WO2023054143A1 - 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ - Google Patents

硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a curable composition containing an infrared absorber, a polymerizable monomer and a photopolymerization initiator.
  • the present invention also relates to a cured film, a pattern forming method, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an image display device, and an infrared sensor.
  • CCDs charge-coupled devices
  • CMOSs complementary metal-oxide semiconductors
  • CCDs charge-coupled devices
  • CMOSs complementary metal-oxide semiconductors
  • These solid-state imaging devices use silicon photodiodes that are sensitive to infrared rays in their light receiving portions. For this reason, a near-infrared cut filter may be provided to correct visibility.
  • a near-infrared cut filter is manufactured using a curable composition containing an infrared absorber, a polymerizable monomer, and a photopolymerization initiator (Patent Document 1, etc.).
  • non-silicon materials such as InGaAs (indium gallium arsenide) have been used in place of silicon photodiodes from the viewpoints of high resolution, high sensitivity, power saving, and miniaturization.
  • Photoelectric conversion is being considered. Since non-Si based materials such as those described above are more vulnerable to heat than Si based materials, it is desirable to form a cured film by a low-temperature process at, for example, less than 200.degree.
  • the degree of curing of the cured film may be insufficient, and there is room for improvement in the solvent resistance of the cured film.
  • an object of the present invention is to provide a curable composition capable of forming a cured film having excellent solvent resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a cured film, a pattern forming method, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an image display device, and an infrared sensor.
  • a curable composition containing an infrared absorber, a polymerizable monomer, and a photopolymerization initiator are composed of a photopolymerization initiator IA having an absorption coefficient of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more at a wavelength of 365 nm in methanol, and a photopolymerization initiator having an absorption coefficient of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more at a wavelength of 365 nm in methanol.
  • a photopolymerization initiator IB having an absorption coefficient of less than 0 ⁇ 10 3 mL/g cm and an absorption coefficient at a wavelength of 254 nm of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g cm or more;
  • a 1 /A 2 which is the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the maximum absorbance A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm, of the curable composition is 4.5 or more.
  • ⁇ 3> The curable composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the photopolymerization initiator IB is a hydroxyalkylphenone compound.
  • the total content of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB in the total solid content of the curable composition is 1 to 6% by mass.
  • the content of the photoinitiator IB is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photoinitiator IA, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4> Curable composition.
  • ⁇ 6> The curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the content of the infrared absorbing agent in the total solid content of the curable composition is 10 to 40% by mass.
  • ⁇ 7> The curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the content of the polymerizable monomer in the total solid content of the curable composition is 10 to 50% by mass.
  • ⁇ 8> The curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, further comprising a resin.
  • ⁇ 9> The curable composition according to ⁇ 8>, wherein the content of the resin is 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
  • ⁇ 10> Any of ⁇ 1> to ⁇ 9>, further comprising an ultraviolet absorber, wherein the content of the ultraviolet absorber is 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IA
  • ⁇ 12> The curable composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, which is used for a near-infrared cut filter.
  • the curable composition at a temperature of less than 200°C in a low-oxygen atmosphere
  • the method for forming a pattern according to ⁇ 14> comprising the step of heating the material layer.
  • a solid-state imaging device comprising the cured film according to ⁇ 13>.
  • An image display device comprising the cured film according to ⁇ 13>.
  • An infrared sensor comprising the cured film according to ⁇ 13>.
  • a curable composition capable of forming a cured film with excellent solvent resistance. Also, a cured film, a pattern forming method, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an image display device, and an infrared sensor can be provided.
  • is used to include the numerical values before and after it as lower and upper limits.
  • a description that does not describe substitution or unsubstituted includes a group (atomic group) having no substituent as well as a group (atomic group) having a substituent.
  • an "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • (meth)acrylate represents both or either acrylate and methacrylate
  • (meth)acryl represents both or either acrylic and methacrylic
  • (meth) ) acryloyl refers to acryloyl and/or methacryloyl.
  • the weight average molecular weight and number average molecular weight are defined as polystyrene equivalent values in gel permeation chromatography (GPC) measurement.
  • GPC gel permeation chromatography
  • near-infrared light refers to light (electromagnetic waves) with a wavelength of 700 to 2500 nm.
  • total solid content refers to the total mass of all components of the composition excluding the solvent.
  • the term “process” includes not only an independent process, but also when the intended action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • the curable composition of the present invention is A curable composition containing an infrared absorber, a polymerizable monomer, and a photopolymerization initiator,
  • the above photopolymerization initiators are composed of a photopolymerization initiator IA having an absorption coefficient of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more at a wavelength of 365 nm in methanol, and a photopolymerization initiator having an absorption coefficient of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more at a wavelength of 365 nm in methanol.
  • a 1 /A 2 which is the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the maximum absorbance A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm, of the curable composition is 4.5 or more. It is characterized by
  • the curable composition of the present invention contains the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB described above as photopolymerization initiators, it can be firmly cured to the deep part of the cured film by exposure. Therefore, according to the curable composition of the present invention, for example, even when a cured film is formed in a low temperature process of less than 200 ° C. (preferably 150 ° C. or less, more preferably 120 ° C. or less), solvent resistance A cured film having excellent properties can be formed. Further, since the curable composition of the present invention contains the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB described above, the curable composition can be cured by exposure in two stages before and after development. can.
  • the curable composition layer in the first exposure (exposure before development), the curable composition layer can be moderately cured. Therefore, a pattern with good rectangularity can be formed. Then, the next exposure (exposure after development) can cure almost the entire curable composition layer, so that a pattern having excellent solvent resistance can be formed. Therefore, when a pattern is formed by photolithography using the curable composition of the present invention, the obtained cured film (pattern) can have both solvent resistance and rectangularity at a high level.
  • a 1 /A 2 is 4, which is the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the maximum absorbance A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm. Since it is 0.5 or more, it is possible to form a cured film having excellent visible transparency and near-infrared shielding properties and having spectral characteristics suitable for a near-infrared cut filter or the like.
  • the curable composition of the present invention is the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the maximum absorbance A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm (hereinafter referred to as the absorbance ratio A 1 /A 2 ) is 4.5 or more, preferably 6 or more, more preferably 8 or more, and even more preferably 12 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, it can be 50 or less.
  • the condition of the absorbance ratio A 1 /A 2 may be achieved by any means, the condition of absorbance can be preferably achieved by adjusting the type and content of the infrared absorbing agent.
  • the absorbance value may be a value measured in a solution state, or may be a value of a cured film formed using a curable composition.
  • the curable composition is applied onto a support such as a glass substrate by a method such as spin coating, heated at 100° C. for 120 seconds using a hot plate or the like, and allowed to cool to room temperature. It is preferable to measure using a cured film having a thickness of 1.0 ⁇ m formed by cooling.
  • the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm to the absorbance A 3 at a wavelength of 365 nm (hereinafter also referred to as the absorbance ratio A 1 /A 3 ) is the mask When exposed through, the unexposed portion of the mask periphery can suppress exposure due to reflected light and scattered light from the support etc., and it is 1 or more and less than 9 for the reason that a pattern with good rectangularity can be formed. is preferred.
  • the lower limit is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more.
  • the upper limit is preferably less than 4.5, more preferably less than 3.
  • the condition of the absorbance ratio A 1 /A 3 may be achieved by any means, the condition of absorbance can be preferably achieved by a method such as incorporating an ultraviolet absorber.
  • an infrared absorber has a high transmittance of light such as i-line used for exposure. Therefore, when patterning is performed by photolithography using a curable composition containing an infrared absorbing agent, a photopolymerization initiator and a polymerizable monomer, when the curable composition is exposed through a mask, In addition, the unexposed portion of the peripheral edge of the mask is likely to be exposed to reflected light or scattered light from the support or the like, and the rectangularity of the resulting pattern tends to be poor.
  • the absorbance ratio A 1 /A 3 of the curable composition is in the above range, when exposed through a mask, the above reflected light and scattered light in the unexposed portion of the mask periphery can be absorbed. , a pattern with good rectangularity can be formed.
  • the aforementioned cured film preferably has an absorbance ratio A 1 /A 2 of 4.5 or more. , is more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, and even more preferably 12 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it can be 50 or less.
  • the cured film was formed by applying a curable composition onto a support such as a glass substrate by a method such as spin coating, heating at 100° C. for 120 seconds using a hot plate or the like, and cooling to room temperature. A cured film having a thickness of 1.0 ⁇ m is preferable.
  • the absorbance ratio A 1 /A 3 of the cured film is preferably 1 or more and less than 9.
  • the lower limit is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more.
  • the upper limit is preferably less than 4.5, more preferably less than 3.
  • the average transmittance of light with a wavelength of 400 to 600 nm is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 85% or more, and 90% or more. It is particularly preferred to have The minimum transmittance of light in the wavelength range of 400 to 600 nm of the cured film is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more.
  • the curable composition of the present invention can be preferably used as a curable composition for near-infrared cut filters.
  • the curable composition of the present invention can be preferably used as a curable composition for pattern formation by photolithography.
  • the curable composition of the present invention preferably further contains an ultraviolet absorber.
  • the absorbance ratio A 1 /A 3 of the curable composition is preferably 1.0 or more and less than 9.0.
  • the curable composition preferably contains a resin, more preferably a resin having an acid group.
  • the solid content concentration of the curable composition of the present invention is preferably 10 to 30% by mass.
  • the lower limit is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less.
  • the curable composition of the invention contains an infrared absorbing agent.
  • the infrared absorbing agent used in the present invention may be a pigment (also referred to as infrared absorbing pigment) or a dye (also referred to as infrared absorbing dye). Also, an infrared absorbing dye and an infrared absorbing pigment may be used in combination. When an infrared absorbing dye and an infrared absorbing pigment are used together, the mass ratio of the infrared absorbing dye to the infrared absorbing pigment is preferably 10 to 200 parts by mass of the infrared absorbing dye with respect to 100 parts by mass of the infrared absorbing pigment.
  • the pattern formability in photolithography is excellent.
  • the solubility of the infrared absorbing dye in 100 g of propylene glycol methyl ether acetate at 25°C is preferably 1 g or more, more preferably 2 g or more, and even more preferably 5 g or more. Further, the infrared absorbing pigment preferably has a solubility of less than 1 g, more preferably 0.1 g or less, and even more preferably 0.01 g or less in 100 g of propylene glycol methyl ether acetate at 25°C. .
  • the infrared absorbing agent is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 690 to 2000 nm, more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 700 to 1500 nm, and a wavelength of 700 to 1300 nm. is more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the range of , and particularly preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 700 to 1000 nm.
  • the ratio A500 / Amax between the absorbance A500 at a wavelength of 500 nm and the absorbance Amax at the maximum absorption wavelength of the infrared absorbent is preferably 0.08 or less, more preferably 0.04 or less. .
  • infrared absorbers examples include pyrrolopyrrole compounds, cyanine compounds, squarylium compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, quaterrylene compounds, merocyanine compounds, croconium compounds, oxonol compounds, iminium compounds, dithiol compounds, triarylmethane compounds, pyrromethene compounds, and azomethine.
  • pyrrolopyrrole compounds anthraquinone compounds, dibenzofuranone compounds, boradiazine compounds, etc., and more preferably at least one selected from pyrrolopyrrole compounds, cyanine compounds, squarylium compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds and boradiazine compounds, and pyrrolopyrrole Compounds are more preferred.
  • the pyrrolopyrrole compound is preferably a compound represented by formula (PP-1).
  • Rp 1 and Rp 2 each independently represent an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • Rp 3 to Rp 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • Rp 7 and Rp 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BRp 11 Rp 12 or a metal atom
  • Rp 11 and Rp 12 each independently represent a substituent
  • Rp 11 and Rp 12 may combine with each other to form a ring.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group represented by Rp 1 and Rp 2 is preferably 1-30, more preferably 1-20, even more preferably 1-10.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but preferably linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the aryl group represented by Rp 1 and Rp 2 is preferably 6-30, more preferably 6-20, even more preferably 6-12.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the heteroaryl group represented by Rp 1 and Rp 2 is preferably 1-30, more preferably 1-12.
  • Types of heteroatoms that constitute the heteroaryl group include, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1-3, more preferably 1-2.
  • the heteroaryl group is preferably a monocyclic ring or a condensed ring, more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 8 condensed numbers, and still more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 4 condensed numbers.
  • the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by Rp 1 and Rp 2 may have a substituent or may be unsubstituted. Substituents include substituents T shown below. In addition, when the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by Rp 1 and Rp 2 have two or more substituents, the substituents may combine to form a ring.
  • Rp 1 and Rp 2 are preferably each independently an alkyl group or an aryl group.
  • Preferred embodiments of Rp 1 and Rp 2 include embodiments in which Rp 1 and Rp 2 are each independently an alkyl group.
  • Another preferred embodiment of Rp 1 and Rp 2 is an embodiment in which Rp 1 and Rp 2 are each independently an aryl group.
  • Another preferred embodiment of Rp 1 and Rp 2 is an embodiment in which one of Rp 1 and Rp 2 is an alkyl group and the other is an aryl group.
  • Substituent T includes the following groups.
  • Halogen atom e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom
  • alkyl group preferably alkyl group having 1 to 30 carbon atoms
  • alkenyl group preferably alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms
  • alkynyl group Preferably an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms
  • an aryl group preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms
  • a heteroaryl group preferably a heteroaryl group having 1 to 30 carbon atoms
  • an amino group preferably amino group having 0 to 30 carbon atoms
  • alkoxy group preferably alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms
  • aryloxy group preferably aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms
  • heteroaryloxy group preferably carbon 1 to 30 heteroaryloxy groups
  • acyl groups preferably acyl groups having 2 to 30 carbon
  • Rp 3 to Rp 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • substituents include the substituent T described above.
  • one of R3 and R4 is a heteroaryl group and the other is an electron-withdrawing group. It is also preferred that one of R5 and R6 is a heteroaryl group and the other is an electron-withdrawing group.
  • a substituent having a positive Hammett's ⁇ p value acts as an electron-withdrawing group.
  • a substituent having a Hammett's ⁇ p value of 0.2 or more can be exemplified as an electron-withdrawing group.
  • the ⁇ p value is preferably 0.25 or more, more preferably 0.3 or more, and particularly preferably 0.35 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, it is preferably 0.80 or less.
  • the electron-withdrawing group examples include a cyano group (0.66), a carboxy group (-COOH: 0.45), an alkoxycarbonyl group (e.g., -COOCH 3 : 0.45), an aryloxycarbonyl group ( For example, —COOCH 3 : 0.44), carbamoyl group (for example —CONH 2 : 0.36), alkylcarbonyl group (for example —COCH 3 : 0.50), arylcarbonyl group (for example —COPh: 0 .43), alkylsulfonyl groups (eg —SO 2 CH 3 : 0.72), arylsulfonyl groups (eg —SO 2 Ph: 0.68), and the like.
  • a cyano group 0.66
  • a carboxy group -COOH: 0.45
  • an alkoxycarbonyl group e.g., -COOCH 3 : 0.45
  • an aryloxycarbonyl group
  • the electron-withdrawing group is preferably a cyano group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group and an arylsulfonyl group, more preferably a cyano group. That is, one of R 1 and R 2 and one of R 3 and R 4 in Formula (1) are each preferably a cyano group.
  • Ph represents a phenyl group.
  • Hammett's ⁇ p value can be referred to paragraphs 0024 to 0025 of JP-A-2009-263614, the contents of which are incorporated herein.
  • the number of carbon atoms is preferably 1-30, more preferably 1-12.
  • Types of heteroatoms that constitute the heteroaryl group include, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1-3, more preferably 1-2.
  • the heteroaryl group is preferably a monocyclic ring or a condensed ring, more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 8 condensed numbers, and still more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 4 condensed numbers.
  • the heteroaryl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent include the groups described for the substituent T described above.
  • Rp 7 and Rp 8 in formula (PP-1) each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BRp 11 Rp 12 or a metal atom, and is -BRp 11 Rp 12 is preferred.
  • the substituents represented by Rp 11 and Rp 12 in the group represented by -BRp 11 Rp 12 include a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group and a heteroaryloxy group.
  • a halogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group is preferred, a halogen atom, an alkyl group or an aryl group is more preferred, and an aryl group is even more preferred.
  • a halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group and alkoxy group is preferably 1-20, more preferably 1-15, even more preferably 1-8.
  • Alkyl groups and alkoxy groups may be linear, branched, or cyclic, but are preferably linear or branched.
  • the alkyl group and alkoxy group may have a substituent or may be unsubstituted. Substituents include aryl groups, heteroaryl groups, halogen atoms, and the like.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15 carbon atoms, and still more preferably 2 to 8 carbon atoms.
  • the alkenyl group may have a substituent or may be unsubstituted.
  • Substituents include alkoxy groups, aryl groups, heteroaryl groups, halogen atoms and the like.
  • the aryl group and the aryloxy group preferably have 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms.
  • the aryl group and aryloxy group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of substituents include alkyl groups, alkoxy groups, and halogen atoms.
  • a heteroaryl group and a heteroaryloxy group may be monocyclic or condensed.
  • the number of heteroatoms constituting the heteroaryl ring of the heteroaryl group and heteroaryloxy group is preferably 1 to 3.
  • a heteroatom constituting the heteroaryl ring is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the number of carbon atoms constituting the heteroaryl ring is preferably 1-30, more preferably 1-18, even more preferably 1-12.
  • the heteroaryl ring is preferably a 5- or 6-membered ring.
  • a heteroaryl group and a heteroaryloxy group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of substituents include alkyl groups, alkoxy groups, and halogen atoms.
  • Rp 11 and Rp 12 in the group represented by -BRp 11 Rp 12 may combine with each other to form a ring.
  • Examples of the ring to be formed include structures represented by formulas (B-1) to (B-5).
  • Rb represents a substituent
  • Rb 1 to Rb 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • b1 to b3 each independently represent an integer of 0 to 4
  • b4 is 0 to It represents an integer of 6
  • * represents a link.
  • Substituents represented by Rb and Rb 1 to Rb 4 include the groups exemplified for the substituent T described above, preferably halogen atoms, alkyl groups and alkoxy groups.
  • the pyrrolopyrrole compound is also preferably a compound represented by Formula (PP-2).
  • Lp 21 represents an n-valent linking group
  • Rp 21 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • Rp 22 to Rp 25 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • Rp 26 and Rp 27 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BRp 31 Rp 32 or a metal atom
  • Rp 31 and Rp 32 each independently represent a substituent
  • Rp 31 and Rp 32 may combine with each other to form a ring
  • n represents an integer of 2 or more.
  • n in formula (PP-2) represents an integer of 2 or more, preferably an integer of 2 to 4, more preferably 2.
  • the n-valent linking group represented by Lp 21 of formula (PP-2) includes an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, -O-, -S-, -CO-, and -COO- , -OCO-, -SO 2 -, -NR L -, -NR L CO-, -CONR L -, -NR L SO 2 -, -SO 2 NR L - and groups consisting of combinations thereof.
  • RL represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 1-20, more preferably 2-20, still more preferably 2-10, and particularly preferably 2-5.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic. Moreover, the cyclic aliphatic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is preferably 6-18, more preferably 6-14, even more preferably 6-10.
  • the aromatic hydrocarbon group is preferably a monocyclic or condensed ring aromatic hydrocarbon group having 2 to 4 condensed rings.
  • the aromatic hydrocarbon group is preferably a benzene ring group.
  • the heterocyclic group is preferably a monocyclic ring or a condensed ring having 2 to 4 condensed rings. The number of heteroatoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 1-3.
  • a heteroatom constituting the ring of the heterocyclic group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 1-30, more preferably 1-18, and more preferably 1-12.
  • the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group and heterocyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include the groups exemplified for the substituent T described above.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group represented by R 1 L is preferably 1-20, more preferably 1-15, even more preferably 1-8.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably linear.
  • the alkyl group represented by RL may further have a substituent.
  • substituents include the substituent T described above.
  • the aryl group represented by R L preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and still more preferably 6 to 12 carbon atoms.
  • the aryl group represented by RL may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituent T described above.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group represented by Rp 21 in formula (PP-2) is preferably 1-30, more preferably 1-20, even more preferably 1-10.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but preferably linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the aryl group represented by Rp 21 in formula (PP-2) is preferably 6-30, more preferably 6-20, and even more preferably 6-12.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the heteroaryl group represented by Rp 21 of formula (PP-2) is preferably 1-30, more preferably 1-12.
  • Types of heteroatoms that constitute the heteroaryl group include, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1-3, more preferably 1-2.
  • the heteroaryl group is preferably a monocyclic ring or a condensed ring, more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 8 condensed numbers, and still more preferably a monocyclic ring or a condensed ring with 2 to 4 condensed numbers.
  • the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by Rp 21 in formula (PP-2) may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the substituent T described above.
  • the alkyl group, aryl group and heteroaryl group represented by Rp 21 may combine to form a ring.
  • Rp 21 in formula (PP-2) is preferably an alkyl group or an aryl group.
