にすることが特に好ましい。
 感光性組成物における不純物の含有量は、感光性組成物の全質量に対して、80質量ppm以下が好ましく、10質量ppm以下がより好ましく、2質量ppm以下が更に好ましい。感光性組成物における不純物の含有量は、感光性組成物の全質量に対して、1質量ppb以上としてもよく、0.1質量ppm以上としてもよい。
 不純物を上記範囲内とする方法としては、例えば、感光性の成分の原料として不純物の含有量が少ないものを選択すること、感光性組成物の形成時に不純物の混入を防ぐこと、及び洗浄して除去することが挙げられる。このような方法により、不純物量を上記範囲内とすることができる。
 不純物は、例えば、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析法、原子吸光分光法、及びイオンクロマトグラフィー法等の公知の方法で定量できる。
 また、感光性組成物における、ベンゼン、ホルムアルデヒド、トリクロロエチレン、1,3-ブタジエン、四塩化炭素、クロロホルム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、及びヘキサン等の化合物の含有量は、少ないことが好ましい。これら化合物の感光性組成物における含有量としては、感光性組成物の全質量に対して、それぞれ、100質量ppm以下が好ましく、20質量ppm以下がより好ましく、4質量ppm以下が更に好ましい。
 上記含有量の下限は、感光性組成物の全質量に対して、それぞれ、10質量ppb以上としてもよく、100質量ppb以上としてもよい。これら化合物は、上記の金属の不純物と同様の方法で含有量を抑制できる。また、公知の測定法により定量できる。
<転写フィルム>
 本発明の転写フィルムは、仮支持体と、上記感光性組成物を用いて形成された感光性層を有する。従って、本発明の転写フィルムは、仮支持体と、カルボキシ基を有する化合物A及び黒色着色剤とを含む感光性層とを有し、活性光線又は放射線の照射によって感光性層のカルボキシ基の含有量が減少する。
 本発明の転写フィルムの構成の一例を、図1に示す。
 図1に示す転写フィルム10は、仮支持体12と、感光性層14と、カバーフィルム16とをこの順で有する。
 なお、感光性層14と仮支持体12との間、及び/又は感光性層14とカバーフィルム16との間にその他の層が設けられていてもよい。
 なお、図1では、カバーフィルム16が設けられた態様を示したが、カバーフィルム16が設けられない態様であってもよい。
 以下、転写フィルムが有する各層について詳細に説明する。
[仮支持体]
 仮支持体は、感光性層を支持し、感光性層から剥離可能な支持体である。
 仮支持体は、感光性層をパターン露光する際に仮支持体を介して感光性層を露光し得る点で、光透過性を有することが好ましい。
 なお、「パターン露光」とは、パターン状に露光する形態であり、露光部と未露光部とが存在する形態の露光を意味する。
 また、「光透過性を有する」とは、露光(パターン露光でも全面露光でもよい)に使用する光の主波長の透過率が50%以上であることを意味する。露光に使用する光の主波長の透過率は、露光感度がより優れる点で、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。透過率の測定方法としては、大塚電子(株)製MCPD Seriesを用いて測定する方法が挙げられる。
 仮支持体としては、具体的には、ガラス基板、樹脂フィルム、及び紙等が挙げられ、強度及び可撓性等がより優れる点で、樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、及びポリカーボネートフィルム等が挙げられる。なかでも、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
 仮支持体を介するパターン露光時のパターン形成性、及び、仮支持体の透明性の観点から、仮支持体に含まれる粒子や異物や欠陥の数は少ない方が好ましい。直径2μm以上の微粒子や異物や欠陥の数は、50個/10mm以下であることが好ましく、10個/10mm以下であることがより好ましく、3個/10mm以下であることが更に好ましい。下限は特に制限は無いが、1個/10mm以上とすることができる。
 仮支持体は、ハンドリング性をより向上させる点で、感光性層が形成される側とは反対側の面に、直径0.5~5μmの粒子が1個/mm以上存在する層を有することが好ましく、上記粒子が1~50個/mm存在することがより好ましい。
 仮支持体の厚みとしては特に制限されず、取扱い易さ及び汎用性に優れる点で、5~200μmが好ましく、10~150μmがより好ましい。
 仮支持体の厚みは、支持体としての強度、回路配線形成用基板との貼り合わせに求められる可撓性、及び最初の露光工程で要求される光透過性等の点から、材質に応じて適宜選択し得る。
 仮支持体の好ましい態様としては、例えば、特開2014-085643号公報の段落0017~0018、特開2016-027363号公報の段落0019~0026、WO2012/081680A1公報の段落0041~0057、及びWO2018/179370A1公報の段落0029~0040に記載があり、これらの公報の内容は本明細書に組み込まれる。
 仮支持体としては、例えば、東洋紡(株)製のコスモシャイン(登録商標)A4100、東レ株式会社製のルミラー(登録商標)16FB40、又は、東レ株式会社製のルミラー(登録商標)16QS62を使用してもよい。
 また、仮支持体の特に好ましい態様としては、厚さ16μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、及び、厚さ9μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。