  • Rp 22 to Rp 25 in formula (PP-2) each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • substituents include the substituent T described above.
  • one of R22 and R23 is a heteroaryl group and the other is an electron-withdrawing group.
  • one of R 24 and R 25 is preferably a heteroaryl group and the other is an electron-withdrawing group.
  • Examples of the electron-withdrawing group include the groups described above, and a cyano group is preferred.
  • the heteroaryl group is a heteroaryl group represented by either one of R 3 and R 4 in formula (PP-1), and a heteroaryl group represented by either one of R 5 and R 6 in formula (PP-1). and the preferred ranges are also the same.
  • Rp 26 and Rp 27 in formula (PP-2) each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BRp 31 Rp 32 or a metal atom, and -BRp 31 Rp 32 is preferred.
  • Rp 31 and Rp 32 in the group represented by -BRp 31 Rp 32 in formula (PP-2) Rp 11 in the group represented by -BRp 11 Rp 12 in formula (PP-1) and the groups described as the substituents represented by Rp 12 , and the preferred ranges are also the same.
  • Rp 31 and Rp 32 in the group represented by -BRp 31 Rp 32 may combine with each other to form a ring. Examples of the ring to be formed include structures represented by formulas (B-1) to (B-5) described above.
  • pyrrolopyrrole compound examples include compounds having structures described in Examples described later. Further, as the pyrrolopyrrole compound, compounds described in paragraph numbers 0016 to 0058 of JP-A-2009-263614, compounds described in paragraph numbers 0037-0052 of JP-A-2011-068731, International Publication No. 2015/166873 and the compounds described in paragraph numbers 0010 to 0033 of No. Examples of the squarylium compound include compounds described in paragraph numbers 0044 to 0049 of JP-A-2011-208101, compounds described in paragraph numbers 0060 to 0061 of Japanese Patent No. 6065169, and paragraph number 0040 of WO 2016/181987.
  • the squarylium compound include compounds having structures described in Examples described later. Further, as the squarylium compound and the croconium compound, the squarylium compound described in JP-A-2017-197437, the squarylium compound described in JP-A-2017-025311, the squarylium compound described in International Publication No. 2016/154782, the patent Squarylium compounds described in Japanese Patent No. 5884953, squarylium compounds described in Japanese Patent No. 6036689, squarylium compounds described in Japanese Patent No. 5810604, squarylium compounds described in paragraph numbers 0090 to 0107 of International Publication No.
  • Examples of boradiazine compounds include compounds having structures described in Examples described later. Further, examples of boradiazine compounds include compounds described in paragraphs 0103 to 0117 of JP-A-2015-040231.
  • cyanine compound compounds described in paragraphs 0044 to 0045 of JP-A-2009-108267, compounds described in paragraphs 0026-0030 of JP-A-2002-194040, and JP-A-2015-172004.
  • phthalocyanine compound examples include compounds described in paragraph number 0093 of JP-A-2012-077153, oxytitanium phthalocyanine described in JP-A-2006-343631, and paragraph numbers 0013 to 0029 of JP-A-2013-195480. compounds, vanadium phthalocyanine compounds described in Japanese Patent No. 6081771, vanadium phthalocyanine compounds described in International Publication No. 2020/071486, and phthalocyanine compounds described in International Publication No. 2020/071470.
  • naphthalocyanine compounds examples include compounds described in paragraph number 0093 of JP-A-2012-077153.
  • infrared absorbing agent commercial products can also be used as the infrared absorbing agent.
  • SDO-C33 manufactured by Arimoto Chemical Industry Co., Ltd.
  • eX Color IR-14 eX Color IR-10A
  • eX Color TX-EX-801B eX Color TX-EX-805K
  • eX Color TX-EX-805K Co., Ltd.
  • the content of the infrared absorbing agent in the total solid content of the curable composition is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, and 10 to 25% by mass. More preferred. When the content of the infrared absorbing agent is within the above range, a cured film having both high levels of near-infrared shielding properties and visible transparency can be obtained.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of infrared absorber, or may contain two or more types. When two or more kinds of infrared absorbing agents are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention contains a photopolymerization initiator.
  • photopolymerization initiators include halogenated hydrocarbon derivatives (e.g., compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds, hexaarylbiimidazole compounds, oxime compounds, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, aminoalkylphenone compounds, hydroxyalkylphenone compounds, phenylglyoxylate compounds, and the like.
  • Phenylglyoxylate compounds include phenylglyoxylic acid methyl esters.
  • Commercially available products include Omnirad MBF (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • aminoalkylphenone compounds examples include Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, and Omnirad 379EG (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • acylphosphine compounds examples include Omnirad 819 and Omnirad TPO (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • hydroxyalkylphenone compounds include compounds represented by the following formula (V).
  • Rv 1 represents a substituent
  • Rv 2 and Rv 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • Rv 2 and Rv 3 may be bonded together to form a ring.
  • m represents an integer of 0 to 5.
  • the substituent represented by Rv 1 includes an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) and an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms). Alkyl groups and alkoxy groups are preferably linear or branched, more preferably linear. The alkyl group and alkoxy group represented by Rv 1 may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of substituents include a hydroxy group and a group having a hydroxyalkylphenone structure.
  • the group having a hydroxyalkylphenone structure includes a group having a structure obtained by removing one hydrogen atom from the benzene ring to which Rv 1 in formula (V) is bonded or from Rv 1 .
  • Rv2 and Rv3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • an alkyl group preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • Rv 2 and Rv 3 may combine with each other to form a ring (preferably a ring having 4 to 8 carbon atoms, more preferably an aliphatic ring having 4 to 8 carbon atoms).
  • the alkyl group is preferably linear or branched, more preferably linear.
  • hydroxyalkylphenone compounds include Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, and Omnirad 127 (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • Examples of oxime compounds include compounds described in JP-A-2001-233842, compounds described in JP-A-2000-080068, compounds described in JP-A-2006-342166, J. Am. C. S. Compounds described in Perkin II (1979, pp.1653-1660); C. S. Compounds described in Perkin II (1979, pp.156-162), compounds described in Journal of Photopolymer Science and Technology (1995, pp.202-232), compounds described in JP-A-2000-066385, Compounds described in JP-A-2004-534797, compounds described in JP-A-2006-342166, compounds described in JP-A-2017-019766, compounds described in Patent No. 6065596, International Publication No.
  • oxime compounds include 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, 3-propionyloxyiminobutane-2-one, 2-acetoxyiminopentane-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3-(4-toluenesulfonyloxy)iminobutan-2-one, 2-ethoxycarbonyloxyimino -1-phenylpropane-1-one, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-3-cyclohexyl-propane-1,2-dione-2-(
  • the oxime compound is also preferably an oxime compound having a fluorine atom.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and JP-A-2013-164471. and the compound (C-3) of.
  • An oxime compound having a fluorene ring can also be used as the oxime compound.
  • Specific examples of oxime compounds having a fluorene ring include compounds described in JP-A-2014-137466.
  • an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of the carbazole ring is a naphthalene ring can also be used.
  • Specific examples of such oxime compounds include compounds described in WO2013/083505.
  • an oxime compound in which a substituent having a hydroxy group is bonded to the carbazole skeleton can also be used.
  • Examples of such a photopolymerization initiator include the compounds described in International Publication No. 2019/088055.
  • An oxime compound having a nitro group can be used as the oxime compound.
  • the oxime compound having a nitro group is also preferably a dimer.
  • Specific examples of the oxime compound having a nitro group include the compounds described in paragraph numbers 0031 to 0047 of JP-A-2013-114249 and paragraph numbers 0008-0012 and 0070-0079 of JP-A-2014-137466; Compounds described in paragraphs 0007 to 0025 of Japanese Patent No. 4223071 and ADEKA Arkles NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation) can be mentioned.
  • An oxime compound having a benzofuran skeleton can also be used as the oxime compound.
  • Specific examples include OE-01 to OE-75 described in WO 2015/036910.
  • an oxime compound in which a substituent having a hydroxy group is bonded to the carbazole skeleton can also be used.
  • Examples of such a photopolymerization initiator include the compounds described in International Publication No. 2019/088055.
  • a photopolymerization initiator IA (hereinafter also referred to as a photopolymerization initiator IA) having an absorption coefficient of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g cm or more at a wavelength of 365 nm in methanol; A photopolymerization initiator having an absorption coefficient in methanol at a wavelength of 365 nm of less than 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm and an absorption coefficient at a wavelength of 254 nm of 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more.
  • IB (hereinafter also referred to as photopolymerization initiator IB) is used in combination.
  • a compound having the above absorption coefficient can be selected and used from among the above compounds.
  • the absorption coefficient of the photopolymerization initiator at the above wavelength is a value measured as follows. That is, it was calculated by dissolving a photopolymerization initiator in methanol to prepare a measurement solution and measuring the absorbance of this measurement solution. Specifically, the measurement solution described above is placed in a glass cell with a width of 1 cm, and the absorbance is measured using a UV-Vis-NIR spectrometer (Cary 5000) manufactured by Agilent Technologies. The extinction coefficient (mL/g ⁇ cm) at 254 nm was calculated. In the above formula, ⁇ is the extinction coefficient (mL/g ⁇ cm), A is the absorbance, c is the concentration of the photopolymerization initiator (g/mL), and l is the optical path length (cm).
  • the absorption coefficient of light with a wavelength of 365 nm in methanol of the photopolymerization initiator IA is 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more, and is preferably 2.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more. It is preferably 3.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more.
  • the upper limit is preferably 1.0 ⁇ 10 5 mL/g ⁇ cm or less, more preferably 1.0 ⁇ 10 4 mL/g ⁇ cm or less.
  • the absorption coefficient of the photopolymerization initiator IA in methanol at a wavelength of 254 nm is preferably 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more, more preferably 1.5 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm. 3.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more is more preferable.
  • the upper limit is preferably 1.0 ⁇ 10 5 mL/g ⁇ cm or less, more preferably 9.5 ⁇ 10 4 mL/g ⁇ cm or less, and 8.0 ⁇ 10 4 mL/g ⁇ cm or less. cm or less is more preferable.
  • the photopolymerization initiator IA is preferably an oxime compound, an aminoalkylphenone compound or an acylphosphine compound, more preferably an oxime compound or an acylphosphine compound, and has compatibility with other components contained in the composition. From the viewpoint of, it is more preferable to be an oxime compound.
  • Specific examples of the photopolymerization initiator IA include the compound (C-7), the compound (C-8), the compound (C-13), the compound (C-14) shown in the specific examples of the oxime compound above, and the like. mentioned.
  • Irgacure OXE01 and Irgacure OXE02 manufactured by BASF which are oxime compounds
  • IGM Resins B. which is an acylphosphine compound.
  • the absorption coefficient of light having a wavelength of 365 nm in methanol of the photopolymerization initiator IB is less than 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm and is 3.0 ⁇ 10 2 mL/g ⁇ cm or less. It is preferably 1.0 ⁇ 10 2 mL/g ⁇ cm or less, and more preferably 1.0 ⁇ 10 2 mL/g ⁇ cm or less.
  • the lower limit is preferably 10 mL/g ⁇ cm or more, more preferably 20 mL/g ⁇ cm or more.
  • the difference between the absorption coefficient of the photopolymerization initiator IA in methanol at a wavelength of 365 nm and the absorption coefficient of the photopolymerization initiator IB in methanol at a wavelength of 365 nm was 9.0 ⁇ 10 2 mL. /g ⁇ cm or more, more preferably 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more, and even more preferably 3.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more.
  • the absorption coefficient of light with a wavelength of 254 nm in methanol of the photopolymerization initiator IB is It is 1.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more, preferably 5.0 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm or more.
  • the upper limit is preferably 1.0 ⁇ 10 6 mL/g ⁇ cm or less, more preferably 1.0 ⁇ 10 5 mL/g ⁇ cm.
  • the photopolymerization initiator IB is preferably a hydroxyalkylphenone compound, a phenylglyoxylate compound or an acylphosphine compound, more preferably a hydroxyalkylphenone compound or a phenylglyoxylate compound, and a hydroxyalkylphenone compound. It is even more preferable to have Moreover, the hydroxyalkylphenone compound is preferably a compound represented by the formula (V) described above. Specific examples of the photopolymerization initiator IB include compounds having structures shown as specific examples of the compound represented by formula (V) above. In addition, as a commercial product of the photopolymerization initiator IB, IGM Resins B., which is a hydroxyalkylphenone compound, is available. V. Omnirad 184 and Omnirad 2959 manufactured by the company.
  • the combination of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB can increase the absorption coefficient of light with a wavelength of more than 350 nm and 380 nm or less and the absorption coefficient of light with a wavelength of 254 nm or more and 350 nm or less.
  • a preferred combination is that the photoinitiator IA is an oxime compound and the photoinitiator IB is a hydroxyalkylphenone compound.
  • the photopolymerization initiator IB is preferably a compound represented by the formula (V) described above.
  • the total content of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB in the total solid content of the curable composition is preferably 1 to 12% by mass, more preferably 1 to 6% by mass.
  • the upper limit is preferably 5% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 1.5% by mass or more, more preferably 2% by mass or more. If the total content of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB is within the above range, a cured film having excellent solvent resistance can be formed.
  • the curable composition of the present invention tends to have a high transmittance of light used for exposure.
  • the content of the photopolymerization initiator IB is preferably 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator IA.
  • the upper limit is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more. If the ratio of the photoinitiator IA and the photoinitiator IB is within the above range, excellent rectangularity and sufficient solvent resistance can be obtained even if the total amount of the photoinitiator IA and the photoinitiator IB is small. can get.
  • the curable composition of the present invention may contain photopolymerization initiators other than photopolymerization initiator IA and photopolymerization initiator IB (hereinafter also referred to as other photopolymerization initiators) as photopolymerization initiators. , and other photopolymerization initiators are preferably not contained.
  • the curable composition of the invention contains a polymerizable monomer.
  • polymerizable monomers include compounds having an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • ethylenically unsaturated bond-containing groups include vinyl groups, (meth)allyl groups, and (meth)acryloyl groups.
  • the polymerizable monomer is preferably a radically polymerizable compound (radical polymerizable monomer).
  • the molecular weight of the polymerizable monomer is preferably 100-2000.
  • the upper limit is preferably 1500 or less, more preferably 1000 or less.
  • the lower limit is more preferably 150 or more, even more preferably 250 or more.
  • the lower limit is preferably 6 mmol/g or more, more preferably 8 mmol/g or more.
  • the upper limit is preferably 18 mmol/g or less, more preferably 12 mmol/g or less.
  • the polymerizable monomer is preferably a compound containing two or more ethylenically unsaturated bond-containing groups, more preferably a compound containing three or more ethylenically unsaturated bond-containing groups, containing an ethylenically unsaturated bond A compound containing 3 to 15 groups is more preferable, and a compound containing 3 to 6 ethylenically unsaturated bond-containing groups is even more preferable.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably a 3- to 15-functional (meth)acrylate compound, more preferably a 3- to 6-functional (meth)acrylate compound.
  • Polymerizable monomers include dipentaerythritol tri(meth)acrylate (commercially available as KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetra(meth)acrylate (commercially available as KAYARAD D-320 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol penta(meth)acrylate (as a commercial product, KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa(meth)acrylate (as a commercial product, KAYARAD DPHA; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NK Ester A-DPH-12E; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and their (meth)acryloyl groups via ethylene glycol and/or propylene glycol residues Compounds of conjugated structures (eg SR454,
  • diglycerin EO ethylene oxide modified (meth) acrylate
  • pentaerythritol tetraacrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Ester A -TMMT
  • 1,6-hexanediol diacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD HDDA
  • RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Aronix TO-2349 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • NK Oligo UA-7200 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • 8UH-1006, 8UH-1012 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.
  • light acrylate POB-A0 manufactured by Kyo
  • trimethylolpropane tri(meth)acrylate trimethylolpropane propylene oxide-modified tri(meth)acrylate, trimethylolpropane ethylene oxide-modified tri(meth)acrylate, isocyanurate ethylene oxide-modified tri(meth)acrylate, penta
  • trifunctional (meth)acrylate compounds such as erythritol tri(meth)acrylate.
  • Commercial products of trifunctional (meth)acrylate compounds include Aronix M-309, M-310, M-321, M-350, M-360, M-313, M-315, M-306 and M-305.
  • M-303, M-452, M-450 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • a polymerizable monomer having an acid group can also be used as the polymerizable monomer.
  • the acid group includes a carboxy group, a sulfo group, a phosphoric acid group and the like, and a carboxy group is preferred.
  • Commercially available polymerizable monomers having an acid group include Aronix M-305, M-510, M-520 and Aronix TO-2349 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • the acid value of the polymerizable monomer having an acid group is preferably 0.1-40 mgKOH/g, more preferably 5-30 mgKOH/g.
  • a polymerizable monomer having a caprolactone structure can also be used as the polymerizable monomer.
  • Polymerizable monomers having a caprolactone structure are commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. under the KAYARAD DPCA series, including DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60 and DPCA-120.
  • a polymerizable monomer having an alkyleneoxy group can also be used as the polymerizable monomer.
  • the polymerizable monomer having an alkyleneoxy group is preferably a polymerizable monomer having an ethyleneoxy group and/or a propyleneoxy group, more preferably a polymerizable monomer having an ethyleneoxy group. More preferably, it is a tri- to hexa-functional (meth)acrylate compound having up to 20 groups.
  • Examples of commercially available polymerizable monomers having an alkyleneoxy group include SR-494, a tetrafunctional (meth)acrylate having four ethyleneoxy groups manufactured by Sartomer Co., Ltd., and 3 isobutyleneoxy groups manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. KAYARAD TPA-330, which is a unique trifunctional (meth)acrylate, and the like.
  • a polymerizable monomer having a fluorene skeleton can also be used as the polymerizable monomer.
  • Commercially available polymerizable monomers having a fluorene skeleton include Ogsol EA-0200 and EA-0300 (manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd., (meth)acrylate monomers having a fluorene skeleton).
  • polymerizable monomer it is also preferable to use a polymerizable monomer that does not substantially contain environmentally regulated substances such as toluene.
  • Commercially available products of such polymerizable monomers include KAYARAD DPHA LT and KAYARAD DPEA-12 LT (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • polymerizable monomers examples include urethane acrylates such as those described in JP-B-48-041708, JP-A-51-037193, JP-B-02-032293, JP-B-02-016765, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-58-049860, JP-B-56-017654, JP-B-62-039417 and JP-B-62-039418 are also suitable. It is also preferable to use a polymerizable monomer having an amino structure or a sulfide structure in its molecule, which is described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909 and JP-A-01-105238.
  • the polymerizable monomers include UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, Commercially available products such as T-600, AI-600, LINC-202UA (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) can also be used.
  • the content of the polymerizable monomer in the total solid content of the curable composition is preferably 5-50% by mass. If the content of the polymerizable monomer is within the above range, the effects of the present invention can be obtained more remarkably.
  • the lower limit is preferably 20% by mass or more, and 25% by mass or more, because the curable composition layer can be moderately cured by exposure before development to form a pattern with good rectangularity. is more preferred.
  • the upper limit is preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less, because the hardness of the resulting film can be increased.
  • the curable composition of the present invention preferably contains 50 to 1500 parts by mass of a polymerizable monomer with respect to a total of 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB. If the content of the polymerizable monomer is within the above range, the effects of the present invention can be obtained more remarkably.
  • the lower limit is preferably 500 parts by mass or more, and 800 parts by mass or more, because the curable composition layer can be moderately cured by exposure before development to form a pattern with good rectangularity. is more preferred.
  • the upper limit is preferably 1,300 parts by mass or less, more preferably 1,200 parts by mass or less, because the hardness of the resulting film can be increased.
  • the curable composition of the present invention preferably contains 100 to 2000 parts by mass of a polymerizable monomer with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IA.
  • the lower limit is preferably 1000 parts by mass or more, more preferably 1200 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 1800 parts by mass or less, more preferably 1500 parts by mass or less.
  • the curable composition of the present invention preferably contains 200 to 4000 parts by mass of the polymerizable monomer with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IB.
  • the lower limit is preferably 1500 parts by mass or more, more preferably 2000 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 3600 parts by mass or less, more preferably 3000 parts by mass or less.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of polymerizable monomer, or may contain two or more types. When two or more polymerizable monomers are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention can contain a resin.
  • the resin is blended, for example, for dispersing particles such as pigments in the curable composition and for use as a binder.
  • a resin that is mainly used to disperse particles such as pigments is also called a dispersant.
  • the resin can be used for purposes other than such uses.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 3,000 to 2,000,000.
  • the upper limit is preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less.
  • the lower limit is preferably 4000 or more, more preferably 5000 or more.
  • resins include (meth)acrylic resins, epoxy resins, ene-thiol resins, polycarbonate resins, polyether resins, polyarylate resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyphenylene resins, polyarylene ether phosphine oxide resins, polyimide resins, Polyamide resins, polyamideimide resins, polyolefin resins, cyclic olefin resins, polyester resins, styrene resins, vinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetal resins, polyurethane resins, polyurea resins, and the like.