[感光性層]
 感光性層は、感光性組成物を用いて形成される。形成方法については後段で詳述する。
 溶媒を含む上記感光性組成物により感光性層を形成した場合、溶媒が残留することもあるが、感光性層中には、溶媒は含まれないことが好ましい。
 感光性層における溶媒の含有量は、感光性層の全質量に対して、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、0.5質量%以下が特に好ましく、0.1質量%以下が最も好ましい。下限は特に制限されないが、0質量%が挙げられる。
 感光性層における水の含有量は、パターニング性を向上させる点から、感光性層の全質量に対して、0.01~1.0質量%が好ましく、0.05~0.5質量%がより好ましい。
(厚み)
 感光性層の平均厚さとしては、0.5~20μmが好ましい。感光性層の平均厚みが20μm以下であるとパターンの解像性がより優れ、感光性層の平均厚みが2.0μm以上であると反射性の点から好ましい。感光性層の平均厚さとしては、0.8~15μmがより好ましく、1.0~10μmが更に好ましい。感光層の平均厚さの具体例として、3.0μm、4.0μm、5.0μm、及び8.0μmが挙げられる。
[カバーフィルム]
 本発明の転写フィルムは、感光性層の仮支持体とは反対側の表面にカバーフィルムを有していてもよい。
 カバーフィルムは、カバーフィルム中に含まれる直径80μm以上のフィッシュアイ数が5個/m以下であることが好ましい。なお、「フィッシュアイ」とは、材料を熱溶融し、混練、押し出し、及び/又は、2軸延伸及びキャスティング法等の方法によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、及び/又は、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものである。
 カバーフィルムに含まれる直径3μm以上の粒子の数が30個/mm以下が好ましく、10個/mm以下がより好ましく、5個/mm以下が更に好ましい。これにより、カバーフィルムに含まれる粒子に起因する凹凸が感光性層に転写されることにより生じる欠陥を抑制できる。
 カバーフィルムの表面の算術平均粗さRaは、0.01μm以上が好ましく、0.02μm以上がより好ましく、0.03μm以上が更に好ましい。Raがこのような範囲内であれば、例えば、転写フィルムが長尺状である場合に、転写フィルムを巻き取る際の巻き取り性を良好にできる。
 また、転写時の欠陥抑制の観点から、Raは、0.50μm未満が好ましく、0.40μm以下がより好ましく、0.30μm以下が更に好ましい。
 カバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、及びポリカーボネートフィルムが挙げられる。
 カバーフィルムとしては、例えば、特開2006-259138号公報の段落0083~0087及び0093に記載のものを用いてもよい。
 カバーフィルムとしては、例えば、王子エフテックス(株)製のアルファン(登録商標)FG-201、王子エフテックス(株)製のアルファン(登録商標)E-201F、東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標)25WZ、又は、東レ(株)製のルミラー(登録商標)16QS62(16KS40)を使用してもよい。
[その他の層]
 転写フィルムは、上述した層以外のその他の層(以下、「その他の層」ともいう。)を含んでいてもよい。その他の層としては、例えば、中間層、熱可塑性樹脂層、及び、高屈折率層等が挙げられ、公知のものを適宜採用できる。
 熱可塑性樹脂層の好ましい態様については特開2014-085643号公報の段落0189~0193、及び上記以外の他の層の好ましい態様については特開2014-085643号公報の段落0194~0196にそれぞれ記載があり、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
<転写フィルムの製造方法>
 転写フィルムの製造方法は、特に制限されず、公知の製造方法が適用できる。
 転写フィルムの製造方法としては、例えば、仮支持体上に、下記の形成方法で感光性層を形成する方法が挙げられる。
 以下、感光性層の形成方法について説明する。
[感光性層の形成方法]
 感光性層の形成方法は特に制限されず、公知の方法が適用できる。
 感光性層の形成方法としては、仮支持体上に、溶媒を含む上記感光性組成物を、塗布及び乾燥することによって感光性層を形成する工程を含む方法が好ましい。
 黒色着色剤として顔料を用いる場合、感光性層を形成する際の感光性組成物を調製する際は、顔料の分散液を用いることが好ましい。
 感光性組成物は、顔料と顔料分散剤とをあらかじめ混合して得られる混合物を、有機溶剤(又はビヒクル)に加えて分散機で分散させることによって調製されるものでもよい。顔料分散剤は、顔料及び溶剤に応じて選択すればよく、例えば市販の分散剤を使用することができる。なお、ビヒクルとは、顔料分散液とした場合に顔料を分散させている媒質の部分を指し、液状であり、顔料を分散状態で保持するバインダー成分と、バインダー成分を溶解及び希釈する溶剤成分(有機溶剤)と、を含む。
 分散機としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、ロールミル、アトライター、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、及び、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に、機械的摩砕により摩擦力を利用して微粉砕してもよい。分散機及び微粉砕については、「顔料の事典」(朝倉邦造著、第一版、朝倉書店、2000年、438頁、310頁)の記載を参照することができる。