  • norbornene resin is preferable from the viewpoint of improving heat resistance.
  • Commercially available norbornene resins include, for example, the ARTON series manufactured by JSR Corporation (for example, ARTON F4520). Further, as the resin, the resin described in the examples of International Publication No.
  • a resin having a fluorene skeleton can also be preferably used.
  • the description of US Patent Application Publication No. 2017/0102610 can be referred to, the content of which is incorporated herein.
  • the resin the resin described in paragraphs 0199 to 0233 of JP-A-2020-186373, the alkali-soluble resin described in JP-A-2020-186325, and the Korean Patent Publication No. 10-2020-0078339.
  • a resin represented by the formula 1 can also be used.
  • a resin having an acid group examples include carboxy groups, phosphoric acid groups, sulfo groups, and phenolic hydroxy groups.
  • a resin having an acid group can also be used as an alkali-soluble resin.
  • the acid value of the resin having acid groups is preferably 30-500 mgKOH/g.
  • the lower limit is more preferably 40 mgKOH/g or more, particularly preferably 50 mgKOH/g or more.
  • the upper limit is more preferably 400 mgKOH/g or less, still more preferably 300 mgKOH/g or less, and particularly preferably 200 mgKOH/g or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acid group-containing resin is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the resin having an acid group is preferably 1,000 to 20,000.
  • the resin having an acid group preferably contains a repeating unit having an acid group on its side chain, and more preferably contains 5 to 70 mol % of repeating units having an acid group on its side chain in all repeating units of the resin.
  • the upper limit of the content of repeating units having an acid group in a side chain is preferably 50 mol % or less, more preferably 30 mol % or less.
  • the lower limit of the content of repeating units having an acid group in the side chain is preferably 10 mol % or more, more preferably 20 mol % or more.
  • resin having an acid group JP 2012-208494, paragraph numbers 0558 to 0571 (corresponding US Patent Application Publication No. 2012/0235099, paragraph numbers 0685 to 0700), JP 2012-198408
  • the descriptions in paragraphs 0076 to 0099 of the publication can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • resin which has an acid group can also use a commercial item.
  • the method for introducing the acid group into the resin is not particularly limited, but includes, for example, the method described in Japanese Patent No. 6349629 .
  • a method for introducing an acid group into a resin a method of reacting an acid anhydride with a hydroxy group generated by a ring-opening reaction of an epoxy group to introduce an acid group can also be mentioned.
  • the curable composition of the present invention also preferably contains a resin having a basic group.
  • the resin having a basic group is preferably a resin containing a repeating unit having a basic group in its side chain. It is more preferably a polymer, and more preferably a block copolymer having a repeating unit having a basic group on its side chain and a repeating unit containing no basic group. Resins having basic groups can also be used as dispersants.
  • the amine value of the resin having basic groups is preferably 5-300 mgKOH/g.
  • the lower limit is preferably 10 mgKOH/g or more, more preferably 20 mgKOH/g or more.
  • the upper limit is preferably 200 mgKOH/g or less, more preferably 100 mgKOH/g or less.
  • resins having basic groups include DISPERBYK-161, 162, 163, 164, 166, 167, 168, 174, 182, 183, 184, 185, 2000, 2001, 2050, 2150, 2163, 2164, BYK-LPN6919 (manufactured by BYK-Chemie), Solsperse 11200, 13240, 13650, 13940, 24000, 26000, 28000, 32000, 32500, 32550, 32600, 33000, 34750, 35100, 35200, 37500, 33090500, 39090500, 390500 56000, 7100 (manufactured by Nippon Lubrizol), Efka PX 4300, 4330, 4046, 4060, 4080 (manufactured by BASF) and the like.
  • the resin having a basic group is a block copolymer (B) described in paragraph numbers 0063 to 0112 of JP-A-2014-219665, and described in paragraph numbers 0046-0076 of JP-A-2018-156021. It is also possible to use the block copolymer A1 described above and vinyl resins having basic groups described in paragraphs 0150 to 0153 of JP-A-2019-184763, the contents of which are incorporated herein.
  • the curable composition of the present invention preferably contains a resin having an acid group and a resin having a basic group. According to this aspect, the storage stability of the curable composition can be further improved.
  • a resin having an acid group and a resin having a basic group are used in combination, the content of the resin having a basic group is 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin having an acid group. It is preferably from 30 to 300 parts by mass, and even more preferably from 50 to 200 parts by mass.
  • the resin is derived from a monomer component containing a compound represented by the following formula (ED1) and/or a compound represented by the following formula (ED2) (hereinafter, these compounds may be referred to as an "ether dimer"). It is also preferable to use a resin containing a repeating unit that
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • R represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 21 and R 22 each independently represent an alkylene group
  • n represents an integer of 0-15.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group represented by R 21 and R 22 is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 3, particularly 2 or 3.
  • n represents an integer of 0 to 15, preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 4, and even more preferably an integer of 0 to 3.
  • Examples of the compound represented by formula (X) include ethylene oxide- or propylene oxide-modified (meth)acrylate of paracumylphenol.
  • Commercially available products include Aronix M-110 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • the curable composition of the present invention can also contain a resin as a dispersant.
  • Dispersants include acidic dispersants (acidic resins) and basic dispersants (basic resins).
  • the acidic dispersant (acidic resin) represents a resin in which the amount of acid groups is greater than the amount of basic groups.
  • the acidic dispersant (acidic resin) a resin having an acid group content of 70 mol % or more is preferable when the total amount of the acid group and the basic group is 100 mol %.
  • the acid group possessed by the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxy group.
  • the acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 10-105 mgKOH/g.
  • a basic dispersant represents a resin in which the amount of basic groups is greater than the amount of acid groups.
  • a resin containing more than 50 mol % of basic groups is preferable when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol %.
  • the basic group possessed by the basic dispersant is preferably an amino group.
  • the resin used as the dispersant preferably contains a repeating unit having an acid group.
  • the resin used as the dispersant contains a repeating unit having an acid group, it is possible to further reduce the residue generated on the base of the pixels during pattern formation by photolithography.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a graft resin.
  • graft resin for details of the graft resin, reference can be made to paragraphs 0025 to 0094 of JP-A-2012-255128, the contents of which are incorporated herein.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a polyimine-based dispersant containing nitrogen atoms in at least one of its main chain and side chains.
  • the polyimine-based dispersant has a main chain having a partial structure having a functional group with a pKa of 14 or less and a side chain having 40 to 10,000 atoms, and at least one of the main chain and the side chain has a basic nitrogen atom.
  • a resin having The basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a nitrogen atom exhibiting basicity.
  • the description in paragraphs 0102 to 0166 of JP-A-2012-255128 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a resin having a structure in which a plurality of polymer chains are bonded to the core.
  • resins include, for example, dendrimers (including star polymers). Further, specific examples of dendrimers include polymer compounds C-1 to C-31 described in paragraphs 0196 to 0209 of JP-A-2013-043962.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a resin containing a repeating unit having an ethylenically unsaturated bond-containing group in its side chain.
  • the content of repeating units having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain is preferably 10 mol% or more, more preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70, of the total repeating units of the resin. More preferably, it is mol %.
  • resins described in JP-A-2018-087939, block copolymers (EB-1) to (EB-9) described in paragraphs 0219 to 0221 of Japanese Patent No. 6432077, Polyethyleneimine having a polyester side chain described in International Publication No. 2016/104803, a block copolymer described in International Publication No. 2019/125940, a block polymer having an acrylamide structural unit described in JP-A-2020-066687 , a block polymer having an acrylamide structural unit described in JP-A-2020-066688, a dispersant described in WO 2016/104803, and the like can also be used.
  • Dispersants are also available as commercial products, and specific examples thereof include DSIPERBYK series manufactured by BYK-Chemie (for example, DSIPERBYK-111, 140, 161, 2001, 2026, etc.), Nippon Lubrizol Co., Ltd. Solsperse series (for example, Solsperse 20000, 76500, etc.) manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., and Ajisper series manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., and the like.
  • the product described in paragraph number 0129 of JP-A-2012-137564 and the product described in paragraph number 0235 of JP-A-2017-194662 can also be used as a dispersant.
  • the resin content in the total solid content of the curable composition is preferably 10 to 70% by mass.
  • the lower limit is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 65% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less.
  • the content of the resin having an acid group is preferably 1 to 70% by mass based on the total solid content of the composition of the present invention.
  • the lower limit is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and 20% by mass. More preferably, it is 25% by mass or more, and particularly preferably 25% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 65% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, and particularly preferably 30% by mass or less.
  • the composition of the present invention may contain only one resin, or may contain two or more resins. When two or more kinds are included, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the content of the resin is preferably 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
  • the content of the resin is within the above range, a cured film having excellent solvent resistance can be formed.
  • a pattern is formed by photolithography, a pattern with good rectangularity can be formed.
  • the upper limit of the resin content is preferably 700 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less.
  • the lower limit of the resin content is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more.
  • the content of the dispersant is preferably 50 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the infrared absorber.
  • the lower limit is preferably 70 parts by mass or more, more preferably 90 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less.
  • the resin contained in the curable composition of the present invention preferably has an acid group-containing resin content of 50 to 100% by mass for the reason that it is easy to form a cured film having excellent rectangularity and solvent resistance. , more preferably 60 to 100% by mass, even more preferably 70 to 100% by mass, and particularly preferably 80 to 100% by mass.
  • the curable composition of the invention preferably contains an ultraviolet absorber. According to this aspect, when a pattern is formed by photolithography using the curable composition of the present invention, a pattern (cured film) having excellent solvent resistance and good rectangularity can be formed.
  • ultraviolet absorber refers to an organic compound having an ultraviolet absorption function, and is a compound different from a photopolymerization initiator that efficiently generates active species such as radicals upon irradiation with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet absorber is preferably a compound that absorbs ultraviolet rays, converts them into heat energy, and emits it.
  • the ultraviolet absorber is preferably a compound that is stable against ultraviolet rays.
  • the ultraviolet absorber is preferably a compound that is less susceptible to molecular breakage due to reactions such as decomposition, oxidation, and reduction upon irradiation with ultraviolet light.
  • the ultraviolet absorber is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 340 to 420 nm, more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 345 to 400 nm, and a wavelength of 350 to 390 nm. It is more preferable that the compound has a maximum absorption wavelength in the range of .
  • the maximum value of the molar extinction coefficient in the wavelength range of 340 to 420 nm of the ultraviolet absorber is preferably 5000 L mol -1 cm -1 or more, and is preferably 10000 L mol -1 cm -1 or more. More preferably, it is 13000 L ⁇ mol ⁇ 1 ⁇ cm ⁇ 1 or more.
  • the upper limit is preferably, for example, 100000 L ⁇ mol ⁇ 1 ⁇ cm ⁇ 1 or less.
  • UV absorbers include conjugated diene compounds, benzotriazole compounds, dibenzoyl compounds, triazine compounds, benzophenone compounds, salicylate compounds, coumarin compounds, acrylonitrile compounds, benzodithiazole compounds, cinnamic acid compounds, ⁇ - ⁇ unsaturated ketones, carbohydrates, Examples include styryl compounds and merocyanine compounds, preferably conjugated diene compounds or dibenzoyl compounds, more preferably dibenzoyl compounds.
  • the conjugated diene compound is preferably a compound represented by the following formula (UV-1).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 2 are They may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R 1 and R 2 may form a cyclic amino group together with the nitrogen atom to which R 1 and R 2 are bonded.
  • the cyclic amino group includes, for example, a piperidino group, a morpholino group, a pyrrolidino group, a hexahydroazepino group, a piperazino group and the like.
  • R 1 and R 2 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 each independently represent an electron-withdrawing group.
  • R 3 and R 4 are each independently an acyl group, a carbamoyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, a nitro group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfonyloxy group, or a sulfamoyl group; and more preferably an acyl group, a carbamoyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a cyano group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfonyloxy group or a sulfamoyl group.
  • R 3 and R 4 may combine with each other to form a cyclic electron-withdrawing group.
  • Examples of the cyclic electron-withdrawing group formed by combining R 3 and R 4 include a 6-membered ring containing two carbonyl groups.
  • At least one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 of formula (UV-1) may be in the form of a polymer derived from a monomer linked to a vinyl group via a linking group. Alternatively, it may be a copolymer with other monomers.
  • UV-1 the descriptions in paragraphs 0024 to 0033 of JP-A-2009-265642 can be referred to, the contents of which are incorporated herein.
  • Specific examples of the ultraviolet absorber represented by formula (UV-1) include compounds having the following structures, compounds described in paragraphs 0034 to 0036 of JP-A-2009-265642, and the like.
  • Commercially available UV absorbers represented by formula (UV-1) include UV-503 (manufactured by Daito Kagaku Co., Ltd.).
  • the dibenzoyl compound is preferably a compound represented by the following formula (UV-2).
  • R 101 and R 102 each independently represent a substituent
  • m1 and m2 each independently represent an integer of 0-5.
  • Substituents represented by R 101 and R 102 include halogen atoms, cyano groups, nitro groups, alkyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, heteroaryl a luthio group, -NR U1 R U2 , -COR U3 , -COOR U4 , -OCOR U5 , -NHCOR U6 , -CONR U7 R U8 , -NHCONR U9 R U10 , -NHCOOR U11 , -SO 2 R U12 , -SO 2 OR U13 , —NHSO 2 R U14 and —SO 2 NR U15 R U16 .
  • R U1 to R U16 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aryl group.
  • the substituents represented by R 101 and R 102 are preferably each independently an alkyl group or an alkoxy group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-20, more preferably 1-10.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably branched.
  • the number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1-20, more preferably 1-10.
  • the alkoxy group is preferably linear or branched, more preferably branched.
  • UV-2 a combination in which one of R 101 and R 102 is an alkyl group and the other is an alkoxy group is preferred.
  • n1 and m2 each independently represent an integer of 0 to 5.
  • m1 and m2 are each independently preferably an integer of 0 to 4, more preferably an integer of 0 to 2, still more preferably 0 or 1, and particularly preferably 1.
  • dibenzoyl compounds include avobenzone.
  • Commercially available dibenzoyl compounds include Neo Heliopan 357 (manufactured by Symrise).
  • the triazine compound is preferably a compound represented by formula (UV-3-1), formula (UV-3-2) or formula (UV-3-3) below.
  • each R d1 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 18 carbon atoms, or It represents an arylalkyl group having 7 to 18 carbon atoms.
  • Alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, alkylaryl groups and arylalkyl groups may have substituents. Examples of the substituent include the groups described for the substituent Ti shown below.
  • R d2 to R d9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, carbon It represents an alkylaryl group having 7 to 18 carbon atoms or an arylalkyl group having 7 to 18 carbon atoms.
  • Alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, alkylaryl groups and arylalkyl groups may have substituents. Examples of the substituent include the groups described for the substituent Ti shown below.
  • the substituent Ti includes a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydrocarbon group, a heterocyclic group, -ORti 1 , -CORti 1 , -COORti 1 , -OCORti 1 , -NRti 1 Rti 2 , -NHCORti 1 , - CONRti 1 Rti 2 , -NHCONRti 1 Rti 2 , -NHCOORti 1 , -SRti 1 , -SO 2 Rti 1 , -SO 2 ORti 1 , -NHSO 2 Rti 1 or -SO 2 NRti 1 Rti 2 .
  • Rti 1 and Rti 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group or a heterocyclic group.
  • Rti 1 and Rti 2 may combine to form a ring.
  • Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • Hydrocarbon groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-30, more preferably 1-15, even more preferably 1-8.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, more preferably branched.
  • the alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 8 carbon atoms.
  • the alkenyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched.
  • the alkynyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 25 carbon atoms.
  • the alkynyl group may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6-30, more preferably 6-20, even more preferably 6-12.
  • the heterocyclic group may be monocyclic or condensed.
  • the heterocyclic group is preferably a monocyclic ring or a condensed ring having 2 to 4 condensed rings.
  • the number of heteroatoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 1-3.
  • a heteroatom constituting the ring of the heterocyclic group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
  • the number of carbon atoms constituting the ring of the heterocyclic group is preferably 3-30, more preferably 3-18, and more preferably 3-12.
  • a hydrocarbon group and a heterocyclic group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the substituents described for the substituent Ti described above.
  • triazine compounds include 2-[4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1, 3,5-triazine, 2-[4-[(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3 ,5-triazine, 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine; -bis(2-hydroxy-4-propyloxyphenyl)-6-(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(2-hydroxy-3-methyl-4-propyl oxyphenyl)-6-(4-methylphenyl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(2-hydroxy-3-methyl-4-propyl oxyphen
  • triazine compounds include TINUVIN 400, TINUVIN 405, TINUVIN 460, TINUVIN 477, TINUVIN 479 (manufactured by BASF), and KEMISORB 102 (manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.).
  • the benzotriazole compound is preferably a compound represented by formula (UV-4) below.
  • R e1 to R e3 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 18 carbon atoms, or It represents an arylalkyl group having 7 to 18 carbon atoms.
  • the alkyl group, alkylaryl group and arylalkyl group may have a substituent. Examples of the substituent include the groups described for the substituent Ti described above, and an alkoxycarbonyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferred.
  • benzotriazole compounds include 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-tert- Butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-tert-amyl-5'-isobutylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy -3'-isobutyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3'-isobutyl-5'-propylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2' -hydroxy-3′,5′-di-tert-butylphenyl)benzotriazole, 2-(2′-hydroxy-5′-methylphenyl)benzotriazole, 2-[2′-hydroxy-5′-(1, 1,3,3-t)benz
  • TINUVIN P TINUVIN PS
  • TINUVIN 99-2 TINUVIN 109
  • TINUVIN 326 TINUVIN 326
  • TINUVIN 328 TINUVIN 384-2
  • TINUVIN 900 TINUVIN 928, TINUVIN 171, TINUVIN 1130
  • Sumisorb 200 Sumisorb 250, Sumisorb 300, Sumisorb 340, Sumisorb 350 (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.)
  • KEMISORB 71, KEMISOLB 73, KEMISOLB 74, KEMISOLB 79, KEMISOLB 279 manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.
  • benzotriazole compound the MYUA series manufactured by Miyoshi Oil and Fat may be used.
  • Benzophenone compounds include 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2′,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy- 4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone and the like.
  • benzophenone compounds include UvinulA, Uvinul049, Uvinul3050 (manufactured by BASF), Sumisorb 130 (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.), KEMISOLB 10, KEMISOLB 11, KEMISOLB 11S, KEMISOLB 12, and KEMISOLB 111 (all (manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.) and the like.
  • salicylate compounds include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and pt-butylphenyl salicylate.
  • Coumarin compounds include, for example, coumarin-4, 4-hydroxycoumarin, and 7-hydroxycoumarin.
  • Acrylonitrile compounds include ethyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate and 2-ethylhexyl 2-cyano-3,3-diphenylacrylate.
  • the ultraviolet absorber paragraph numbers 0038 to 0052 of JP-A-2009-217221, paragraph numbers 0052-0072 of JP-A-2012-208374, paragraph numbers 0317-0334 of JP-A-2013-068814,
  • the compounds described in paragraph numbers 0061 to 0080 of JP 2016-162946, paragraph numbers 0049 to 0059 of Japanese Patent No. 6268967, and paragraph numbers 0059 to 0076 of WO 2016/181987 can also be used.
  • the content of the ultraviolet absorber in the total solid content of the curable composition is preferably 1 to 20% by mass.
  • the upper limit is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IA.
  • the upper limit is preferably 400 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more.
  • the ratio of the ultraviolet absorber and the photopolymerization initiator IA is within the above range, the solvent resistance of the pattern (cured film) obtained when the pattern is formed by photolithography using the curable composition of the present invention and rectangularity at a high level.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 10 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB.
  • the upper limit is preferably 250 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more. If the ratio of the ultraviolet absorber and the photopolymerization initiator IA is within the above range, the solvent resistance of the pattern (cured film) obtained when the pattern is formed by photolithography using the curable composition of the present invention and rectangularity at a high level.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of ultraviolet absorber, or may contain two or more types. When two or more ultraviolet absorbers are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention preferably contains a solvent.
  • the solvent include water and organic solvents, and organic solvents are preferred.
  • Organic solvents include ester-based solvents, ketone-based solvents, alcohol-based solvents, amide-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents.
  • Ester-based solvents substituted with cyclic alkyl groups and ketone-based solvents substituted with cyclic alkyl groups can also be preferably used.
  • organic solvents include polyethylene glycol monomethyl ether, dichloromethane, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2 -heptanone, 2-pentanone, 3-pentanone, 4-heptanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, cyclohexyl acetate, cyclopentanone, ethylcarbitol Acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N
  • aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, etc.) as organic solvents may be better reduced for environmental reasons (e.g., 50 mass ppm (parts per million), 10 mass ppm or less, or 1 mass ppm or less).