<パターン形成方法>
 本発明の感光性組成物を用いることで、パターンを形成できる。
 なかでも、基材上に、上記感光性組成物を用いて感光性層を形成する工程1(感光性層形成工程)と、感光性層をパターン状に露光する工程2(露光工程)と、露光された感光性層を、現像液を用いて現像し、パターンを形成する工程3(現像工程)とを含む、パターン形成方法が好ましい。
 なお、後述する現像工程の現像液としてアルカリ現像液を使用する場合は、上記感光性組成物は実施形態X-1-a1又は実施形態X-1-a2の感光性組成物であることが好ましい。現像工程の現像液として有機溶剤系現像液を使用する場合は、上記感光性組成物は実施形態X-1-a1の感光性組成物であることが好ましい。
 上記パターン形成方法は、上述した実施形態X-1-a1又は実施形態X-1-a2の感光性組成物を含む転写フィルムに適用されることが好ましい。
 以下、好ましいパターン形成方法の各工程について詳述する。
[感光性層形成工程]
 感光性層形成工程は、基材上に、感光性組成物を用いて感光性層を形成する工程である。
 基材上に感光性層を形成する工程は、上記転写フィルムの製造方法における感光性層の形成方法で述べた工程を含むことが好ましい。
 また、感光性層を形成する基材は特に制限されない。
 基材の形状は特に制限されず、板状、チューブ状、繊維状、及び、球状等が挙げられる。また、基材の表面は、平坦面、凹面、及び、凸面のいずれであってもよい。
 基材を構成する材料は特に制限されず、公知の材料を用いることができる。基材を構成する材料は、例えば、金属、半導体、ガラス、セラミックス、及び、樹脂等が挙げられる。なかでも、基材としては、ガラス基材、又は、樹脂フィルムが好ましい。
[露光工程]
 露光工程は、感光性層をパターン状に露光する工程である。
 感光性層を露光すると、感光性層中の化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量が減少する。より具体的には、感光性層中の化合物β(好ましくは化合物B)中の特定構造(要件V1の場合)及び化合物A中の特定構造(要件W1の場合)を励起させる波長の光を用いて、感光性層をパターン露光することが好ましい。
 露光に使用する光源としては、感光性層中の化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量を減少させることが可能な波長域の光(感光性層中の化合物β(好ましくは化合物B)中の特定構造(要件V1の場合)及び化合物A中の特定構造(要件W1の場合)を励起させる波長の光が好ましい。
 例えば、感光性層が上述の感光性層である場合、254nm、313nm、365nm、405nm等の波長域の光が挙げられる。)を照射するものであれば、適宜選定し得る。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、及びLED(Light Emitting Diode)等が挙げられる。
 露光量としては、10~10000mJ/cmが好ましく、50~3000mJ/cmがより好ましい。
 パターン露光は、マスクを介した露光でもよいし、レーザー等を用いたダイレクト露光でもよい。また、パターンの詳細な配置及び具体的サイズは特に制限されない。
[現像工程]
 現像工程は、露光された感光性層を、現像液を用いて現像し、パターンを形成する工程である。
 露光工程を経た感光性層は、露光部の感光性層中のカルボキシ基の含有量が減少することにより、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差(溶解コントラスト)が生じている。感光性層に溶解コントラストが形成されることで、現像工程においてパターンの形成が可能となる。
 なお、上記現像工程の現像液がアルカリ現像液である場合、上記現像工程により、未露光部が除去されてネガパターンが形成される。一方、上記現像工程の現像液が有機溶剤系現像液である場合、上記現像工程を実施することで露光部が除去されてポジパターンが形成される。得られたポジパターンに対しては、後述するポスト露光工程により、化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量を減少させる処理を実施してもよい。
(アルカリ現像液)
 アルカリ現像液としては、感光性層の未露光部を除去することができれば特に制限はなく、例えば、特開平5-072724号公報に記載の現像液等、公知の現像液を使用できる。
 アルカリ現像液としては、例えば、pKa=7~13の化合物を0.05~5mol/L(リットル)の濃度で含むアルカリ水溶液系の現像液が好ましい。
 また、アルカリ現像液は、更に、水溶性の有機溶剤及び界面活性剤等を含んでいてもよい。アルカリ現像液としては、例えば、国際公開第2015/093271号の段落0194に記載の現像液が好ましい。
(有機溶剤系現像液)
 有機溶剤系現像液としては、感光性層の露光部を除去することができれば特に制限はなく、例えば、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤等の有機溶剤を含む現像液を使用できる。