  • an organic solvent with a low metal content it is preferable to use an organic solvent with a low metal content, and the metal content of the organic solvent is preferably, for example, 10 mass ppb (parts per billion) or less. If necessary, an organic solvent with a ppt (parts per trillion) mass level may be used, and such an organic solvent is provided by, for example, Toyo Gosei Co., Ltd. (Chemical Daily, November 13, 2015).
  • Examples of methods for removing impurities such as metals from organic solvents include distillation (molecular distillation, thin film distillation, etc.) and filtration using a filter.
  • the filter pore size of the filter used for filtration is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the material of the filter is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the organic solvent may contain isomers (compounds with the same number of atoms but different structures). Moreover, only one isomer may be contained, or a plurality of isomers may be contained.
  • the content of peroxide in the organic solvent is preferably 0.8 mmol/L or less, and more preferably substantially free of peroxide.
  • the content of the solvent in the curable composition is preferably 10-97% by mass.
  • the lower limit is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and 70% by mass. It is particularly preferable that it is above.
  • the upper limit is preferably 96% by mass or less, more preferably 95% by mass or less.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of solvent, or may contain two or more types. When two or more solvents are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention can further contain a pigment derivative.
  • Pigment derivatives are used as dispersing aids.
  • a dispersing aid is a material for enhancing the dispersibility of the pigment in the curable composition.
  • the curable composition further contains a resin such as a dispersant, a network can be formed between the pigment, the dispersing aid and the resin to improve the dispersibility of the pigment.
  • Pigment derivatives include compounds having a structure in which an acid group or a basic group is bonded to a pigment skeleton.
  • Dye skeletons constituting pigment derivatives include squarylium dye skeleton, pyrrolopyrrole dye skeleton, diketopyrrolopyrrole dye skeleton, quinacridone dye skeleton, anthraquinone dye skeleton, dianthraquinone dye skeleton, benzoisoindole dye skeleton, and thiazineindigo dye skeleton.
  • a squarylium dye skeleton, a pyrrolopyrrole dye skeleton, a diketopyrrolopyrrole dye skeleton, a phthalocyanine dye skeleton, a quinacridone dye skeleton and a benzimidazolone dye skeleton are preferred, and a squarylium dye skeleton and a pyrrolopyrrole dye skeleton are more preferred.
  • the acid group includes a carboxy group, a sulfo group, a phosphoric acid group, a boronic acid group, a carboxylic acid amide group, a sulfonic acid amide group, an imidic acid group and salts thereof.
  • Atoms or atomic groups constituting the salt include alkali metal ions (Li + , Na + , K + etc.), alkaline earth metal ions (Ca 2+ , Mg 2+ etc.), ammonium ions, imidazolium ions, pyridinium ions, phosphonium ion and the like.
  • the carboxylic acid amide group a group represented by —NHCOR A1 is preferable.
  • sulfonic acid amide group a group represented by —NHSO 2 R A2 is preferable.
  • the imidic acid group is preferably a group represented by -SO 2 NHSO 2 R A3 , -CONHSO 2 R A4 , -CONHCOR A5 or -SO 2 NHCOR A6 , more preferably -SO 2 NHSO 2 R A3 .
  • R A1 to R A6 each independently represent an alkyl group or an aryl group.
  • the alkyl groups and aryl groups represented by R A1 to R A6 may have substituents.
  • the substituent is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom.
  • Basic groups include amino groups, pyridinyl groups and salts thereof, salts of ammonium groups, and phthalimidomethyl groups.
  • Atoms or atomic groups constituting salts include hydroxide ions, halogen ions, carboxylate ions, sulfonate ions, and phenoxide ions.
  • the pigment derivative include the compounds described in Examples described later.
  • the content of the pigment derivative is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the infrared absorbing agent.
  • the lower limit is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less.
  • the content of the pigment derivative is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the infrared absorbing pigment.
  • the lower limit is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of pigment derivative, or may contain two or more types. When two or more pigment derivatives are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention can further contain a compound having a cyclic ether group.
  • the cyclic ether group includes an epoxy group and an oxetanyl group, preferably an epoxy group.
  • Compounds having a cyclic ether group include compounds having 1 to 100 cyclic ether groups in one molecule.
  • the upper limit of the number of cyclic ether groups can be, for example, 10 or less, or 5 or less.
  • the lower limit of the number of cyclic ether groups is preferably two or more.
  • a compound having a cyclic ether group may be a low-molecular compound (for example, a molecular weight of less than 1000) or a macromolecule (for example, a molecular weight of 1000 or more, and in the case of a polymer, a weight-average molecular weight of 1000 or more).
  • the weight average molecular weight of the cyclic ether group is preferably from 200 to 100,000, more preferably from 500 to 50,000.
  • the upper limit of the weight average molecular weight is preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less, and even more preferably 3,000 or less.
  • the content of the compound having a cyclic ether group in the total solid content of the curable composition is preferably 0.1 to 40% by mass.
  • the lower limit is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
  • the content of the compound having a cyclic ether group is preferably 1 to 400 parts by mass, more preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, and 1 to 50 parts by mass. Part is more preferred.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of compound having a cyclic ether group, or may contain two or more types. When two or more compounds having a cyclic ether group are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention contains a compound having a cyclic ether group, it preferably further contains a curing agent.
  • curing agents include amine compounds, acid anhydride compounds, amide compounds, phenol compounds, polyvalent carboxylic acids, and thiol compounds.
  • specific examples of curing agents include succinic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, N,N-dimethyl-4-aminopyridine, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) and the like.
  • the curing agent compounds described in paragraphs 0072 to 0078 of JP-A-2016-075720 and compounds described in JP-A-2017-036379 can also be used.
  • the content of the curing agent is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, and 0.1 to 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound having a cyclic ether group. is more preferred.
  • the curable composition of the present invention may contain only one curing agent, or may contain two or more curing agents. When two or more curing agents are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention preferably contains a surfactant.
  • a surfactant various surfactants such as fluorine-based surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants and silicone surfactants can be used.
  • the surfactant is preferably a silicone-based surfactant or a fluorine-based surfactant.
  • Surfactants include those described in paragraphs 0238-0245 of WO2015/166779, the contents of which are incorporated herein.
  • JP 2014-041318 Paragraph Nos. 0060 to 0064 (corresponding International Publication No. 2014/017669 Paragraph Nos. 0060 to 0064) surfactants described in, JP 2011- Examples include surfactants described in paragraphs 0117 to 0132 of JP-A-132503 and surfactants described in JP-A-2020-008634, the contents of which are incorporated herein.
  • Commercially available fluorosurfactants include Megafac F-171, F-172, F-173, F-176, F-177, F-141, F-142, F-143 and F-144.
  • fluorine-based surfactant there is also an acrylic compound that has a molecular structure with a functional group containing a fluorine atom, and when heat is applied, the portion of the functional group containing the fluorine atom is cleaved and the fluorine atom volatilizes. It can be used preferably.
  • fluorine-based surfactants 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.
  • 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 as the fluorosurfactant.
  • fluorosurfactants include fluorosurfactants described in JP-A-2016-216602, the contents of which are incorporated herein.
  • a block polymer can also be used as the fluorosurfactant.
  • a fluorosurfactant a repeating 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) (meta)
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used.
  • the fluorine-containing surfactants described in paragraphs 0016 to 0037 of JP-A-2010-032698 and the following compounds are also exemplified as fluorine-based surfactants used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compound is preferably 3000-50000, for example 14000. In the above compounds, % indicating the ratio of repeating units is mol %.
  • a fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated bond-containing group in a side chain can also be used as the fluorine-based surfactant.
  • Specific examples include compounds described in paragraph numbers 0050 to 0090 and paragraph numbers 0289 to 0295 of JP-A-2010-164965, MEGAFACE RS-101, RS-102 and RS-718K manufactured by DIC Corporation, and RS-72-K. Further, compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP-A-2015-117327 can also be used as the fluorosurfactant.
  • a fluorine-containing imide salt compound represented by formula (fi-1) is also preferable to use as a surfactant.
  • m represents 1 or 2
  • n represents an integer of 1 to 4
  • a represents 1 or 2
  • X a+ is an a-valent metal ion, primary ammonium ion, Represents secondary ammonium ion, tertiary ammonium ion, quaternary ammonium ion or NH 4 + .
  • 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 L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2 (BASF company), Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 (manufactured by BASF), Solsperse 20000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), NCW-101, NCW-1001, NCW-1002 (Wako Pure
  • Cationic surfactants include tetraalkylammonium salts, alkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolium salts, and the like. Specific examples include dihydroxyethylstearylamine, 2-heptadecenyl-hydroxyethylimidazoline, lauryldimethylbenzylammonium chloride, cetylpyridinium chloride, stearamidomethylpyridinium chloride and the like.
  • Anionic surfactants include dodecylbenzenesulfonic acid, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium alkyldiphenyletherdisulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, potassium oleate, sodium dioctyl Sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium stearate, sodium oleate, t-octylphenoxyethoxy polyethoxyethyl sodium sulfate and the like.
  • silicone surfactants examples include SH8400, SH8400 FLUID, FZ-2122, 67 Additive, 74 Additive, M Additive, SF 8419 OIL (manufactured by Dow Toray Industries, Inc.), TSF-4440, and TSF-4300. , TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (manufactured by Momentive Performance Materials), KP-341, KF-6000, KF-6001, KF-6002, KF-6003 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Co., Ltd.), BYK-307, BYK-322, BYK-323, BYK-330, BYK-3760, BYK-UV3510 (manufactured by BYK-Chemie) and the like.
  • a compound having the following structure can also be used as the silicone-based surfactant.
  • the content of the surfactant in the total solid content of the curable composition is preferably 0.001 to 1% by mass, more preferably 0.001 to 0.5% by mass, and 0.001 More preferably, it is up to 0.2% by mass.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of surfactant, or may contain two or more types. When two or more surfactants are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention can contain a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent means a silane compound having a hydrolyzable group and other functional groups.
  • the hydrolyzable group refers to a substituent that is directly bonded to a silicon atom and capable of forming a siloxane bond by at least one of hydrolysis reaction and condensation reaction.
  • Hydrolyzable groups include, for example, halogen atoms, alkoxy groups, acyloxy groups and the like, with alkoxy groups being preferred. That is, the silane coupling agent is preferably a compound having an alkoxysilyl group.
  • Examples of functional groups other than hydrolyzable groups include vinyl group, (meth)acryloyl group, mercapto group, epoxy group, oxetanyl group, amino group, ureido group, sulfide group, isocyanate group, and phenyl group. with (meth)acryloyl groups and epoxy groups being preferred.
  • the silane coupling agent includes compounds described in paragraph numbers 0018 to 0036 of JP-A-2009-288703, and compounds described in paragraph numbers 0056-0066 of JP-A-2009-242604. incorporated into the specification.
  • the content of the silane coupling agent in the total solid content of the curable composition is preferably 0.01 to 15.0% by mass, more preferably 0.05 to 10.0% by mass.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of silane coupling agent, or may contain two or more types. When two or more silane coupling agents are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention may contain a polymerization inhibitor.
  • Polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, tert-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine salts (ammonium salts, cerous salts, etc.), and p-methoxyphenol is preferred.
  • the content of the polymerization inhibitor in the total solid content of the curable composition is preferably 0.0001 to 5% by mass.
  • the curable composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When two or more polymerization inhibitors are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the curable composition of the invention can contain an antioxidant.
  • Antioxidants include phenol compounds, phosphite ester compounds, thioether compounds and the like. Any phenolic compound known as a phenolic antioxidant can be used as the phenolic compound. Preferred phenolic compounds include hindered phenolic compounds. A compound having a substituent at a site adjacent to the phenolic hydroxy group (ortho position) is preferred. As the aforementioned substituent, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms is preferred.
  • the antioxidant is also preferably a compound having a phenol group and a phosphite ester group in the same molecule.
  • Phosphorus-based antioxidants can also be suitably used as antioxidants.
  • a phosphorus antioxidant tris[2-[[2,4,8,10-tetrakis(1,1-dimethylethyl)dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-6 -yl]oxy]ethyl]amine, tris[2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-2-yl ) oxy]ethyl]amine, ethyl bis(2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl) phosphite, and the like.
  • antioxidants examples include Adekastab AO-20, Adekastab AO-30, Adekastab AO-40, Adekastab AO-50, Adekastab AO-50F, Adekastab AO-60, Adekastab AO-60G, Adekastab AO-80. , ADEKA STAB AO-330 (manufactured by ADEKA Corporation) and the like.
  • antioxidants include compounds described in paragraph numbers 0023 to 0048 of Japanese Patent No. 6268967, compounds described in WO 2017/006600, and compounds described in WO 2017/164024. can also be used.
  • the content of the antioxidant in the total solid content of the curable composition is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.3 to 15% by mass.
  • the curable composition of the present invention may contain only one kind of antioxidant, or may contain two or more kinds. When two or more kinds of antioxidants are included, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the curable composition of the invention can contain a colorant.
  • Colorants include green colorants, red colorants, yellow colorants, purple colorants, blue colorants, orange colorants, black colorants, and the like.
  • the coloring agent may be a pigment or a dye.
  • the content of the colorant in the total solid content of the curable composition is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
  • the curable composition of the present invention is substantially free of colorants.
  • the curable composition of the present invention does not substantially contain a colorant, it means that the content of the colorant in the total solid content of the curable composition is 0.1% by mass or less. However, it is preferably 0.05% by mass or less, and more preferably contains no coloring agent.
  • the curable composition of the present invention may optionally contain sensitizers, curing accelerators, fillers, thermosetting accelerators, plasticizers and other auxiliaries (e.g., conductive particles, antifoaming agents, flame retardants). , leveling agents, release accelerators, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.). Properties such as film physical properties can be adjusted by appropriately containing these components. These components are, for example, described in JP 2012-003225, paragraph number 0183 and later (corresponding US Patent Application Publication No. 2013/0034812, paragraph number 0237), JP 2008-250074 paragraph The descriptions of numbers 0101 to 0104, 0107 to 0109, etc.
  • the composition of the present invention may also contain latent antioxidants, if desired.
  • the latent antioxidant is a compound in which the site functioning as an antioxidant is protected with a protective group, and is heated at 100 to 250°C, or heated at 80 to 200°C in the presence of an acid/base catalyst.
  • a compound that functions as an antioxidant by removing the protective group by the reaction is exemplified.
  • Examples of latent antioxidants include compounds described in International Publication No. 2014/021023, International Publication No. 2017/030005, and JP-A-2017-008219.
  • Commercially available latent antioxidants include ADEKA Arkles GPA-5001 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.).
  • the storage container for the curable composition of the present invention is not particularly limited, and known storage containers can be used.
  • a storage container a multi-layer bottle whose inner wall is composed of 6 types and 6 layers of resin and a 7-layer structure of 6 types of resin are used for the purpose of suppressing the contamination of raw materials and curable compositions. It is also preferred to use bottles. Examples of such a container include the container described in JP-A-2015-123351.
  • the inner wall of the container is preferably made of glass or stainless steel for the purpose of preventing metal elution from the inner wall of the container, improving the stability of the curable composition over time, and suppressing deterioration of components.
  • the curable compositions of the present invention can be prepared by mixing the aforementioned ingredients.
  • all components may be simultaneously dissolved or dispersed in a solvent to prepare the curable composition, or if necessary, two or more solutions or A dispersion may be prepared in advance and mixed at the time of use (at the time of application) to prepare a composition.
  • a process of dispersing a pigment may be included in the preparation of the curable composition.
  • mechanical forces used for dispersing pigments include compression, squeezing, impact, shearing, cavitation, and the like.
  • Specific examples of these processes include bead mills, sand mills, roll mills, ball mills, paint shakers, microfluidizers, high speed impellers, sand grinders, flow jet mixers, high pressure wet atomization, ultrasonic dispersion, and the like.
  • pulverizing the pigment in a sand mill (bead mill) it is preferable to use beads with a small diameter or to increase the filling rate of the beads so as to increase the pulverization efficiency.
  • the process and dispersing machine for dispersing pigments are described in "Dispersion Technology Complete Works, Information Organization Co., Ltd., July 15, 2005” and "Dispersion technology centered on suspension (solid / liquid dispersion system) and industrial Practical Application General Documents, Published by Management Development Center Publishing Department, October 10, 1978", the process and dispersing machine described in paragraph number 0022 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-157893 can be suitably used.
  • the pigment may be finely divided in the salt milling process. Materials, equipment, processing conditions, etc.
  • Beads used for dispersion can be zirconia, agate, quartz, titania, tungsten carbide, silicon nitride, alumina, stainless steel, glass, or combinations thereof.
  • An inorganic compound having a Mohs hardness of 2 or more can also be used as beads. 1 to 10000 ppm of the beads may be contained in the curable composition.
  • any filter that has been conventionally used for filtration or the like can be used without particular limitation.
  • fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide resin such as nylon (eg nylon-6, nylon-6,6), polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene (PP) (high density, ultra high molecular weight (including polyolefin resin).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • nylon eg nylon-6, nylon-6,6)
  • polyolefin resin such as polyethylene
  • PP polypropylene
  • polypropylene including high density polypropylene
  • nylon are preferred.
  • the pore size of the filter is preferably 0.01-7.0 ⁇ m, more preferably 0.01-3.0 ⁇ m, and even more preferably 0.05-0.5 ⁇ m. If the pore diameter of the filter is within the above range, fine foreign matter can be removed more reliably.
  • the pore size value of the filter reference can be made to the filter manufacturer's nominal value.
  • Various filters provided by Nippon Pall Co., Ltd. (DFA4201NXEY, DFA4201NAEY, DFA4201J006P, etc.), Advantech Toyo Co., Ltd., Nihon Entegris Co., Ltd. (former Japan Microlith Co., Ltd.), Kitz Micro Filter Co., Ltd., etc. can be used as filters. .
  • fibrous filter media include polypropylene fibers, nylon fibers, and glass fibers.
  • Commercially available products include SBP type series (SBP008, etc.), TPR type series (TPR002, TPR005, etc.), and SHPX type series (SHPX003, etc.) manufactured by Roki Techno.
  • filters When using filters, different filters (eg, a first filter and a second filter, etc.) may be combined. At that time, filtration with each filter may be performed only once, or may be performed twice or more. Also, filters with different pore sizes within the range described above may be combined. Further, the filtration with the first filter may be performed only on the dispersion liquid, and after mixing other components, the filtration with the second filter may be performed.
  • filters eg, a first filter and a second filter, etc.
  • the cured film of the present invention is obtained by curing the curable composition of the present invention described above.
  • the cured film of the present invention can be preferably used as a near-infrared cut filter.
  • near-infrared cut filter for example, a near-infrared cut filter on the light receiving side of the solid-state image sensor (for example, a near-infrared cut filter for a wafer level lens, etc.), a back side of the solid-state image sensor (opposite to the light receiving side)
  • Infrared cut filter near-infrared cut filter for ambient light sensor (e.g., illuminance sensor that detects the illuminance and color tone of the environment in which the information terminal device is placed and adjusts the color tone of the display, color correction sensor that adjusts the color tone ) and the like.
  • it can be preferably used as a near-infrared cut filter on the light receiving side of a solid-state imaging device.
  • the cured film of the present invention may have a pattern or may be a film without a pattern (flat film).
  • the thickness of the cured film of the present invention can be appropriately adjusted according to the purpose.
  • the thickness of the cured film is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, still more preferably 5 ⁇ m or less, even more preferably 4 ⁇ m or less, and even more preferably 2.5 ⁇ m or less. Even more preferred.
  • the lower limit of the thickness of the film is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, and even more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the cured film of the present invention has a transmittance of 20% or less at at least one point in the wavelength range of 700 to 2000 nm (preferably a wavelength of 700 to 1500 nm, more preferably a wavelength of 700 to 1300 nm, still more preferably a wavelength of 700 to 1000 nm). 15% or less is more preferable, and 10% or less is even more preferable.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 400 to 600 nm is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 85% or more, particularly 90% or more. preferable.
  • the minimum transmittance of light in the wavelength range of 400 to 600 nm is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more.
  • the cured film of the present invention has a ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm to the maximum absorbance A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm (absorbance ratio A 1 /A 2 ) of 4.5. It is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, even more preferably 8 or more, and even more preferably 12 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it can be 50 or less.
  • the ratio of the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm to the absorbance A 3 at a wavelength of 365 nm is preferably 1 or more and less than 9. .
  • the lower limit is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more.
  • the upper limit is preferably less than 4.5, more preferably less than 3.
  • the cured film of the present invention can also be used in combination with a color filter containing a chromatic colorant.
  • a color filter can be produced using a coloring composition containing a chromatic colorant.
  • the color filter is preferably arranged on the optical path of the cured film of the present invention.
  • the cured film of the present invention When the cured film of the present invention and the color filter are not adjacent in the thickness direction, the cured film of the present invention may be formed on a support other than the support on which the color filter is formed, between the film of the present invention and the color filter, other members (for example, microlenses, flattening layers, etc.) that constitute the solid-state imaging device may be interposed.
  • other members for example, microlenses, flattening layers, etc.
  • the cured film of the present invention can be used for various devices such as solid-state imaging devices such as CCDs (charge-coupled devices) and CMOSs (complementary metal oxide semiconductors), infrared sensors, and image display devices.
  • solid-state imaging devices such as CCDs (charge-coupled devices) and CMOSs (complementary metal oxide semiconductors), infrared sensors, and image display devices.
  • CCDs charge-coupled devices
  • CMOSs complementary metal oxide semiconductors
  • infrared sensors and image display devices.
  • the method for forming a pattern of the present invention includes the steps of forming a curable composition layer on a support using the curable composition of the present invention, and A first exposure step of irradiating with light of a wavelength and patternwise exposing, a developing step of developing the curable composition layer, and after the developing step, the curable composition layer is irradiated with a wavelength of 254 nm or more and 350 nm or less. and a second exposure step of irradiating with light of
  • the treatment it is preferable to perform the treatment at a temperature of less than 200°C throughout the entire process, and more preferably at a temperature of 150°C or less.
  • "treating at a temperature of less than 200 ° C. throughout the entire process” means that all of the steps of forming a patterned cured film using a curable composition are performed at a temperature of less than 200 ° C. means to do
  • a step of heating may be provided after the second exposure step.
  • the heating temperature shall be less than 200°C.
  • Step of Forming Curable Composition Layer In the step of forming a curable composition layer, the curable composition of the present invention is applied onto a support to form a curable composition layer.
  • Examples of the support include semiconductor substrates such as silicon substrates and transparent substrates.
  • a charge-coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), a transparent conductive film, or the like may be formed on the semiconductor substrate used as the support. Moreover, a partition or a black matrix for isolating each pixel may be formed on the semiconductor substrate. Further, if necessary, an undercoat layer may be provided on the semiconductor substrate for improving adhesion to the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the surface of the substrate.
  • the transparent base material used as the support is not particularly limited as long as it is composed of a material that can transmit at least visible light.
  • Examples thereof include base materials made of materials such as glass and resin.
  • resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic resins such as norbornene resin, polyacrylate, and polymethyl methacrylate, urethane resins, and vinyl chloride resins. , fluororesin, polycarbonate resin, polyvinyl butyral resin, polyvinyl alcohol resin, and the like.
  • glass examples include soda-lime glass, borosilicate glass, alkali-free glass, quartz glass, glass containing copper, and the like.
  • Glass containing copper includes phosphate glass containing copper, fluorophosphate glass containing copper, and the like.
  • a commercially available glass containing copper can also be used.
  • Commercially available glass containing copper includes NF-50 (manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.).
  • a known method can be used as a method for applying the curable composition.
  • drop method drop cast
  • slit coating method spray method
  • roll coating method spin coating
  • methods described in publications inkjet (e.g., on-demand method, piezo method, thermal method), ejection system printing such as nozzle jet, flexographic printing, screen printing, gravure printing, reverse offset printing, metal mask printing, etc. a printing method; a transfer method using a mold or the like; a nanoimprint method, and the like.
  • inkjet e.g., on-demand method, piezo method, thermal method
  • ejection system printing such as nozzle jet, flexographic printing, screen printing, gravure printing, reverse offset printing, metal mask printing, etc.
  • a printing method a transfer method using a mold or the like
  • nanoimprint method and the like.
  • the application method for inkjet is not particularly limited.
  • the curable composition layer formed on the support may be dried (pre-baked).
  • the pre-baking temperature is preferably 80° C. or lower, more preferably 70° C. or lower, still more preferably 60° C. or lower, and particularly preferably 50° C. or lower.
  • the lower limit can be, for example, 40° C. or higher.
  • the prebake time is preferably 10 to 3600 seconds. Pre-baking can be performed using a hot plate, an oven, or the like.
  • the curable composition layer is exposed in a pattern by irradiating light with a wavelength of more than 350 nm and 380 nm or less.
  • the curable composition layer can be exposed in a pattern using an exposure device such as a stepper through a mask having a predetermined mask pattern. Thereby, the exposed portion of the curable composition layer can be cured.
  • the light that can be used for exposure preferably has a wavelength of more than 350 nm and less than or equal to 370 nm, more preferably i-line (365 nm).
  • the dose is, for example, preferably 30 to 1500 mJ/cm 2 , more preferably 50 to 1000 mJ/cm 2 .
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected, and in addition to exposure in the atmosphere, for example, in a low oxygen atmosphere with an oxygen concentration of 19% by volume or less (e.g., 15% by volume, 5% by volume, substantially oxygen-free ), or in a high oxygen atmosphere with an oxygen concentration exceeding 21% by volume (eg, 22% by volume, 30% by volume, 50% by volume).
  • the exposure illuminance can be set as appropriate, and can usually be selected from the range of 1000 W/m 2 to 100000 W/m 2 (eg, 5000 W/m 2 , 15000 W/m 2 , 35000 W/m 2 ). .
  • Oxygen concentration and exposure illuminance may be appropriately combined. For example, illuminance of 10000 W/m 2 at oxygen concentration of 10% by volume and illuminance of 20000 W/m 2 at oxygen concentration of 35% by volume.
  • the unexposed portion of the curable composition layer is removed by development to form a pattern (pixels).
  • the development and removal of the unexposed portion of the curable composition layer can be performed using a developer.
  • the curable composition layer in the unexposed area in the exposure step is eluted into the developer, leaving only the photocured area.
  • the developer include organic solvents and alkaline developers, and alkaline developers are preferred.
  • the temperature of the developer is preferably 20 to 30° C., for example.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds. Further, in order to improve the residue removability, the step of shaking off the developer every 60 seconds and further supplying the developer may be repeated several times.
  • the alkaline developer is preferably an alkaline aqueous solution obtained by diluting an alkaline agent with pure water.
  • Alkaline agents include ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxylamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ethyl Organic alkaline compounds such as trimethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, dimethylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-undecene and inorganic alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium silicate and sodium
  • a compound having a large molecular weight is preferable for the alkaline agent from the standpoint of environment and safety.
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the developer may further contain a surfactant.
  • a nonionic surfactant is preferable as the surfactant.
  • the developer may be produced once as a concentrated solution and then diluted to the required concentration when used.
  • the dilution ratio is not particularly limited, it can be set, for example, in the range of 1.5 to 100 times.
  • Rinsing is preferably carried out by supplying a rinse liquid to the curable composition layer after development while rotating the support on which the curable composition layer after development is formed. It is also preferable to move the nozzle for discharging the rinsing liquid from the central portion of the support to the peripheral portion of the support. At this time, when moving the nozzle from the center of the support to the periphery, the moving speed of the nozzle may be gradually decreased. By performing rinsing in this manner, in-plane variations in rinsing can be suppressed. A similar effect can be obtained by gradually decreasing the rotation speed of the support while moving the nozzle from the center of the support to the periphery.
  • the curable composition layer is exposed by irradiating light with a wavelength of 254 nm or more and 350 nm or less.
  • the light to be irradiated preferably contains light with a wavelength of 300 nm or less, and more preferably contains light with a wavelength of 254 nm.
  • the second exposure step can be performed using, for example, an ultraviolet photoresist curing device. From the ultraviolet photoresist curing device, light with a wavelength of 254 nm or more and 350 nm or less, for example, may be irradiated with other light (for example, i-line).
  • the difference between the wavelength of light used for exposure before development and the wavelength of light used for exposure after development (post-exposure) is preferably 200 nm or less, more preferably 100 to 150 nm.
  • the irradiation amount (exposure amount) is preferably 30 to 4000 mJ/cm 2 , more preferably 50 to 3500 mJ/cm 2 .
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected in the same manner as the conditions at the time of the first exposure step.
  • the curable composition layer can be moderately cured in the first exposure (exposure before development). 2 exposures (exposure after development) can almost completely cure the entire curable composition layer. As a result, even under low temperature conditions of less than 200°C, the curable composition is sufficiently cured to form a patterned cured film that is excellent in adhesion, solvent resistance, flatness and rectangularity. be able to.
  • the curable composition layer is further heated at a predetermined temperature during at least one period between the development step and the second exposure step and after the second exposure step.
  • a process may be performed.
  • the heating temperature for post-baking is preferably less than 200° C., more preferably 150° C. or less, and even more preferably 120° C. or less.
  • the heating temperature for post-baking is preferably 45° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, and even more preferably 80° C. or higher.
  • the heating temperature is preferably 50 to 120°C, more preferably 80 to 100°C, and 80 to 90°C. is more preferred.
  • the heating time can be selected as appropriate, and is, for example, 1 to 10 minutes, preferably 2 to 8 minutes, more preferably 3 to 6 minutes.
  • Post-baking may be performed in the air or in a low-oxygen atmosphere.
  • Post-baking is preferably performed in a low-oxygen atmosphere with an oxygen concentration of 19% by volume or less, more preferably 15% by volume or less, from the viewpoint of suppressing deterioration due to oxidation of the film. , more preferably 5% by volume or less, and particularly preferably 1% by volume or less (substantially oxygen-free).
  • Post-baking can be performed continuously or batchwise using heating means such as hot plates, convection ovens (hot air circulation dryers), and high-frequency heaters. On the other hand, if there is a problem in heating the structure after exposure or if the curable composition layer is sufficiently cured, post-baking may not be performed.
  • the thickness of the patterned cured film after the second exposure process is preferably 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the lower limit is preferably 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the upper limit is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 1.5 ⁇ m or less.
  • the pattern width of the cured film is preferably 0.1 to 20 ⁇ m.
  • the lower limit is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the upper limit is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less.
  • the near-infrared cut filter of the present invention has the cured film of the present invention described above.
  • the near-infrared cut filter of the present invention preferably has an average transmittance of 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 85% or more, for light having a wavelength of 400 to 600 nm. % or more is particularly preferable.
  • the minimum transmittance of light in the wavelength range of 400 to 600 nm is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more.
  • the preferred range of the near-infrared shielding property of the near-infrared cut filter varies depending on the application, but at least in the range of wavelength 700 to 2000 nm (preferably wavelength 700 to 1500 nm, more preferably wavelength 700 to 1300 nm, still more preferably wavelength 700 to 1000 nm).
  • the transmittance at one point is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and even more preferably 10% or less.
  • the near-infrared cut filter of the present invention may further have a layer containing copper, a dielectric multilayer film, an ultraviolet absorbing layer, etc., in addition to the cured film of the present invention described above.
  • the ultraviolet absorbing layer include the absorbing layers described in paragraphs 0040 to 0070 and 0119 to 0145 of International Publication No. 2015/099060.
  • Dielectric multilayer films include dielectric multilayer films described in paragraphs 0255 to 0259 of JP-A-2014-041318.
  • the layer containing copper a glass substrate made of glass containing copper (copper-containing glass substrate) or a layer containing a copper complex (copper complex-containing layer) can be used.
  • Copper-containing glass substrates include copper-containing phosphate glass, copper-containing fluorophosphate glass, and the like.
  • Commercially available copper-containing glasses include NF-50 (manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.), BG-60, BG-61 (manufactured by Schott), CD5000 (manufactured by HOYA Corporation), and the like.
  • the solid-state imaging device of the present invention includes the cured film of the present invention described above.
  • the configuration of the solid-state imaging device is not particularly limited as long as it has the cured film of the present invention and functions as a solid-state imaging device. For example, the following configuration can be mentioned.
  • a plurality of photodiodes constituting the light receiving area of the solid-state imaging device and transfer electrodes made of polysilicon or the like are provided on the support, and light shielding made of tungsten or the like with only the light receiving portions of the photodiodes being opened on the photodiodes and the transfer electrodes.
  • a device protective film made of silicon nitride or the like is formed on the light shielding film so as to cover the entire surface of the light shielding film and the photodiode light receiving portion, and the cured film of the present invention is provided on the device protective film. is.
  • the color filter may have a structure in which a film forming each pixel is embedded in a space partitioned by partition walls, for example, in a grid pattern.
  • the partition in this case preferably has a lower refractive index than each pixel. Examples of imaging devices having such a structure include devices described in JP-A-2012-227478 and JP-A-2014-179577.
  • the image display device of the present invention contains the cured film of the present invention.
  • image display devices include liquid crystal display devices and organic electroluminescence (organic EL) display devices.
  • organic EL organic electroluminescence
  • For the definition and details of the image display device see, for example, “Electronic Display Device (written by Akio Sasaki, Industrial Research Institute, 1990)", “Display Device (written by Junsho Ibuki, published by Sangyo Tosho Co., Ltd., 1989). issued)”, etc.
  • Liquid crystal display devices are described, for example, in “Next Generation Liquid Crystal Display Technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Choukai Co., Ltd., 1994)”.
  • the image display device may have a white organic EL element.
  • a white organic EL device preferably has a tandem structure.
  • the spectrum of white light emitted by the organic EL element preferably has strong maximum emission peaks in the blue region (430-485 nm), the green region (530-580 nm) and the yellow region (580-620 nm). In addition to these emission peaks, those having a maximum emission peak in the red region (650 to 700 nm) are more preferred.
  • the infrared sensor of the present invention includes the cured film of the present invention described above.
  • the configuration of the infrared sensor is not particularly limited as long as it functions as an infrared sensor. An embodiment of the infrared sensor of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • reference numeral 110 is a solid-state imaging device.
  • a near-infrared cut filter 111 and an infrared transmission filter 114 are arranged on the imaging area of the solid-state imaging device 110 .
  • a color filter 112 is arranged on the near-infrared cut filter 111 .
  • a microlens 115 is arranged on the incident light h ⁇ side of the color filter 112 and the infrared transmission filter 114 .
  • a planarization layer 116 is formed to cover the microlens 115 .
  • the near-infrared cut filter 111 can be formed using the curable composition of the present invention.
  • the color filter 112 is a color filter formed with pixels that transmit and absorb light of a specific wavelength in the visible region, and is not particularly limited, and conventionally known color filters for forming pixels can be used. For example, a color filter having red (R), green (G), and blue (B) pixels is used. For example, paragraph numbers 0214 to 0263 of JP-A-2014-043556 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • the characteristics of the infrared transmission filter 114 are selected according to the emission wavelength of the infrared LED used.
  • a near-infrared cut filter (another near-infrared cut filter) different from the near-infrared cut filter 111 may be further arranged on the planarization layer 116 .
  • Other near-infrared cut filters include those having copper-containing layers and/or dielectric multilayer films. These details are given above.
  • a dual bandpass filter may be used as another near-infrared cut filter.
  • a curable composition was prepared by mixing the ingredients listed in the table below.
  • the materials of the types described in the column of dispersion liquid in the table below are mixed in the amounts shown in parts by mass described in the column of dispersion liquid in the table below, and further, the diameter is 0.3 mm.
  • 230 parts by mass of zirconia beads were added, dispersion treatment was performed for 5 hours using a paint shaker, and the beads were separated by filtration to prepare a dispersion liquid.
  • the numerical value described in the column of the compounding amount in the infrared absorber, dispersing aid, dispersant, polymerizable monomer, photopolymerization initiator, ultraviolet absorber, additive, resin, surfactant and polymerization inhibitor is solid It is a value in terms of minutes.
  • C1 Resin having the following structure (The numerical value attached to the main chain is the molar ratio, and the numerical value attached to the side chain is the number of repeating units. Weight average molecular weight: 20,000)
  • C2 Resin having the following structure (the numerical value attached to the main chain is the molar ratio, and the numerical value attached to the side chain is the number of repeating units. Weight average molecular weight: 10,000)
  • C4 DSIPERBYK-2026 (manufactured by BYK-Chemie)
  • I-A1 A compound having the following structure (oxime compound, absorption coefficient in methanol at a wavelength of 365 nm: 7.0 ⁇ 10 3 mL/g cm)
  • I-A2 A compound having the following structure (oxime compound, absorption coefficient in methanol at a wavelength of 365 nm: 7.7 ⁇ 10 3 mL/g ⁇ cm)
  • Photoinitiator IB I-B1: Compound with the following structure (hydroxyalkylphenone compound, absorption coefficient at wavelength 365 nm in methanol is 48.9 mL/g cm, absorption coefficient at wavelength 254 nm is 3.0 ⁇ 10 4 mL/g cm )
  • I-B2 A compound with the following structure (hydroxyalkylphenone compound, in which the absorption coefficient at a wavelength of 365 nm in methanol is 48.9 mL/g cm and the absorption coefficient at a wavelength of 254 nm
  • U1 Avobenzone (compound with the following structure, dibenzoyl compound)
  • U2 a compound having the following structure (conjugated diene compound)
  • (Surfactant) F1 compound having the following structure (silicone-based surfactant)
  • F2 Megafac RS-72-K (manufactured by DIC Corporation, propylene glycol monomethyl ether acetate solution with a solid content of 30%, fluorosurfactant)
  • the value of the total content of the photopolymerization initiator IA and the photopolymerization initiator IB in the total solid content of the curable composition is described in the "Photopolymerization initiator content” column.
  • the value of the content of the photoinitiator IB with respect to 100 parts by mass of the photoinitiator IA is described in the column “Content of photoinitiator IB”, and the infrared absorption in the total solid content of the curable composition
  • the value of the content of the agent is described in the column of "content of the infrared absorbing agent”
  • the value of the content of the polymerizable monomer in the total solid content of the curable composition is described in the column of "content of the polymerizable monomer”
  • the value of the content of the resin per 100 parts by mass of the polymerizable monomer is described in the column of "resin content”
  • Each curable composition was applied to a glass substrate using a spin coater to form a coating film. Then, heat treatment (pre-baking) was performed for 120 seconds using a hot plate at 100° C. so that the dry film thickness of the coating film was 1.0 ⁇ m. Next, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-i5+ (manufactured by Canon Inc.), the coating film was irradiated with light having a wavelength of 365 nm at an exposure amount of 1000 mJ/cm 2 to perform the first exposure. .
  • the entire glass substrate was irradiated with an exposure amount of 10000 mJ/cm 2 using an ultraviolet photoresist curing device (MMA-802-HC-552, manufactured by Ushio Inc.) to carry out a second exposure. to obtain a cured film.
  • an ultraviolet photoresist curing device MMA-802-HC-552, manufactured by Ushio Inc.
  • the absorption spectrum in the wavelength range of 300 to 2000 nm is measured using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), and the maximum absorbance in the wavelength range of 700 to 2000 nm.
  • the ratio of the value A 1 to the maximum absorbance value A 2 in the wavelength range of 400 to 600 nm (absorbance ratio A 1 /A 2 ), and the maximum absorbance value A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the wavelength of 365 nm
  • the ratio to absorbance A 3 (absorbance ratio A 1 /A 3 ) was measured.
  • a 1 /A 2 is 8 or more 4: The value of A 1 /A 2 is 6 or more and less than 8 3: The value of A 1 /A 2 is 4.5 or more and less than 6 2: The value of A 1 /A 2 is 2 or more and less than 4.5 1: The value of A 1 /A 2 is less than 2
  • a 1 /A 3 is 2 or more and less than 3 4: The value of A 1 /A 3 is 1.5 or more and less than 2 or 3 or more and less than 4.5 3: The value of A 1 /A 3 is 1 or more and less than 1.5 or 4.5 or more and less than 9 2: The value of A 1 /A 3 is 0.5 or more and less than 1 or 9 or more and less than 12 1: The value of A 1 /A 3 is 0 less than .5 or greater than or equal to 12
  • the entire glass substrate was irradiated with an exposure amount of 10000 mJ/cm 2 using an ultraviolet photoresist curing device (MMA-802-HC-552, manufactured by Ushio Inc.) to carry out a second exposure. to obtain a cured film.
  • the spectroscopy of the resulting cured film was measured using an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer.
  • the obtained cured film was immersed in acetone for 600 seconds and then spray-dried (solvent resistance test).
  • Spectroscopy of the cured film after the solvent resistance test was measured using an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer, and the solvent resistance was evaluated according to the following criteria.
  • C1 be the minimum transmittance value in the wavelength range of 700 to 2000 nm before the solvent resistance test
  • D1 be the minimum transmittance value in the wavelength range of 700 to 2000 nm after the solvent resistance test.
  • 5 The value of D1-C1 is less than 0.1%
  • 4 The value of D1-C1 is 0.1% or more and less than 0.5%
  • 3 The value of D1-C1 is 0.5% or more 1.
  • the value of D1-C1 is 1.0% or more and less than 5.0% 1:
  • the value of D1-C1 is 5.0% or more
  • Each curable composition was coated on a silicon wafer using a spin coater (manufactured by Mikasa Co., Ltd.) so that the film thickness after prebaking was 1.0 ⁇ m to form a coating film. Then, using a hot plate, it was heated (pre-baked) at 100° C. for 2 minutes. Then, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5+ (manufactured by Canon Inc.), exposure was performed at an exposure amount of 1000 mJ/cm 2 through a 1 ⁇ m square Bayer pattern mask.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the inclination of the cross section of the pattern was measured by measuring the inclination in the thickness direction of the cured film on the silicon wafer at the portion where the pattern was formed. Specifically, the angle of the portion formed by the silicon wafer and the sides in the thickness direction of the cured film was measured.