 有機溶剤系現像液において、有機溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤又は水と混合し使用してもよい。但し、本発明の効果を十二分に奏するためには、有機溶剤系現像液全体としての含水率が10質量%未満であることが好ましく、実質的に水分を含有しないことがより好ましい。有機溶剤系現像液における有機溶剤(複数混合の場合は合計)の濃度は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、85質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましく、95質量%以上が最も好ましい。なお、上限値としては、例えば、100質量%以下である。
 なお、現像方式は特に制限されず、パドル現像、シャワー現像、スピン現像、及びディップ現像等のいずれでもよい。ここで、シャワー現像について説明すると、露光後の感光性層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、不要部分を除去できる。また、現像の後に、洗浄剤等をシャワーにより吹き付け、ブラシ等で擦りながら、現像残渣を除去してもよい。現像液の液温度としては、20~40℃が好ましい。
[ポストベーク工程及びポスト露光工程]
 現像工程の実施後、現像して得られたパターンを加熱処理するポストベーク工程、及び/又は、現像して得られたパターンを更に露光するポスト露光工程を有していてもよい。
 ポストベーク工程は8.1~121.6kPaの環境下で行うことが好ましく、50.66kPa以上の環境下で行うことがより好ましい。ポストベーク工程は、111.46kPa以下の環境下で行うことがより好ましく、101.3kPa以下の環境下で行うことが更に好ましい。
 ポストベーク工程の温度は、80~250℃が好ましく、110~170℃がより好ましく、130~150℃が更に好ましい。
 ポストベーク工程の時間は、1~60分が好ましく、2~50分がより好ましく、5~40分が更に好ましい。
 ポストベーク工程は、空気環境下で行っても、窒素置換環境下で行ってもよい。
 ポスト露光工程は、マスクを介さずに現像して得られたパターンに対して露光を行うことが好ましい。
 露光に用いる光源は、露光工程に記載した光源が好ましい。
 露光量としては、10~10000mJ/cmが好ましく、50~3000mJ/cmがより好ましい。
 なお、上記現像工程における現像液が有機溶剤系現像液である場合、得られたポジパターンに対してポスト露光工程を実施することが好ましい。露光により、化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量を減少させることができる。より具体的には、感光性層中のβ(好ましくは化合物B)中の特定構造(要件V1の場合)及び化合物A中の特定構造(要件W1の場合)を励起させる波長の光を用いて、ポジパターンを露光することが好ましい。
 なお、上述した実施形態X-1-a3の感光性組成物を含む感光性層である場合、上記好ましい工程中における露光工程として、化合物β(好ましくは化合物B)中の特定構造(要件V1の場合)及び化合物A中の特定構造(要件W1の場合)を励起させる波長の光を用いて露光する第1露光工程と、感光性層中の光重合開始剤に基づく重合性化合物の反応を生起させることが可能な波長域の光を用いて露光する第2露光工程とを実施してもよい。
 第1露光工程に用いる光の波長は、上記特定構造の励起が可能であれば適宜選択し得る。また、上記光を発する光源も、適宜選択し得る。
 第1露光工程の露光量としては、10~10000mJ/cmが好ましく、50~3000mJ/cmがより好ましい。
 第2露光工程に用いる光の波長は、光重合開始剤に基づく重合性化合物の反応を生起させることが可能であれば適宜選択し得る。また、上記光を発する光源も、適宜選択し得る。
 第2露光工程の露光量としては、5~200mJ/cmが好ましく、10~150mJ/cmがより好ましい。
<転写フィルムを用いたパターン形成方法>
 本発明の感光性組成物を用いて製造された転写フィルムを用いてパターンを形成することもできる。
 なかでも、転写フィルムの仮支持体とは反対側の表面を基材の表面に接触させて、転写フィルムと基材とを貼り合わせる工程1A(貼合工程)と、感光性層をパターン状に露光する工程2A(露光工程)と、露光された感光性層を、現像液を用いて現像し、パターンを形成する工程3A(現像工程)と、工程1Aと工程2Aとの間、又は、工程2Aと工程3Aとの間に、仮支持体を剥離する工程4A(剥離工程)とを含む方法が好ましい。
 感光性組成物を用いたパターン形成方法で説明した露光工程、現像工程、及び、上記で説明したその他の工程については説明を省略する。
 以下、貼合工程、及び、剥離工程について説明する。
[貼合工程]
 貼合工程は、転写フィルムの仮支持体とは反対側の表面を基材の表面に接触させて、転写フィルムと基材とを貼り合わせる工程である。
 基材は、上記で説明した通りである。
 貼合工程は、ロール等による加圧及び加熱による貼り合わせ工程であることが好ましい。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、及びオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用できる。
 貼合工程は、ロールツーロール方式により行われてもよい。
 以下において、ロールツーロール方式について説明する。
 ロールツーロール方式とは、基材として、巻き取り及び巻き出しが可能な基材を用い、本発明のパターン形成方法に含まれるいずれかの工程の前に、基材を巻き出す工程(「巻き出し工程」ともいう。)と、いずれかの工程の後に、基材を巻き取る工程(「巻き取り工程」ともいう。)と、を含み、少なくともいずれかの工程を、基材を搬送しながら行う方式をいう。
 巻き出し工程における巻き出し方法、及び巻き取り工程における巻取り方法としては、特に制限されず、ロールツーロール方式を適用する製造方法において、公知の方法を用いればよい。
[剥離工程]