  • the inclination of the pattern is less than 90 degrees with respect to the silicon wafer, it means that the cured film is tapered from the silicon wafer side toward the surface side of the cured film.
  • Average inclination of 5 patterns is 80 degrees or more and less than 100 degrees with respect to silicon wafer 4: Average inclination of 5 patterns is 70 degrees or more and less than 80 degrees with respect to silicon wafer 3: Average of 5 patterns The inclination is 60 degrees or more and less than 70 degrees with respect to the silicon wafer 2: The average inclination of the 5 patterns is 50 degrees or more and less than 60 degrees with respect to the silicon wafer 1: The average inclination of the 5 patterns is 50 degrees with respect to the silicon wafer less than or more than 100 degrees
  • Example 9 a curable composition was produced in the same manner as in Example 9 except that the infrared absorbent A9 was changed to the infrared absorbents A19 to A32 shown below, and in the same manner as described above. Even when each characteristic is evaluated, the same performance (spectral characteristic, solvent resistance) as in Example 9 can be obtained.
  • the infrared absorbents A19 to A32 have high visible light transmittance
  • the curable composition using this infrared absorbent has the maximum absorbance A 1 in the wavelength range of 700 to 2000 nm and the wavelength range of 400 to 600 nm. It is possible to form a cured film having a larger ratio (absorbance ratio A 1 /A 2 ) to the maximum absorbance value A 2 at .
  • Infrared absorbers A19 to A32 compounds having the following structures
  • 110 solid-state imaging device
  • 111 near-infrared cut filter
  • 112 color filter
  • 114 infrared transmission filter
  • 115 microlens
  • 116 flattening layer

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Abstract

赤外線吸収剤と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有する硬化性組成物であって、光重合開始剤は、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×103mL/g・cm以上である光重合開始剤IAと、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×103mL/g・cm未満で、かつ、波長254nmの吸光係数が1.0×103mL/g・cm以上である光重合開始剤IBとを含み、硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値A1と、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値A2との比であるA1/A2が4.5以上である硬化性組成物、前述の硬化性組成物を用いた硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ。

Description

硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
 本発明は、赤外線吸収剤と重合性モノマーと光重合開始剤とを含有する硬化性組成物に関する。また、本発明は、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサに関する。
 ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラ機能付き携帯電話などには、カラー画像の固体撮像素子である、CCD(電荷結合素子)や、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)が用いられている。これら固体撮像素子は、その受光部において赤外線に感度を有するシリコンフォトダイオードを使用している。このため、近赤外線カットフィルタを設けて視感度補正を行うことがある。
 近赤外線カットフィルタは、赤外線吸収剤と重合性モノマーと光重合開始剤とを含有する硬化性組成物などを用いて製造されている(特許文献1など)。
特開2019-211764号公報
 近年、固体撮像素子において、高解像度、高感度、省電力および小型化などの観点から、シリコンフォトダイオードに替えて、有機材料、量子ドットおよびInGaAs(インジウムガリウム砒素)など、非シリコン系材料を用いて光電変換することが検討されている。上記のような非Si系材料は、Si系材料に比べ熱に弱いため、例えば200℃未満の低温プロセスで硬化膜を形成することが望ましい。
 しかしながら、低温プロセスで硬化膜を形成した場合、硬化膜の硬化度合が不十分なことがあり、硬化膜の耐溶剤性について改善の余地があった。
 よって、本発明は、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成可能な硬化性組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサを提供することを目的とする。
 本発明者は以下を提供する。
 <1> 赤外線吸収剤と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有する硬化性組成物であって、
 上記光重合開始剤は、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IAと、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm未満で、かつ、波長254nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IBとを含み、
 上記硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比である、A/Aが4.5以上である、硬化性組成物。
 <2> 上記光重合開始剤IAがオキシム化合物である、<1>に記載の硬化性組成物。
 <3> 上記光重合開始剤IBがヒドロキシアルキルフェノン化合物である、<1>または<2>に記載の硬化性組成物。
 <4> 上記硬化性組成物の全固形分中における上記光重合開始剤IAと上記光重合開始剤IBの合計の含有量が1~6質量%である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <5> 上記光重合開始剤IBの含有量が、上記光重合開始剤IAの100質量部に対して5~200質量部である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <6> 上記硬化性組成物の全固形分中における上記赤外線吸収剤の含有量が10~40質量%である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <7> 上記硬化性組成物の全固形分中における上記重合性モノマーの含有量が10~50質量%である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <8> 更に、樹脂を含む、<1>~<7>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <9> 上記樹脂の含有量が、上記重合性モノマーの100質量部に対して、10~500質量部である、<8>に記載の硬化性組成物。
 <10> 更に、紫外線吸収剤を含み、上記紫外線吸収剤の含有量が、上記光重合開始剤IAの100質量部に対して10~500質量部である、<1>~<9>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <11> 上記硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長365nmにおける吸光度Aとの比である、A/Aが1以上9未満である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <12> 近赤外線カットフィルタ用である、<1>~<11>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
 <13> <1>~<12>のいずれか1つに記載の硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜。
 <14> <1>~<12>のいずれか1つに記載の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、
 上記硬化性組成物層に対して、350nmを超え380nm以下の波長の光を照射し、パターン状に露光する第1の露光工程と、
 上記硬化性組成物層を現像する現像工程と、
 上記現像工程後に、上記硬化性組成物層に対して、254nm以上350nm以下の波長の光を照射する第2の露光工程と、を有するパターンの形成方法。
 <15> 上記現像工程と上記第2の露光工程の間、および、上記第2の露光工程の後の少なくともいずれかの期間に、低酸素雰囲気下にて200℃未満の温度で上記硬化性組成物層を加熱する工程を有する、<14>に記載のパターンの形成方法。
 <16> <13>に記載の硬化膜を有する近赤外線カットフィルタ。
 <17> <13>に記載の硬化膜を有する固体撮像素子。
 <18> <13>に記載の硬化膜を有する画像表示装置。
 <19> <13>に記載の硬化膜を有する赤外線センサ。
 本発明によれば、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成可能な硬化性組成物を提供することができる。また、硬化膜、パターンの形成方法、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサを提供することができる。
本発明の赤外線センサの一態様を示す概略図である。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定でのポリスチレン換算値として定義される。
 本明細書において、近赤外線とは、波長700~2500nmの光(電磁波)をいう。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
<硬化性組成物>
 本発明の硬化性組成物は、
 赤外線吸収剤と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有する硬化性組成物であって、
 上記光重合開始剤は、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IAと、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm未満で、かつ、波長254nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IBとを含み、
 上記硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比である、A/Aが4.5以上であることを特徴とする。
 本発明の硬化性組成物は、光重合開始剤として上述した光重合開始剤IAと光重合開始剤IBとを含むので、露光によって硬化膜の深部までしっかりと硬化させることができる。このため、本発明の硬化性組成物によれば、例えば200℃未満(好ましくは、150℃以下、更に好ましくは120℃以下)の低温プロセスで硬化膜を形成した場合であっても、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成することができる。
 また、本発明の硬化性組成物は、上述した光重合開始剤IAと光重合開始剤IBとを含むので、現像前および現像後の2段階で硬化性組成物を露光して硬化させることができる。すなわち、最初の露光(現像前の露光)では、硬化性組成物層を適度に硬化させることができる。このため、矩形性の良いパターンを形成することができる。そして、次の露光(現像後の露光)で硬化性組成物層の全体をほぼ硬化させることができるので、耐溶剤性に優れたパターンを形成することができる。したがって、本発明の硬化性組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した際において、得られる硬化膜(パターン)の耐溶剤性と矩形性を高い水準で両立させることができる。
 また、この硬化性組成物は、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比である、A/Aが4.5以上であるので、可視透明性および近赤外線遮蔽性に優れた、近赤外線カットフィルタなどに適した分光特性を有する硬化膜を形成することができる。
 本発明の硬化性組成物は、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比(以下、吸光度比A/Aともいう)が4.5以上であり、6以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましく、12以上であることが更に好ましい。上限は特に限定はないが50以下とすることができる。上記吸光度比A/Aの条件は、どのような手段によって達成されても良いが、赤外線吸収剤の種類および含有量を調整することにより、上記吸光度の条件を好適に達成できる。
 ある波長λにおける吸光度Aλは、以下の式(Ab1)により定義される。
 Aλ=-log(Tλ/100)   ・・・(Ab1)
 Aλは、波長λにおける吸光度であり、Tλは、波長λにおける透過率(%)である。
 本発明において、吸光度の値は、溶液の状態で測定した値であってもよく、硬化性組成物を用いて製膜した硬化膜の値であってもよい。膜の状態で吸光度を測定する場合は、ガラス基板などの支持体上にスピンコート等の方法によって硬化性組成物を塗布し、ホットプレート等を用いて100℃で120秒間加熱し、常温まで放冷して製膜した厚さ1.0μmの硬化膜を用いて測定することが好ましい。
 本発明の硬化性組成物については、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長365nmにおける吸光度Aとの比(以下、吸光度比A/Aともいう)は、マスクを介して露光した場合、マスク周縁の未露光部分が支持体などからの反射光や散乱光による露光を抑制でき、矩形性の良いパターンを形成することができるという理由から1以上9未満であることが好ましい。下限は、1.5以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましい。上限は、4.5未満であることが好ましく、3未満であることがより好ましい。上記吸光度比A/Aの条件は、どのような手段によって達成されても良いが、紫外線吸収剤を含有させるなどの方法により、上記吸光度の条件を好適に達成できる。
 一般的に、赤外線吸収剤は、露光に用いるi線などの光の透過性が高い。このため、赤外線吸収剤と光重合開始剤と重合性モノマーとを含む硬化性組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成する場合、上記硬化性組成物に対してマスクを介して露光した際に、マスク周縁の未露光部分が支持体などからの反射光や散乱光によって露光されやすく、得られるパターンの矩形性が劣りやすい。しかしながら、硬化性組成物の吸光度比A/Aが上述した範囲であることにより、マスクを介して露光した際において、マスク周縁の未露光部分における上記の反射光や散乱光などを吸収でき、矩形性の良いパターンを形成できる。
 本発明の硬化性組成物を用いて厚さ1.0μmの硬化膜を製膜した際に、前述の硬化膜については、上記吸光度比A/Aが4.5以上であることが好ましく、6以上であることがより好ましく、8以上であることが更に好ましく、12以上であることがより一層好ましい。上限は特に限定はないが50以下とすることができる。上記硬化膜は、ガラス基板などの支持体上にスピンコート等の方法によって硬化性組成物を塗布し、ホットプレート等を用いて100℃で120秒間加熱し、常温まで放冷して製膜した厚さ1.0μmの硬化膜であることが好ましい。
 上記硬化膜については、上記吸光度比A/Aは、1以上9未満であることが好ましい。下限は、1.5以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましい。上限は、4.5未満であることが好ましく、3未満であることがより好ましい。
 上記硬化膜については、波長400~600nmの光の平均透過率は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。また、上記硬化膜の波長400~600nmの範囲の光の透過率の最小値は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
 本発明の硬化性組成物は、近赤外線カットフィルタ用の硬化性組成物として好ましく用いることができる。
 また、本発明の硬化性組成物は、フォトリソグラフィ法でのパターン形成用の硬化性組成物として好ましく用いることができる。本発明の硬化性組成物をフォトリソグラフィ用の組成物とする場合には、本発明の硬化性組成物は、更に紫外線吸収剤を含むことが好ましい。また、硬化性組成物の上記吸光度比A/Aは1.0以上9.0未満であることが好ましい。また、硬化性組成物は、樹脂を含むことが好ましく、酸基を有する樹脂を含むことがより好ましい。
 本発明の硬化性組成物の固形分濃度は10~30質量%であることが好ましい。下限は、10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましい。上限は30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。
 以下、本発明の硬化性組成物に用いられる各成分について説明する。
<<赤外線吸収剤>>
 本発明の硬化性組成物は赤外線吸収剤を含有する。本発明で用いられる赤外線吸収剤は、顔料(赤外線吸収顔料ともいう)であってもよく、染料(赤外線吸収染料ともいう)であってもよい。また、赤外線吸収染料と赤外線吸収顔料とを併用してもよい。赤外線吸収染料と赤外線吸収顔料とを併用する場合、赤外線吸収染料と赤外線吸収顔料との質量比は、赤外線吸収顔料100質量部に対して、赤外線吸収染料が10~200質量部であることが好ましく、10~100質量部であることがより好ましく、10~50質量部であることが更に好ましい。赤外線吸収剤が赤外線吸収顔料を含むもの(好ましくは赤外線吸収剤が赤外線吸収顔料のみである)ものを用いた場合はフォトリソグラフィ法でのパターン形成性に優れている。
 赤外線吸収染料は、25℃のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート100gへの溶解度が、1g以上であることが好ましく、2g以上であることがより好ましく、5g以上であることがさらに好ましい。また、赤外線吸収顔料は、25℃のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート100gへの溶解度が、1g未満であることが好ましく、0.1g以下であることがより好ましく、0.01g以下であることがさらに好ましい。
 赤外線吸収剤は、波長690~2000nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることが好ましく、波長700~1500nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることがより好ましく、波長700~1300nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることが更に好ましく、波長700~1000nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることが特に好ましい。また、赤外線吸収剤の波長500nmにおける吸光度A500と極大吸収波長における吸光度Amaxとの比率A500/Amaxは、0.08以下であることが好ましく、0.04以下であることがより好ましい。
 赤外線吸収剤としては、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、クアテリレン化合物、メロシアニン化合物、クロコニウム化合物、オキソノール化合物、イミニウム化合物、ジチオール化合物、トリアリールメタン化合物、ピロメテン化合物、アゾメチン化合物、アントラキノン化合物、ジベンゾフラノン化合物、ボラジアジン化合物などが挙げられ、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物およびボラジアジン化合物から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、ピロロピロール化合物であることが更に好ましい。
 ピロロピロール化合物としては、式(PP-1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式中、RpおよびRpは、それぞれ独立してアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
 Rp~Rpは、それぞれ独立して水素原子または置換基を表し、
 RpおよびRpは、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BRp11Rp12または金属原子を表し、
 Rp11およびRp12はそれぞれ独立して置換基を表し、
 Rp11とRp12は互いに結合して環を形成してよい。
 式(PP-1)の詳細については、特開2009-263614号公報の段落番号0017~0047、特開2011-068731号公報の段落番号0011~0036、国際公開第2015/166873号の段落番号0010~0024の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 RpおよびRpが表すアルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10が更に好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐および環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐であることが好ましい。
 RpおよびRpが表すアリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が更に好ましい。
 RpおよびRpが表すヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は、1~30が好ましく、1~12がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の種類としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子を挙げることができる。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数としては、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環がより好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環が更に好ましい。
 RpおよびRpが表すアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、以下に示す置換基Tが挙げられる。また、RpおよびRpが表すアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基が2個以上の置換基を有している場合、置換基同士が結合して環を形成していてもよい。
 式(PP-1)において、RpおよびRpは、それぞれ独立してアルキル基またはアリール基であることが好ましい。RpおよびRpの好ましい態様として、RpおよびRpがそれぞれ独立してアルキル基である態様が挙げられる。また、RpおよびRpの別の好ましい態様として、RpおよびRpがそれぞれ独立してアリール基である態様が挙げられる。また、RpおよびRpの別の好ましい態様として、RpおよびRpの一方がアルキル基で、他方がアリール基である態様が挙げられる。
(置換基T)
 置換基Tとして、次の基が挙げられる。ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1~30のアルキル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~30のアルケニル基)、アルキニル基(好ましくは炭素数2~30のアルキニル基)、アリール基(好ましくは炭素数6~30のアリール基)、ヘテロアリール基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリール基)、アミノ基(好ましくは炭素数0~30のアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~30のアルコキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6~30のアリールオキシ基)、ヘテロアリールオキシ基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリールオキシ基)、アシル基(好ましくは炭素数2~30のアシル基)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~30のアルコキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7~30のアリールオキシカルボニル基)、ヘテロアリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~30のヘテロアリールオキシカルボニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~30のアシルオキシ基)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2~30のアシルアミノ基)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~30のアミノカルボニルアミノ基)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~30のアルコキシカルボニルアミノ基)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7~30のアリールオキシカルボニルアミノ基)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~30のスルファモイル基)、スルファモイルアミノ基(好ましくは炭素数0~30のスルファモイルアミノ基)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1~30のカルバモイル基)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~30のアルキルチオ基)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~30のアリールチオ基)、ヘテロアリールチオ基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリールチオ基)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1~30のアルキルスルホニル基)、アルキルスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~30のアルキルスルホニルアミノ基)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6~30のアリールスルホニル基)、アリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数6~30のアリールスルホニルアミノ基)、ヘテロアリールスルホニル基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリールスルホニル基)、ヘテロアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリールスルホニルアミノ基)、アルキルスルフィニル基(好ましくは炭素数1~30のアルキルスルフィニル基)、アリールスルフィニル基(好ましくは炭素数6~30のアリールスルフィニル基)、ヘテロアリールスルフィニル基(好ましくは炭素数1~30のヘテロアリールスルフィニル基)、ウレイド基(好ましくは炭素数1~30のウレイド基)、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基、イミド基、ホスフィノ基、メルカプト基、シアノ基、アルキルスルフィノ基、アリールスルフィノ基、アリールアゾ基、ヘテロアリールアゾ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基、ヒドラジノ基、イミノ基。これらの基は、更に置換可能な基である場合、更に置換基を有してもよい。置換基としては、上述した置換基Tで説明した基が挙げられる。
 式(PP-1)において、Rp~Rpは、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。置換基としては上述した置換基Tが挙げられる。
 RおよびRの一方はヘテロアリール基で、他方は電子求引性基であることが好ましい。また、RおよびRの一方はヘテロアリール基で、他方は電子求引性基であることが好ましい。
 ここで、Hammettのσp値(シグマパラ値)が正の置換基は、電子求引性基として作用する。本明細書においては、Hammettのσp値が0.2以上の置換基を電子求引性基として例示することができる。σp値は、好ましくは0.25以上であり、より好ましくは0.3以上であり、特に好ましくは0.35以上である。上限は特に制限はないが、好ましくは0.80以下である。電子求引性基の具体例としては、シアノ基(0.66)、カルボキシ基(-COOH:0.45)、アルコキシカルボニル基(例えば、-COOCH:0.45)、アリールオキシカルボニル基(例えば、-COOCH:0.44)、カルバモイル基(例えば、-CONH:0.36)、アルキルカルボニル基(例えば、-COCH:0.50)、アリールカルボニル基(例えば、-COPh:0.43)、アルキルスルホニル基(例えば、-SOCH:0.72)、アリールスルホニル基(例えば、-SOPh:0.68)などが挙げられる。電子求引性基は、シアノ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基およびアリールスルホニル基であることが好ましく、シアノ基であることがより好ましい。すなわち、式(1)のRおよびRの一方、ならびに、RおよびRの一方はそれぞれシアノ基であることが好ましい。ここで、Phはフェニル基を表す。Hammettのσp値については、特開2009-263614号公報の段落0024~0025を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 式(PP-1)のRおよびRのいずれか一方が表すヘテロアリール基、ならびに、式(PP-1)のRおよびRのいずれか一方が表すヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は、1~30が好ましく、1~12がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の種類としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子を挙げることができる。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数としては、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環がより好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環が更に好ましい。上記ヘテロアリール基は無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述した置換基Tで説明した基が挙げられる。
 式(PP-1)のRpおよびRpは、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BRp11Rp12または金属原子を表し、-BRp11Rp12であることが好ましい。
 -BRp11Rp12で表される基におけるRp11およびRp12が表す置換基としてはハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基およびヘテロアリールオキシ基が挙げられ、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基であることが好ましく、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基であることがより好ましく、アリール基であることが更に好ましい。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 アルキル基およびアルコキシ基の炭素数は、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~8が更に好ましい。アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐であることが好ましい。アルキル基およびアルコキシ基は、置換基を有してもよく、無置換であってもよい。置換基としては、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子などが挙げられる。
 アルケニル基の炭素数は、2~20が好ましく、2~15がより好ましく、2~8が更に好ましい。アルケニル基は、置換基を有してもよく、無置換であってもよい。置換基としては、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子などが挙げられる。
 アリール基およびアリールオキシ基の炭素数は、6~20が好ましく、6~12がより好ましい。アリール基およびアリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
 ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基のヘテロアリール環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロアリール環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。ヘテロアリール環の環を構成する炭素原子の数は1~30が好ましく、1~18がより好ましく、1~12が更に好ましい。ヘテロアリール環は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロアリール基およびヘテロアリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
 -BRp11Rp12で表される基におけるRp11とRp12は互いに結合して環を形成してよい。形成される環としては、例えば、式(B-1)~(B-5)に示す構造などが挙げられる。以下において、Rbは置換基を表し、Rb~Rbは、それぞれ独立して水素原子又は置換基を表し、b1~b3は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、b4は0~6の整数を表し、*は連結手を表す。RbおよびRb~Rbが表す置換基としては、上述した置換基Tで挙げた基が挙げられ、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ピロロピロール化合物は、式(PP-2)で表される化合物であることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式中、Lp21はn価の連結基を表し、
 Rp21は、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、
 Rp22~Rp25は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表し、
 Rp26およびRp27は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BRp31Rp32または金属原子を表し、
 Rp31およびRp32はそれぞれ独立して置換基を表し、
 Rp31とRp32は互いに結合して環を形成してよく、
 nは2以上の整数を表す。
 式(PP-2)のnは2以上の整数を表し、2~4の整数であることが好ましく、2であることがより好ましい。
 式(PP-2)のLp21が表すn価の連結基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO-、-NR-、-NRCO-、-CONR-、-NRSO-、-SONR-およびこれらの組み合わせからなる基が挙げられる。Rは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。脂肪族炭化水素基の炭素数は、1~20が好ましく、2~20がより好ましく、2~10がさらに好ましく、2~5が特に好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。また、環状の脂肪族炭化水素基は、単環、多環のいずれであってもよい。芳香族炭化水素基の炭素数は、6~18が好ましく、6~14がより好ましく、6~10がさらに好ましい。芳香族炭化水素基は、単環または縮合数が2~4の縮合環の芳香族炭化水素基であることが好ましい。芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環基であることが好ましい。複素環基は、単環または縮合数が2~4の縮合環が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環基の環を構成する炭素原子の数は1~30が好ましく、1~18がより好ましく、1~12がより好ましい。脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基および複素環基は置換基を有していてもよい。置換基としては、上述した置換基Tで挙げた基が挙げられる。また、Rが表すアルキル基の炭素数は1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~8が更に好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。Rが表すアルキル基はさらに置換基を有していてもよい。置換基としては上述した置換基Tが挙げられる。Rが表すアリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が更に好ましい。Rが表すアリール基はさらに置換基を有していてもよい。置換基としては上述した置換基Tが挙げられる。
 式(PP-2)のRp21が表すアルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10が更に好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐および環状のいずれでもよいが、直鎖または分岐であることが好ましい。
 式(PP-2)のRp21が表すアリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が更に好ましい。
 式(PP-2)のRp21が表すヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は、1~30が好ましく、1~12がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の種類としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子を挙げることができる。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数としては、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環がより好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環が更に好ましい。
 式(PP-2)のRp21が表すアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、上述した置換基Tが挙げられる。また、Rp21が表すアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基が2個以上の置換基を有している場合、置換基同士が結合して環を形成していてもよい。
 式(PP-2)のRp21は、アルキル基またはアリール基であることが好ましい。
 式(PP-2)のRp22~Rp25は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。置換基としては上述した置換基Tが挙げられる。
 R22およびR23の一方はヘテロアリール基で、他方は電子求引性基であることが好ましい。また、R24およびR25の一方はヘテロアリール基で、他方は電子求引性基であることが好ましい。電子求引性基としては、上述した基が挙げられ、シアノ基であることが好ましい。ヘテロアリール基は、式(PP-1)のRおよびRのいずれか一方が表すヘテロアリール基、ならびに、式(PP-1)のRおよびRのいずれか一方が表すヘテロアリール基として説明した基が挙げられ、好ましい範囲も同様である。
 式(PP-2)のRp26およびRp27は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BRp31Rp32または金属原子を表し、-BRp31Rp32であることが好ましい。
 式(PP-2)の-BRp31Rp32で表される基におけるRp31およびRp32が表す置換基としては、式(PP-1)の-BRp11Rp12で表される基におけるRp11およびRp12が表す置換基として説明した基が挙げられ、好ましい範囲も同様である。また、-BRp31Rp32で表される基におけるRp31とRp32は互いに結合して環を形成してよい。形成される環としては、例えば、上述した式(B-1)~(B-5)に示す構造などが挙げられる。
 ピロロピロール化合物の具体例としては、後述する実施例に記載の構造の化合物が挙げられる。また、ピロロピロール化合物としては、特開2009-263614号公報の段落番号0016~0058に記載の化合物、特開2011-068731号公報の段落番号0037~0052に記載の化合物、国際公開第2015/166873号の段落番号0010~0033に記載の化合物などが挙げられる。スクアリリウム化合物としては、特開2011-208101号公報の段落番号0044~0049に記載の化合物、特許第6065169号公報の段落番号0060~0061に記載の化合物、国際公開第2016/181987号の段落番号0040に記載の化合物、特開2015-176046号公報に記載の化合物、国際公開第2016/190162号の段落番号0072に記載の化合物、特開2016-074649号公報の段落番号0196~0228に記載の化合物、特開2017-067963号公報の段落番号0124に記載の化合物、国際公開第2017/135359号に記載の化合物、特開2017-114956号公報に記載の化合物、特許6197940号公報に記載の化合物、国際公開第2016/120166号に記載の化合物などが挙げられる。
 スクアリリウム化合物の具体例としては、後述する実施例に記載の構造の化合物が挙げられる。また、スクアリリウム化合物およびクロコニウム化合物としては、特開2017-197437号公報に記載のスクアリリウム化合物、特開2017-025311号公報に記載のスクアリリウム化合物、国際公開第2016/154782号に記載のスクアリリウム化合物、特許第5884953号公報に記載のスクアリリウム化合物、特許第6036689号公報に記載のスクアリリウム化合物、特許第5810604号公報に記載のスクアリリウム化合物、国際公開第2017/213047号の段落番号0090~0107に記載のスクアリリウム化合物、特開2018-054760号公報の段落番号0019~0075に記載の化合物、特開2018-040955号公報の段落番号0078~0082に記載の化合物、特開2018-002773号公報の段落番号0043~0069に記載の化合物、特開2018-041047号公報の段落番号0024~0086に記載のアミドα位に芳香環を有するスクアリリウム化合物、特開2017-179131号公報に記載のアミド連結型スクアリリウム化合物、特開2017-141215号公報に記載のピロールビス型スクアリリウム骨格又はクロコニウム骨格を有する化合物、特開2017-082029号公報に記載されたジヒドロカルバゾールビス型のスクアリリウム化合物、特開2017-068120号公報の段落番号0027~0114に記載の化合物、特開2017-067963号公報に記載の化合物などが挙げられる。
 ボラジアジン化合物としては、後述する実施例に記載の構造の化合物が挙げられる。また、ボラジアジン化合物としては、特開2015-040231号公報の段落番号0103~0117に記載の化合物が挙げられる。
 シアニン化合物としては、特開2009-108267号公報の段落番号0044~0045に記載の化合物、特開2002-194040号公報の段落番号0026~0030に記載の化合物、特開2015-172004号公報に記載の化合物、特開2015-172102号公報に記載の化合物、特開2008-088426号公報に記載の化合物、国際公開第2016/190162号の段落番号0090に記載の化合物、特開2017-031394号公報に記載の化合物などが挙げられる。
 フタロシアニン化合物としては、特開2012-077153号公報の段落番号0093に記載の化合物、特開2006-343631号公報に記載のオキシチタニウムフタロシアニン、特開2013-195480号公報の段落番号0013~0029に記載の化合物、特許第6081771号公報に記載のバナジウムフタロシアニン化合物、国際公開第2020/071486号に記載のバナジウムフタロシアニン化合物、国際公開第2020/071470号に記載のフタロシアニン化合物が挙げられる。
 ナフタロシアニン化合物としては、特開2012-077153号公報の段落番号0093に記載の化合物が挙げられる。
 本発明において、赤外線吸収剤には、市販品を用いることもできる。例えば、SDO-C33(有本化学工業(株)製)、イーエクスカラーIR-14、イーエクスカラーIR-10A、イーエクスカラーTX-EX-801B、イーエクスカラーTX-EX-805K((株)日本触媒製)、ShigenoxNIA-8041、ShigenoxNIA-8042、ShigenoxNIA-814、ShigenoxNIA-820、ShigenoxNIA-839(ハッコーケミカル社製)、EpoliteV-63、Epolight3801、Epolight3036(EPOLIN社製)、PRO-JET825LDI(富士フイルム(株)製)、NK-3027、NK-5060((株)林原製)、YKR-3070(三井化学(株)製)、FDR-003、FDR-004、FDR-005(山田化学工業(株))などが挙げられる。
 硬化性組成物の全固形分中における赤外線吸収剤の含有量は、10~40質量%であることが好ましく、10~30質量%であることがより好ましく、10~25質量%であることが更に好ましい。赤外線吸収剤の含有量が上記範囲であれば、近赤外線遮蔽性および可視透明性を高い水準で両立した硬化膜を得ることができる。
 本発明の硬化性組成物は赤外線吸収剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。赤外線吸収剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<光重合開始剤>>
 本発明の硬化性組成物は光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、アミノアルキルフェノン化合物、ヒドロキシアルキルフェノン化合物、フェニルグリオキシレート化合物などが挙げられる。
 フェニルグリオキシレート化合物としては、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステルなどが挙げられる。市販品としては、Omnirad MBF(IGM Resins B.V.社製)などが挙げられる。
 アミノアルキルフェノン化合物としては、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上、IGM Resins B.V.社製)などが挙げられる。
 アシルホスフィン化合物としては、Omnirad 819、Omnirad TPO(以上、IGM Resins B.V.社製)などが挙げられる。
 ヒドロキシアルキルフェノン化合物としては、下記式(V)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式中、Rvは、置換基を表し、RvおよびRvはそれぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、RvとRvとが互いに結合して環を形成していてもよく、mは0~5の整数を表す。
 Rvが表す置換基としては、アルキル基(好ましくは、炭素数1~10のアルキル基)、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1~10のアルコキシ基)が挙げられる。アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖または分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。Rvが表すアルキル基およびアルコキシ基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、ヒドロキシ基や、ヒドロキシアルキルフェノン構造を有する基などが挙げられる。ヒドロキシアルキルフェノン構造を有する基としては、式(V)におけるRvが結合したベンゼン環またはRvから水素原子を1個除去した構造の基が挙げられる。
 RvおよびRvは、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1~10のアルキル基)が好ましい。また、RvとRvは互いに結合して環(好ましくは炭素数4~8の環、より好ましくは、炭素数4~8の脂肪族環)を形成していてもよい。アルキル基は、直鎖または分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。
 式(V)で表される化合物の具体例としては、下記構造の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ヒドロキシアルキルフェノン化合物の市販品としては、Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127(以上、IGM Resins B.V.社製)などが挙げられる。
 オキシム化合物としては、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-080068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)に記載の化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)に記載の化合物、特開2000-066385号公報に記載の化合物、特表2004-534797号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物、特開2017-019766号公報に記載の化合物、特許第6065596号公報に記載の化合物、国際公開第2015/152153号に記載の化合物、国際公開第2017/051680号に記載の化合物、特開2017-198865号公報に記載の化合物、国際公開第2017/164127号の段落番号0025~0038に記載の化合物、国際公開第2013/167515号に記載の化合物などが挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロヘキシル-プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチルオキシム)などが挙げられる。市販品としては、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上、BASF社製)、TR-PBG-304、TR-PBG-327(トロンリー社製)、アデカオプトマーN-1919((株)ADEKA製、特開2012-014052号公報に記載の光重合開始剤2)が挙げられる。また、オキシム化合物としては、着色性が無い化合物や、透明性が高く変色し難い化合物を用いることも好ましい。市販品としては、アデカアークルズNCI-730、NCI-831、NCI-930(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。
 オキシム化合物は、フッ素原子を有するオキシム化合物であることも好ましい。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報に記載の化合物、特表2014-500852号公報に記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報に記載の化合物(C-3)などが挙げられる。
 オキシム化合物として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物が挙げられる。
 オキシム化合物として、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。そのようなオキシム化合物の具体例としては、国際公開第2013/083505号に記載の化合物が挙げられる。
 オキシム化合物として、カルバゾール骨格にヒドロキシ基を有する置換基が結合したオキシム化合物を用いることもできる。このような光重合開始剤としては国際公開第2019/088055号に記載された化合物などが挙げられる。
 オキシム化合物として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物は、二量体とすることも好ましい。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落番号0031~0047、特開2014-137466号公報の段落番号0008~0012、0070~0079に記載されている化合物、特許4223071号公報の段落番号0007~0025に記載されている化合物、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)が挙げられる。
 オキシム化合物として、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開第2015/036910号に記載されるOE-01~OE-75が挙げられる。
 オキシム化合物として、カルバゾール骨格にヒドロキシ基を有する置換基が結合したオキシム化合物を用いることもできる。このような光重合開始剤としては国際公開第2019/088055号に記載された化合物などが挙げられる。
 オキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 本発明では、光重合開始剤として、
 メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IA(以下、光重合開始剤IAともいう)と、
 メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm未満で、かつ、波長254nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IB(以下、光重合開始剤IBともいう)と、を併用する。
 光重合開始剤IAおよび光重合開始剤IBとしては、上述した化合物のなかから上記の吸光係数を有する化合物を選択して用いることができる。
 なお、本明細書において、光重合開始剤の上記波長における吸光係数は、以下のようにして測定した値である。すなわち、光重合開始剤をメタノールに溶解させて測定溶液を調製し、この測定溶液の吸光度を測定することで算出した。具体的には、前述の測定溶液を幅1cmのガラスセルに入れ、Agilent Technologies社製UV-Vis-NIRスペクトルメーター(Cary5000)を用いて吸光度を測定し、下記式に当てはめて、波長365nmおよび波長254nmにおける吸光係数(mL/g・cm)を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 上記式においてεは吸光係数(mL/g・cm)、Aは吸光度、cは光重合開始剤の濃度(g/mL)、lは光路長(cm)を表す。
 光重合開始剤IAのメタノール中での波長365nmの光の吸光係数は、1.0×10mL/g・cm以上であり、2.0×10mL/g・cm以上であることが好ましく、3.0×10mL/g・cm以上であることがより好ましく、5.0×10mL/g・cm以上であることが更に好ましい。上限は、1.0×10mL/g・cm以下であることが好ましく、1.0×10mL/g・cm以下であることがより好ましい。
 また、光重合開始剤IAのメタノール中での波長254nmの光の吸光係数は、1.0×10mL/g・cm以上であることが好ましく、1.5×10mL/g・cm以上であることがより好ましく、3.0×10mL/g・cm以上であることが更に好ましい。上限は、1.0×10mL/g・cm以下であることが好ましく、9.5×10mL/g・cm以下であることがより好ましく、8.0×10mL/g・cm以下であることが更に好ましい。
 光重合開始剤IAとしては、オキシム化合物、アミノアルキルフェノン化合物またはアシルホスフィン化合物であることが好ましく、オキシム化合物またはアシルホスフィン化合物であることがより好ましく、組成物に含まれる他の成分との相溶性の観点という理由からオキシム化合物であることがより好ましい。光重合開始剤IAの具体例としては、上記のオキシム化合物の具体例で示した化合物(C-7)、化合物(C-8)、化合物(C-13)、化合物(C-14)などが挙げられる。市販品としては、例えば、オキシム化合物であるBASF社製のIrgacure OXE01、Irgacure OXE02、アシルホスフィン化合物であるIGM Resins B.V.社製のOmnirad 819などが挙げられる。
 光重合開始剤IBのメタノール中での波長365nmの光の吸光係数は、1.0×10mL/g・cm未満であり、3.0×10mL/g・cm以下であることが好ましく、1.0×10mL/g・cm以下であることがより好ましい。下限は10mL/g・cm以上であることが好ましく、20mL/g・cm以上であることがより好ましい。
 また、光重合開始剤IAのメタノール中での波長365nmの光の吸光係数と、光重合開始剤IBのメタノール中での波長365nmの光の吸光係数との差は、9.0×10mL/g・cm以上であることが好ましく、1.0×10mL/g・cm以上であることがより好ましく、3.0×10mL/g・cm以上であることが更に好ましい。
 また、光重合開始剤IBのメタノール中での波長254nmの光の吸光係数は、
1.0×10mL/g・cm以上であり、5.0×10mL/g・cm以上であることが好ましい。上限は、1.0×10mL/g・cm以下であることが好ましく、1.0×10mL/g・cmであることがより好ましい。
 光重合開始剤IBとしては、ヒドロキシアルキルフェノン化合物、フェニルグリオキシレート化合物またはアシルホスフィン化合物であることが好ましく、ヒドロキシアルキルフェノン化合物またはフェニルグリオキシレート化合物であることがより好ましく、ヒドロキシアルキルフェノン化合物であることが更に好ましい。また、ヒドロキシアルキルフェノン化合物としては、上述した式(V)で表される化合物であることが好ましい。光重合開始剤IBの具体例としては、上述した式(V)で表される化合物の具体例として示した構造の化合物が挙げられる。また、光重合開始剤IBの市販品としては、ヒドロキシアルキルフェノン化合物であるIGM Resins B.V.社製のOmnirad 184、Omnirad 2959などが挙げられる。
 光重合開始剤IAと光重合開始剤IBとの組み合わせとしては、波長350nmを超え380nm以下の光の吸光係数、および、波長254nm以上350nm以下の光の吸光係数を高めることができるという理由から、光重合開始剤IAがオキシム化合物であり、光重合開始剤IBがヒドロキシアルキルフェノン化合物である組み合わせが好ましい。また、光重合開始剤IBは、上述した式(V)で表される化合物であることが好ましい。
 硬化性組成物の全固形分中における光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計の含有量は1~12質量%であることが好ましく、1~6質量%であることがより好ましい。上限は、5質量%以下であることが好ましい。下限は、1.5質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計の含有量が上記範囲であれば、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成することができる。また、本発明の硬化性組成物は、露光に用いられる光の透過性が高い傾向にあり、硬化性組成物に対してマスクを介して露光した際に、マスク周縁の未露光部分が支持体などからの反射光や散乱光によって露光されやすい傾向にあるが、光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計の含有量が上記範囲(好ましくは1~6質量%)であれば、未露光部におけるラジカルなどの活性種の発生を抑制できる。このため、フォトリソグラフィ法でパターン形成した際に、矩形性の良いパターンを形成することもできる。
 光重合開始剤IBの含有量は、光重合開始剤IAの100質量部に対して5~200質量部であることが好ましい。上限は、100質量部以下であることが好ましく、60質量部以下であることがより好ましい。下限は、10質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましい。光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの比率が上記範囲であれば、光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計量が少なくても、優れた矩形性と十分な耐溶剤性が得られる。
 本発明の硬化性組成物は、光重合開始剤として光重合開始剤IAおよび光重合開始剤IB以外の光重合開始剤(以下、他の光重合開始剤ともいう)を含有することもできるが、他の光重合開始剤は含有しないことが好ましい。
<<重合性モノマー>>
 本発明の硬化性組成物は、重合性モノマーを含有する。重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物などが挙げられる。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。重合性モノマーはラジカルにより重合可能な化合物(ラジカル重合性モノマー)であることが好ましい。
 重合性モノマーの分子量は、100~2000が好ましい。上限は、1500以下が好ましく、1000以下がより好ましい。下限は、150以上がより好ましく、250以上が更に好ましい。
 重合性モノマーのエチレン性不飽和結合含有基価(以下、C=C価という)は、5~20mmol/gであることが好ましい。下限は、6mmol/g以上であることが好ましく、8mmol/g以上であることがより好ましい。上限は18mmol/g以下であることが好ましく、12mmol/g以下であることがより好ましい。重合性モノマーのC=C価は、重合性モノマーの1分子中に含まれるエチレン性不飽和結合含有基の数を重合性モノマーの分子量で割ることで算出した値である。
 重合性モノマーは、エチレン性不飽和結合含有基を2個以上含む化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3個以上含む化合物であることがより好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3~15個含む化合物であることが更に好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3~6個含む化合物であることがより一層好ましい。また、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物の具体例としては、特開2009-288705号公報の段落番号0095~0108、特開2013-029760号公報の段落0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257、特開2013-253224号公報の段落番号0034~0038、特開2012-208494号公報の段落番号0477、特開2017-048367号公報、特許第6057891号公報、特許第6031807号公報、特開2017-194662号公報に記載されている化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 重合性モノマーとしては、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、NKエステルA-DPH-12E;新中村化学工業(株)製)、及びこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール及び/又はプロピレングリコール残基を介して結合している構造の化合物(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)が好ましい。また、重合性モノマーとしては、ジグリセリンEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート(市販品としてはM-460;東亞合成製)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステルA-TMMT)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD HDDA)、RP-1040(日本化薬(株)製)、アロニックスTO-2349(東亞合成(株)製)、NKオリゴUA-7200(新中村化学工業(株)製)、8UH-1006、8UH-1012(大成ファインケミカル(株)製)、ライトアクリレートPOB-A0(共栄社化学(株)製)などを用いることもできる。