 剥離工程は、上記貼合工程と上記露光工程との間、又は、上記露光工程と上記現像工程との間に、仮支持体を剥離する工程である。
 仮支持体を感光性層から剥離する方法は特に制限されず、公知の方法が採用される。
 貼合工程と露光工程との間に剥離工程を実施する場合、露光工程においては、感光性層が露出した状態でパターン露光を行う。露光工程と現像工程との間に剥離工程を実施する場合、仮支持体を介して感光性層のパターン露光を行う。
 感光性層とマスクとの接触によるマスク汚染の防止、及び、マスクに付着した異物による露光への影響を避ける点で、露光工程と現像工程との間に剥離工程を実施することが好ましい。
<硬化膜>
 本発明の硬化膜は、上記感光性組成物を用いて形成される。
 本発明の硬化膜の形成方法は、特に制限されないが、例えば、上記パターン形成方法によってパターン状の硬化膜を形成できる。
 硬化膜の厚みは、特に制限されないが、0.1~50μmが好ましく、0.2~10μmがより好ましく、0.3~5μmが更に好ましい。
 硬化膜の波長550nmにおける光学濃度は、1.0以上が好ましい。上記光学濃度は、1.5以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましい。上記光学濃度の上限は特に制限されないが、5.0以下が好ましく、4.0以下がより好ましい。
 また、本発明の感光性組成物は、露光により化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量が減少する機構を有するため、露光後の硬化膜の厚みは、感光性層の厚みに対して減少し得る。これにより、硬化膜における光学濃度をより向上させることができる。
 一般に、黒色着色剤として顔料を用いた場合、感光性組成物においては、顔料濃度が高い場合、顔料が凝集することが問題になり得る。本発明においては、感光性組成物においてはより低い顔料濃度で、硬化膜においてはより高い顔料濃度とすることができるため、本発明は、顔料の凝集抑止の観点で利点を有する。
 露光前の感光性組成物の光学濃度に対する、露光後の硬化膜の光学濃度の倍率(光学濃度露光後倍率)は、1.00以上が挙げられ、1.10以上が好ましく、1.15以上がより好ましく、1.20以上が更に好ましい。光学濃度露光後倍率の上限は、特に制限されないが、2.00以下が挙げられる。
 光学濃度露光後倍率は、以下の式で算出できる。
 (式) (光学濃度露光後倍率)=(感光性層の厚み)/(硬化膜の厚み)
 感光性層及び硬化膜の厚みは、ウルトラミクロトームを用いて測定対象の切片を形成し、任意の5点の厚みをSEM又はTEMで測定して、それらを算術平均した平均厚みである。
 硬化膜は、上述した黒色着色剤が含まれ、低反射率であるため、遮光膜として好適に用いることができる。遮光膜の用途としては、固体撮像素子の受光部周辺部分の遮光、及び、画像表示装置の発光素子の周辺部分の遮光が挙げられる。より具体的には、遮光膜は、カラーフィルタ等に用いられるブラックマトリクスとして好適に用いることができる。
 また、本発明の感光性組成物は、露光により化合物Aに由来するカルボキシ基の含有量が減少する機構を有することに起因すると考えられる高解像性を有する。この特徴により、微細なパターン状の硬化膜の形成が可能なため、硬化膜は、高解像度の固体撮像素子、及び、高精細な画像表示装置へ好適に適用できる。
 以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
 以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
<感光性組成物>
 以下に示す手順で、各実施例及び各比較例に用いた感光性組成物を得た。
[着色剤分散液の調製]
 まず、着色剤分散液を以下の手順で調製した。なお、青染料液は、比較例の感光性組成物の調製に用いた。
(CB分散液の調製)
 以下に示す成分を3000rpmの条件でホモジナイザーを用いて1時間撹拌して混合液を得た。得られた混合液を、ビーズ分散機(商品名:ディスパーマット、GETZMANN社製)にて8時間微分散処理を施し、カーボンブラック(CB)分散液を得た。ビーズとしては、0.3mmジルコニアビーズを用いた。
-CB分散液-
 ・カーボンブラック(デグッサ社製 カラーブラックFW2):11.0質量部
 ・分散剤(楠本化成製ディスパロンDA7500 酸価26、アミン価40) 1.0質量部
 ・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、モル比72/28、重量平均分子量3万):6.5質量部
 ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:81.5質量部
(CNT分散液の調製)
 以下に示す成分を300ccのガラス瓶に仕込み、ジルコニアビーズ(0.5mmφ)をメディアとして、ペイントコンディショナーを用いて1時間分散を行い、カーボンナノチューブ(CNT)分散液を得た。
-CNT分散液-
 ・カーボンナノチューブ(CNT、単層、平均繊維径20nm):11.0g
 ・ポリマー(スチレン・アクリル系ポリマー、ジョンソンポリマー社製、ジョンクリル683):10.0g
 ・酢酸ブチル:79.0g
(青染料液の調製)
 以下に示す成分を、スターラーで1時間撹拌して青染料液を得た。
-青染料液-
 ・青染料(有機溶剤可溶性染料、オリヱント化学工業社製、VALIFAST BLUE 2620):4.5質量部
 ・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、モル比80/20、重量平均分子量3万、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分:50質量%)):20質量部
 ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:75.5質量部
[感光性組成物の調製]
(実施例1に用いた感光性組成物)
 実施例1で用いた感光性組成物は、以下の成分を撹拌して混合し、調製した。
 ・上記CB分散液:20.0質量部
 ・化合物A(ポリマー1、スチレン酸/アクリル酸共重合体、モル比63/37、東亜合成社製、ARUFON UC3910):16.0質量部
 ・化合物β(B1、イソキノリン):2.5質量部
 ・界面活性剤(DIC社製、メガファック(登録商標) F-551):0.1質量部
 ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒):41.4質量部
 ・メチルエチルケトン(溶媒):20.0質量部
(実施例2~20及び比較例1に用いた感光性組成物)
 後段の表1に示すように、成分、分量、及び、感光性層の膜厚を変更した以外は、実施例1の感光性組成物と同様にして、実施例2~20及び比較例1に用いた感光性組成物を調製した。
 表中の各成分の含有量は、感光性組成物の全固形分に対する含有量(質量%)である。
 表中の各成分は、以下の通りである。
-化合物A-
 ・ポリマー2
 ポリマー2として、以下に示すものを用いた。
 ・メタクリル酸/アリルメタクリレート共重合体(モル比:20/80、重量平均分子量40000、分散度2.6)
 ・ポリマー3
 ポリマー3として、以下に示すものを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ポリマー3の合成は、以下の手順で行った。
 プロピレングリコールモノメチルエーテル200g、及び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50gをフラスコに仕込み、窒素気流下、90℃に加熱した。この液に対し、シクロヘキシルメタクリレート192.9g、メチルメタクリレート4.6g、及び、メタクリル酸89.3gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60gに溶解した溶液、並びに、重合開始剤V-601(富士フイルム和光純薬社製)9.2gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート114.8gに溶解した溶液を、3時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、1時間おきに3回、2gのV-601を10gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させた溶液を添加した。その後、90℃で3時間反応させた。反応後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート168.7gで希釈した。
 希釈後、空気気流下、反応液を100℃に昇温し、テトラエチルアンモニウムブロミド1.5g、及び、p-メトキシフェノール0.67gを添加した。この反応液に、グリシジルメタクリレート(日油社製、ブレンマーGH)63.4gを20分かけて滴下した。滴下後、100℃で6時間反応させ、ポリマー3の溶液を得た。
 得られた溶液の固形分濃度は、36.2%であった。GPCにおける標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は27000、分散度は2.9、ポリマーの酸価は94.5mgKOH/gであった。
 ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量は、いずれのモノマーにおいても、ポリマー固形分に対して0.1質量%未満であった。
 ・ポリマー4
 ポリマー4として、以下に示すものを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ポリマー4の合成は、以下の手順で行った。
 プロピレングリコールモノメチルエーテル82.4gをフラスコに仕込み、窒素気流下、90℃に加熱した。この液に対し、スチレン38.4g、ジシクロペンタニルメタクリレート30.1g、及び、メタクリル酸34.0gをプロピレングリコールモノメチルエーテル20gに溶解した溶液、並びに、重合開始剤V-601(富士フイルム和光純薬社製)5.4gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート43.6gに溶解した溶液を3時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、1時間おきに3回、0.75gのV-601を添加した。その後、90℃で3時間反応させた。反応後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート58.4g、及び、プロピレングリコールモノメチルエーテル11.7gで希釈した。
 希釈後、空気気流下、反応液を100℃に昇温し、テトラエチルアンモニウムブロミド0.53g、及び、p-メトキシフェノール0.26gを添加した。この反応液に、グリシジルメタクリレート(日油社製、ブレンマーGH)25.5gを20分かけて滴下した。滴下後、100℃で7時間反応させ、ポリマー4の溶液を得た。
 得られた溶液の固形分濃度は、36.2%であった。GPCにおける標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は17000、分散度は2.4、ポリマーの酸価は94.5mgKOH/gであった。
 ガスクロマトグラフィーを用いて測定した残存モノマー量は、いずれのモノマーにおいても、ポリマー固形分に対して0.1質量%未満であった。
-化合物β-
 ・B2:9-メチルアクリジン
-重合性化合物-
 ・DPHA:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
 ・PE-4A:ライトアクリレート(ペンタエリトリトールテトラアクリラート、共栄社化学(株)製)
-光重合開始剤-
 ・OXE-01:IRGACURE OXE-01(BASF社製)
 ・OXE-02:IRGACURE OXE-02(BASF社製)
(比較例2に用いた感光性組成物)
 比較例2で用いた感光性組成物は、以下の成分を撹拌して混合し、調製した。
 ・上記青染料液:10.0質量部
 ・上記化合物A(ポリマー1、東亜合成社製、ARUFON UC3910):12.5質量部
 ・上記化合物β(B1、イソキノリン):2.5質量部
 ・上記重合性化合物DPHA:8.0質量部
 ・上記重合開始剤OXE-02:2.0質量部
 ・上記界面活性剤:0.1質量部
 ・3-エトキシプロピオン酸エチル(溶媒):20.0質量部
 ・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒):150質量部
<評価>
[解像力]
(感光性層形成工程)
 各実施例及び各比較例において、上記感光性組成物を、無アルカリガラス基板(Corning社、Eagle XG、100mm×100mm)の表面上に、スピンコーターにより塗布し、100℃のホットプレートで120秒乾燥し、表1に示す膜厚の感光性層を無アルカリガラス基板上に形成した。
 実施例20に関しては、厚さ16μmのPETフィルム(東レ製、16KS40)の上に、スリット状ノズルを用いて感光性組成物を塗布し、100℃で3分乾燥し、4.0μmの感光性層を有する転写フィルムを作製した。上記転写フィルムの感光性層と、無アルカリガラス基板とを重ね合わせ、ラミネーターLamicII型((株)日立インダストリイズ製)を用いて、線圧100N/cm、上ロール100℃、下ロール100℃の加圧加熱条件下で搬送速度4m/分にて貼り合わせた。その後、PETフィルムを剥離し、膜厚4.0μmの感光性層を、無アルカリガラス基板上に形成した。
(露光工程)
 上記手順で得られた感光性層を、ストライプ状のラインアンドスペースパターンを有するフォトマスク(ライン/スペース=0.8/0.8、0.9/0.9、1.0/1.0、2.0/2.0、3.0/3.0、4.0/4.0~50.0/50.0μm)を通して、感光性層とフォトマスクとを密着させた状態で露光した。露光には、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(ウシオ電機株式会社製、アライメント露光機MAP-1200)を用い、エネルギー強度20mW/cm、露光量200mJ/cm(i線で測定)にて露光した。
(現像工程)
 上記手順で露光した感光性層を、現像液(炭酸ナトリウム1質量%水溶液(液温:25°C))を用いてディップ方式で60秒間現像した。現像後、純水に20秒間ディップし、純水シャワー洗浄した後、エアを吹きかけてパターンを形成した。
(解像力評価)
 形成したパターンを、光学顕微鏡(200倍)によって観察し、上記フォトマスクの各ラインアンドスペースに対応するパターン(ラインパターン)が形成されているか否かを確認した。なお、パターンが形成されているとは、上記フォトマスクの各パターンに対応するラインパターンが、離間してガラス基板上に存在し、現像時に剥離又は溶解消失していないことをいう。
 上記確認により、形成した最小のラインパターンに対応するフォトマスクのラインアンドスペース(最小パターン線幅(μm))を得て、下記基準に従って解像力を評価した。
 なお、下記基準中、A~Cが実用上好ましい範囲である。
-解像力評価基準-
 A:最小パターン線幅が1.0μm以下
 B:最小パターン線幅が1.0μm超2.0μm以下
 C:最小パターン線幅が2.0μm超4.0μm以下
 D:最小パターン線幅が4.0μm超
[感度]
(初期感度評価)
 上記方法で感光性層をガラス基板上に形成後、直ちに、上記露光装置で15段ステップウエッジパターン(ΔlogE=0.15、露光量:1000mJ/cm)を用いて露光し、現像した。現像条件は上記と同様とした。
 上記手順で現像後のベタ段(現像により厚さが変化していない段数)の段数を得て、下記基準に従って感光性組成物の初期感度の評価を行った。なお、ベタ段の段数が大きいことは、少量の露光量で感光性層が露光して硬化することを意味する。また、ベタ段の段数が2段大きくなると、感光性層の感度が2倍高くなることを意味する。
 なお、下記基準中、A~Cが実用上好ましい範囲である。
-初期感度評価基準-
 A:ベタ段が11段以上
 B:ベタ段が8~10段
 C:ベタ段が6又は7段
 D:ベタ段が5段以下
(保存性安定性評価)
 上記方法で感光性層をガラス基板上に形成後、感光性層付きガラス基板を、防湿袋に入れ密閉し、温度45℃の条件下で7日間保存した。保存後の感光性層付きガラス基板を用いて、上記感度評価と同様の手順で感度評価を行い、保存後の感光性層における現像後のベタ段の段数を得た。初期感度の評価で得たベタ段の段数(初期ベタ段)と、保存後のベタ段の段数(保存後ベタ段)の差を算出し、下記基準に従って感光性組成物の保存安定性を評価した。
 なお、下記基準中、A~Cが実用上好ましい範囲である。
-保存安定性評価基準-
 A:初期ベタ段と保存後ベタ段との差が0段
 B:初期ベタ段と保存後ベタ段との差が1段
 C:初期ベタ段と保存後ベタ段との差が2段
 D:初期ベタ段と保存後ベタ段との差が3段以上
[反射性評価]
(反射率評価)
 上記方法で感光性層をガラス基板上に形成後、感光性層付きガラス基板を、フォトマスクを介さず、上記露光条件で全面露光し、硬化膜を得た。
 上記硬化膜のガラス基板とは反対側の表面の反射率を、コニカミノルタ(株)製CM-700Dで測定した。具体的には、波長550nmにおける正規反射率を測定した。なお、正規反射率とは、正反射光を含む(SCI:Specular Component Include)反射率である。
 測定した正規反射率に基づいて、反射性を下記基準に従って評価した。
 なお、下記基準中、A~Cが実用上好ましい範囲である。
-反射性評価基準-
 ・A:正規反射率が6.0%以下
 ・B:正規反射率が6.0%超6.3%以下
 ・C:正規反射率が6.3%超6.6%以下
 ・D:正規反射率が6.6%超
<測定>
[光学濃度]
(露光前光学濃度)
 上記方法で感光性層をガラス基板上に形成後、透過光学濃度を分光光度計(島津製作所製、UV-2100)で測定し、予め測定したガラス基板の光学濃度を差し引くことで感光性層の光学濃度を算出した。結果を表1に示す。
(露光後倍率)
 上記方法で感光性層をガラス基板上に形成した直後の感光性層の厚みと、露光後の硬化膜の厚みをSEMで測定し、その厚みの比から、硬化膜における光学濃度の倍率(露光後倍率)を算出した。露光後倍率は、上述した方法で算出できる。
 算出した露光後倍率を表1に示す。露光後倍率が高いほど、少ない顔料の添加量であっても、露光後に光学濃度が増加するため、顔料の凝集抑制及びパターン形成性等の点で好ましい。
<結果>
 各実施例及び各比較例の感光性組成物の成分及び配合、測定結果、並びに、評価結果について表1に示す。なお、各成分の含有量は、感光性組成物の全固形分に対する含有量である。
 表1中、「反射率」及び「光学濃度」は、上記方法で測定したものを表す。
 表1中、「モル比」とは、化合物Aに含まれるカルボキシ基のモル量に対する、化合物βのモル量の比率(%)を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表1の結果から、本発明の感光性組成物は所望の効果を奏することが確認された。
 実施例5~7と、その他の実施例の対比から、感光性組成物に含まれるポリマーが、重合性基を有する場合、感度により優れることが確認された。
 実施例3、4及び10と、他の実施例の対比から、感光性組成物が、ポリマーとは異なる重合性化合物を実質的に含まない場合、より低反射率の硬化膜が形成できることが確認された。また、解像力及び保存安定性もより優れることが確認された。
 実施例2、4及び11と、他の実施例の対比から、感光性組成物が、光重合開始剤を実質的に含まない場合、より低反射率の硬化膜が形成できることが確認された。また、解像力及び保存安定性もより優れることが確認された。
 10 転写フィルム
 12 仮支持体
 14 感光性層
 16 カバーフィルム

Claims (13)

  1.  カルボキシ基を有する化合物Aと、
     黒色着色剤とを含み、
     活性光線又は放射線の照射によって前記カルボキシ基の含有量が減少する、感光性組成物。
  2.  前記感光性組成物が、下記要件(V1)及び下記要件(W1)のいずれかを満たす、請求項1に記載の感光性組成物。
     要件(V1):前記感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aと、露光により前記化合物Aが含む前記カルボキシ基の量を減少させる構造を有する化合物βとを含む。
     要件(W1):前記感光性組成物が、カルボキシ基を有する化合物Aを含み、前記化合物Aが、更に、露光により前記化合物Aが含む前記カルボキシ基の量を減少させる構造を含む。
  3.  前記感光性組成物が、前記要件(V1)を満たし、前記化合物βが、環員原子として窒素原子を有する芳香環を有する化合物である、請求項2に記載の感光性組成物。
  4.  前記要件(V1)において、前記化合物βが、光励起状態において前記化合物Aが含む前記カルボキシ基から電子を受容できる構造を有する化合物Bであり、
     前記要件(W1)において、前記構造が、光励起状態において前記化合物Aが含む前記カルボキシ基から電子を受容できる構造である、請求項2に記載の感光性組成物。
  5.  前記感光性組成物が、前記要件(V1)を満たし、前記感光性組成物中、前記化合物Bが含む前記電子を受容できる構造の合計数が、前記化合物Aが含むカルボキシ基の合計数に対して、1モル%以上である、請求項4に記載の感光性組成物。
  6.  前記化合物Aが、カルボキシ基を有するポリマーを含む、請求項1に記載の感光性組成物。
  7.  前記ポリマーが、(メタ)アクリル酸に由来する繰り返し単位を有する、請求項6に記載の感光性組成物。
  8.  前記ポリマーが、重合性基を有する、請求項6に記載の感光性組成物。
  9.  前記ポリマーとは異なる重合性化合物を実質的に含まない、請求項6に記載の感光性組成物。
  10.  光重合開始剤を実質的に含まない、請求項1に記載の感光性組成物。
  11.  仮支持体と、
     請求項1~10のいずれか1項に記載の感光性組成物から形成された感光性層とを有する、転写フィルム。
  12.  基材上に、請求項1~10のいずれか1項に記載の感光性組成物を用いて感光性層を形成する工程1と、
     前記感光性層をパターン状に露光する工程2と、
     前記露光された感光性層を、現像液を用いて現像し、パターンを形成する工程3とを含む、パターン形成方法。
  13.  請求項1~10のいずれか1項に記載の感光性組成物を硬化して形成される、硬化膜。
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