 また、重合性モノマーとして、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。3官能の(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、アロニックスM-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(東亞合成(株)製)、NKエステル A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(新中村化学工業(株)製)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
 重合性モノマーとして、酸基を有する重合性モノマーを用いることもできる。酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基等が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。酸基を有する重合性モノマーの市販品としては、アロニックスM-305、M-510、M-520、アロニックスTO-2349(東亞合成(株)製)等が挙げられる。酸基を有する重合性モノマーの好ましい酸価としては、0.1~40mgKOH/gであり、より好ましくは5~30mgKOH/gである。
 重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する重合性モノマーを用いることもできる。カプロラクトン構造を有する重合性モノマーは、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等が挙げられる。
 重合性モノマーとして、アルキレンオキシ基を有する重合性モノマーを用いることもできる。アルキレンオキシ基を有する重合性モノマーは、エチレンオキシ基及び/又はプロピレンオキシ基を有する重合性モノマーであることが好ましく、エチレンオキシ基を有する重合性モノマーであることがより好ましく、エチレンオキシ基を4~20個有する3~6官能(メタ)アクリレート化合物であることがさらに好ましい。アルキレンオキシ基を有する重合性モノマーの市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ基を4個有する4官能(メタ)アクリレートであるSR-494、日本化薬(株)のイソブチレンオキシ基を3個有する3官能(メタ)アクリレートであるKAYARAD TPA-330などが挙げられる。
 重合性モノマーとして、フルオレン骨格を有する重合性モノマーを用いることもできる。フルオレン骨格を有する重合性モノマーの市販品としては、オグソールEA-0200、EA-0300(大阪ガスケミカル(株)製、フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマー)などが挙げられる。
 重合性モノマーとしては、トルエンなどの環境規制物質を実質的に含まない重合性モノマーを用いることも好ましい。このような重合性モノマーの市販品としては、KAYARAD DPHA LT、KAYARAD DPEA-12 LT(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
 重合性モノマーとしては、特公昭48-041708号公報、特開昭51-037193号公報、特公平02-032293号公報、特公平02-016765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-049860号公報、特公昭56-017654号公報、特公昭62-039417号公報、特公昭62-039418号公報に記載されたエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物も好適である。また、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平01-105238号公報に記載された分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する重合性モノマーを用いることも好ましい。また、重合性モノマーは、UA-7200(新中村化学工業(株)製)、DPHA-40H(日本化薬(株)製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600、LINC-202UA(共栄社化学(株)製)などの市販品を用いることもできる。
 硬化性組成物の全固形分中における重合性モノマーの含有量は5~50質量%であることが好ましい。重合性モノマーの含有量が上記範囲であれば、本発明の効果がより顕著に得られる。下限は、現像前の露光で硬化性組成物層を適度に硬化させて矩形性の良いパターンを形成することができるという理由から20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましい。上限は、得られる膜の硬度を高くすることができるという理由から45質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。
 また、本発明の硬化性組成物は、光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計100質量部に対して、重合性モノマーを50~1500質量部含有することが好ましい。重合性モノマーの含有量が上記範囲であれば、本発明の効果がより顕著に得られる。下限は、現像前の露光で硬化性組成物層を適度に硬化させて矩形性の良いパターンを形成することができるという理由から500質量部以上であることが好ましく、800質量部以上であることがより好ましい。上限は、得られる膜の硬度を高くすることができるという理由から1300質量部以下であることが好ましく、1200質量部以下であることがより好ましい。
 また、本発明の硬化性組成物は、光重合開始剤IAの100質量部に対して、重合性モノマーを100~2000質量部含有することが好ましい。下限は、1000質量部以上であることが好ましく、1200質量部以上であることがより好ましい。上限は、1800質量部以下であることが好ましく、1500質量部以下であることがより好ましい。
 また、本発明の硬化性組成物は、光重合開始剤IBの100質量部に対して、重合性モノマーを200~4000質量部含有することが好ましい。下限は、1500質量部以上であることが好ましく、2000質量部以上であることがより好ましい。上限は、3600質量部以下であることが好ましく、3000質量部以下であることがより好ましい。
 本発明の硬化性組成物は重合性モノマーを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。重合性モノマーを2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<樹脂>>
 本発明の硬化性組成物は、樹脂を含有することができる。樹脂は、例えば、顔料などの粒子を硬化性組成物中で分散させる用途、バインダーの用途で配合される。なお、主に顔料などの粒子を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外の目的で樹脂を使用することもできる。
 樹脂の重量平均分子量(Mw)は、3000~2000000が好ましい。上限は、1000000以下が好ましく、500000以下がより好ましい。下限は、4000以上が好ましく、5000以上がより好ましい。
 樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂などが挙げられる。これらの樹脂から1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。環状オレフィン樹脂としては、耐熱性向上の観点からノルボルネン樹脂が好ましい。ノルボルネン樹脂の市販品としては、例えば、JSR(株)製のARTONシリーズ(例えば、ARTON F4520)などが挙げられる。また、樹脂としては、国際公開第2016/088645号の実施例に記載された樹脂、特開2017-057265号公報に記載された樹脂、特開2017-032685号公報に記載された樹脂、特開2017-075248号公報に記載された樹脂、特開2017-066240号公報に記載された樹脂、特開2017-167513号公報に記載された樹脂、特開2017-173787号公報に記載された樹脂、特開2017-206689号公報の段落番号0041~0060に記載された樹脂、特開2018-010856号公報の段落番号0022~0071に記載された樹脂、特開2016-222891号公報に記載されたブロックポリイソシアネート樹脂、特開2020-122052号公報に記載された樹脂、特開2020-111656号公報に記載された樹脂、特開2020-139021号公報に記載された樹脂、特開2017-138503号公報に記載の主鎖に環構造を有する構成単位と側鎖にビフェニル基を有する構成単位とを含む樹脂を用いることもできる。また、樹脂としては、フルオレン骨格を有する樹脂を好ましく用いることもできる。フルオレン骨格を有する樹脂については、米国特許出願公開第2017/0102610号明細書の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、樹脂としては、特開2020-186373号公報の段落0199~0233に記載の樹脂、特開2020-186325号公報に記載のアルカリ可溶性樹脂、韓国公開特許第10-2020-0078339号公報に記載の式1で表される樹脂を用いることもできる。
 樹脂としては、酸基を有する樹脂を用いることが好ましい。酸基としては、例えば、カルボキシ基、リン酸基、スルホ基、フェノール性ヒドロキシ基などが挙げられる。酸基を有する樹脂はアルカリ可溶性樹脂として用いることもできる。
 酸基を有する樹脂の酸価は、30~500mgKOH/gが好ましい。下限は、40mgKOH/g以上がより好ましく、50mgKOH/g以上が特に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、300mgKOH/g以下が更に好ましく、200mgKOH/g以下が特に好ましい。酸基を有する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100000が好ましく、5000~50000がより好ましい。また、酸基を有する樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000~20000が好ましい。
 酸基を有する樹脂は、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことが好ましく、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を樹脂の全繰り返し単位中5~70モル%含むことがより好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の上限は、50モル%以下であることが好ましく、30モル%以下であることがより好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の下限は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましい。
 酸基を有する樹脂については、特開2012-208494号公報の段落番号0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の段落番号0685~0700)の記載、特開2012-198408号公報の段落番号0076~0099の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、酸基を有する樹脂は市販品を用いることもできる。また、樹脂への酸基の導入方法としては、特に制限はないが、例えば、特許第6349629号公報に記載の方法が挙げられる。更に、樹脂への酸基の導入方法としては、エポキシ基の開環反応で生じたヒドロキシ基に酸無水物を反応させて酸基を導入する方法も挙げられる。
 本発明の硬化性組成物は、塩基性基を有する樹脂を含むことも好ましい。塩基性基を有する樹脂は、塩基性基を側鎖に有する繰り返し単位を含む樹脂であることが好ましく、塩基性基を側鎖に有する繰り返し単位と塩基性基を含まない繰り返し単位とを有する共重合体であることがより好ましく、塩基性基を側鎖に有する繰り返し単位と、塩基性基を含まない繰り返し単位とを有するブロック共重合体であることが更に好ましい。塩基性基を有する樹脂は分散剤として用いることもできる。塩基性基を有する樹脂のアミン価は、5~300mgKOH/gが好ましい。下限は、10mgKOH/g以上が好ましく、20mgKOH/g以上がより好ましい。上限は、200mgKOH/g以下が好ましく、100mgKOH/g以下がより好ましい。
 塩基性基を有する樹脂の市販品としては、DISPERBYK-161、162、163、164、166、167、168、174、182、183、184、185、2000、2001、2050、2150、2163、2164、BYK-LPN6919(以上、ビックケミー社製)、ソルスパース11200、13240、13650、13940、24000、26000、28000、32000、32500、32550、32600、33000、34750、35100、35200、37500、38500、39000、53095、56000、7100(以上、日本ルーブリゾール社製)、Efka PX 4300、4330、4046、4060、4080(以上、BASF社製)等が挙げられる。また、塩基性基を有する樹脂は、特開2014-219665号公報の段落番号0063~0112に記載されたブロック共重合体(B)、特開2018-156021号公報の段落番号0046~0076に記載されたブロック共重合体A1、特開2019-184763号公報の段落番号0150~0153に記載された塩基性基を有するビニル樹脂を用いることもでき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の硬化性組成物は、酸基を有する樹脂と塩基性基を有する樹脂とをそれぞれ含むことも好ましい。この態様によれば、硬化性組成物の保存安定性をより向上できる。酸基を有する樹脂と塩基性基を有する樹脂とを併用する場合、塩基性基を有する樹脂の含有量は、酸基を有する樹脂の100質量部に対して20~500質量部であることが好ましく、30~300質量部であることがより好ましく、50~200質量部であることが更に好ましい。
 樹脂としては、下記式(ED1)で示される化合物および/または下記式(ED2)で表される化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分に由来する繰り返し単位を含む樹脂を用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(ED1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(ED2)中、Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。式(ED2)の詳細については、特開2010-168539号公報の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-029760号公報の段落番号0317の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 樹脂としては、式(X)で表される化合物由来の繰り返し単位を含む樹脂を用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、R21およびR22はそれぞれ独立してアルキレン基を表し、nは0~15の整数を表す。R21およびR22が表すアルキレン基の炭素数は1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~3であることが更に好ましく、2または3であることが特に好ましい。nは0~15の整数を表し、0~5の整数であることが好ましく、0~4の整数であることがより好ましく、0~3の整数であることが更に好ましい。
 式(X)で表される化合物としては、パラクミルフェノールのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド変性(メタ)アクリレートなどが挙げられる。市販品としては、アロニックスM-110(東亞合成(株)製)などが挙げられる。
 本発明の硬化性組成物は、分散剤としての樹脂を含有することもできる。分散剤としては、酸性分散剤(酸性樹脂)、塩基性分散剤(塩基性樹脂)が挙げられる。ここで、酸性分散剤(酸性樹脂)とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性分散剤(酸性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、酸基の量が70モル%以上である樹脂が好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)が有する酸基は、カルボキシ基であることが好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)の酸価は、10~105mgKOH/gが好ましい。また、塩基性分散剤(塩基性樹脂)とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性分散剤(塩基性樹脂)としては、酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、塩基性基の量が50モル%を超える樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミノ基であることが好ましい。
 分散剤として用いる樹脂は、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。分散剤として用いる樹脂が酸基を有する繰り返し単位を含むことにより、フォトリソグラフィ法によりパターン形成する際、画素の下地に発生する残渣をより低減することができる。
 分散剤として用いる樹脂は、グラフト樹脂であることも好ましい。グラフト樹脂の詳細については、特開2012-255128号公報の段落番号0025~0094の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 分散剤として用いる樹脂は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むポリイミン系分散剤であることも好ましい。ポリイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する主鎖と、原子数40~10000の側鎖とを有し、かつ主鎖及び側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子は、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。ポリイミン系分散剤については、特開2012-255128号公報の段落番号0102~0166の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 分散剤として用いる樹脂は、コア部に複数個のポリマー鎖が結合した構造の樹脂であることも好ましい。このような樹脂としては、例えば、デンドリマー(星型ポリマーを含む)が挙げられる。また、デンドリマーの具体例としては、特開2013-043962号公報の段落番号0196~0209に記載された高分子化合物C-1~C-31などが挙げられる。
 分散剤として用いる樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位中10モル%以上であることが好ましく、10~80モル%であることがより好ましく、20~70モル%であることが更に好ましい。
 また、分散剤として、特開2018-087939号公報に記載された樹脂、特許第6432077号公報の段落番号0219~0221に記載されたブロック共重合体(EB-1)~(EB-9)、国際公開第2016/104803号に記載のポリエステル側鎖を有するポリエチレンイミン、国際公開第2019/125940号に記載のブロック共重合体、特開2020-066687号公報に記載のアクリルアミド構造単位を有するブロックポリマー、特開2020-066688号公報に記載のアクリルアミド構造単位を有するブロックポリマー、国際公開第2016/104803号に記載の分散剤などを用いることもできる。
 分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、ビックケミー社製のDSIPERBYKシリーズ(例えば、DSIPERBYK-111、140、161、2001、2026など)、日本ルーブリゾール(株)製のソルスパースシリーズ(例えば、ソルスパース20000、76500など)、味の素ファインテクノ(株)製のアジスパーシリーズ等が挙げられる。また、特開2012-137564号公報の段落番号0129に記載された製品、特開2017-194662号公報の段落番号0235に記載された製品を分散剤として用いることもできる。
 硬化性組成物の全固形分中における樹脂の含有量は、10~70質量%であることが好ましい。下限は、20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましい。上限は、65質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが更に好ましい。
 また、酸基を有する樹脂の含有量は、本発明の組成物の全固形分に対し、1~70質量%が好ましい。下限は、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが更に好ましく、10質量%以上であることがより一層好ましく、20質量%以上であることが更に一層好ましく、25質量%以上であることが特に好ましい。上限は、65質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが更に好ましく、30質量%以下であることが特に好ましい。本発明の組成物は、樹脂を、1種のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
 本発明の硬化性組成物において、樹脂の含有量は重合性モノマーの100質量部に対して10~1000質量部であることが好ましい。樹脂の含有量が上記範囲であれば、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成することができる。更には、フォトリソグラフィ法でパターン形成した際に、矩形性の良いパターンを形成することもできる。樹脂の含有量の上限は、700質量部以下であることが好ましく、200質量部以下であることがより好ましい。樹脂の含有量の下限は、30質量部以上であることが好ましく、70質量部以上であることがより好ましい。
 本発明の硬化性組成物が分散剤としての樹脂を含有する場合、分散剤の含有量は、赤外線吸収剤100質量部に対して50~300質量部であることが好ましい。下限は、70質量部以上であることが好ましく、90質量部以上であることがより好ましい。上限は、200質量部以下であることが好ましく、150質量部以下であることがより好ましい。
 本発明の硬化性組成物に含まれる樹脂は、矩形性および耐溶剤性に優れた硬化膜を形成しやすいという理由から酸基を有する樹脂の含有量が50~100質量%であることが好ましく、60~100質量%であることがより好ましく、70~100質量%であることが更に好ましく、80~100質量%であることが特に好ましい。
<<紫外線吸収剤>>
 本発明の硬化性組成物は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。この態様によれば、本発明の硬化性組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した際に、耐溶剤性に優れ、かつ、矩形性の良いパターン(硬化膜)を形成することができる。
 なお、本明細書における紫外線吸収剤とは、紫外線吸収機能を有する有機化合物のことであって、紫外線の照射により効率的にラジカルなどの活性種を発生する光重合開始剤とは異なる化合物のことを意味する。紫外線吸収剤は、紫外線を吸収し、熱エネルギ-などに変換して発散する作用を有する化合物であることが好ましい。また、紫外線吸収剤は、紫外線に対して安定な化合物であることが好ましい。すなわち、紫外線吸収剤は、紫外線照射によって、分解、酸化、還元などの反応による分子の破断がされにくい化合物であることが好ましい。
 紫外線吸収剤は、波長340~420nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることが好ましく、波長345~400nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることがより好ましく、波長350~390nmの範囲に極大吸収波長が存在する化合物であることが更に好ましい。また、紫外線吸収剤の波長340~420nmの範囲のモル吸光係数の最大値は5000L・mol-1・cm-1以上であることが好ましく、10000L・mol-1・cm-1以上であることがより好ましく、13000L・mol-1・cm-1以上であることが更に好ましい。上限は、例えば、100000L・mol-1・cm-1以下が好ましい。
 紫外線吸収剤としては、共役ジエン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、ジベンゾイル化合物、トリアジン化合物、ベンゾフェノン化合物、サリシレート化合物、クマリン化合物、アクリロニトリル化合物、ベンゾジチアゾール化合物、ケイ皮酸化合物、α-β不飽和ケトン、カルボスチリル化合物、メロシアニン化合物などが挙げられ、共役ジエン化合物またはジベンゾイル化合物であることが好ましく、ジベンゾイル化合物であることがより好ましい。
 共役ジエン化合物は、下記式(UV-1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(UV-1)において、R及びRは、各々独立に、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数6~20のアリール基を表し、RとRとは互いに同一でも異なっていてもよい。ただし、R及びRの少なくとも一方は、炭素数1~20のアルキル基、又は炭素数6~20のアリール基である。R及びRは、R及びRが結合する窒素原子とともに、環状アミノ基を形成していてもよい。環状アミノ基としては、例えば、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基、ヘキサヒドロアゼピノ基、ピペラジノ基等が挙げられる。R及びRは、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~5のアルキル基が更に好ましい。
 式(UV-1)において、R及びRは、各々独立に、電子求引性基を表す。R及びRは、各々独立に、アシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基又はスルファモイル基であることが好ましく、アシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基又はスルファモイル基であることがより好ましい。また、R及びRは、互いに結合して環状の電子求引性基を形成してもよい。RおよびRが互いに結合して形成する環状の電子求引性基としては、例えば、2個のカルボニル基を含む6員環が挙げられる。
 式(UV-1)のR、R、R、及びRの少なくとも1つは、連結基を介して、ビニル基と結合したモノマーより導かれるポリマーの形になっていてもよい。あるいは、他のモノマーとの共重合体であっても良い。
 式(UV-1)で示される紫外線吸収剤については、特開2009-265642号公報の段落番号0024~0033の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。式(UV-1)で示される紫外線吸収剤の具体例としては、下記構造の化合物、特開2009-265642号公報の段落番号0034~0036に記載の化合物などが挙げられる。また、式(UV-1)で示される紫外線吸収剤の市販品としては、UV-503(大東化学(株)製)などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 ジベンゾイル化合物は、下記式(UV-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(UV-2)において、R101及びR102は、各々独立に、置換基を表し、m1およびm2は、それぞれ独立して0~5の整数を表す。
 R101及びR102が表す置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ヘテロアリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、-NRU1U2、-CORU3、-COORU4、-OCORU5、-NHCORU6、-CONRU7U8、-NHCONRU9U10、-NHCOORU11、-SOU12、-SOORU13、-NHSOU14及び-SONRU15U16が挙げられる。RU1~RU16は、各々独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又はアリール基を表す。
 R101及びR102が表す置換基は、各々独立にアルキル基又はアルコキシ基であることが好ましい。アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~10がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状が挙げられ、直鎖または分岐が好ましく、分岐がより好ましい。アルコキシ基の炭素数は、1~20が好ましく、1~10がより好ましい。アルコキシ基は、直鎖または分岐が好ましく、分岐がより好ましい。
 式(UV-2)において、R101及びR102の一方がアルキル基で、他方がアルコキシ基である組み合わせが好ましい。
 m1およびm2は、それぞれ独立して0~5の整数を表す。m1およびm2は、それぞれ独立して0~4の整数であることが好ましく、0~2の整数であることがより好ましく、0または1であることが更に好ましく、1であることが特に好ましい。
 ジベンゾイル化合物の具体例としては、アボベンゾンなどが挙げられる。また、ジベンゾイル化合物の市販品としては、Neo Heliopan 357(Symrise社製)などが挙げられる。
 トリアジン化合物は、下記式(UV-3-1)、式(UV-3-2)又は式(UV-3-3)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式中、Rd1は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~15のアルキル基、炭素数3~8のアルケニル基又は炭素数6~18のアリール基、炭素数7~18のアルキルアリール基または炭素数7~18のアリールアルキル基を表す。アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基およびアリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、以下に示す置換基Tiで説明した基が挙げられる。
 式中、Rd2~Rd9は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~15のアルキル基、炭素数3~8のアルケニル基又は炭素数6~18のアリール基、炭素数7~18のアルキルアリール基または炭素数7~18のアリールアルキル基を表す。アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基およびアリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、以下に示す置換基Tiで説明した基が挙げられる。
 置換基Tiとしては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭化水素基、複素環基、-ORti、-CORti、-COORti、-OCORti、-NRtiRti、-NHCORti、-CONRtiRti、-NHCONRtiRti、-NHCOORti、-SRti、-SORti、-SOORti、-NHSORtiまたは-SONRtiRtiが挙げられる。RtiおよびRtiは、それぞれ独立して水素原子、炭化水素基または複素環基を表す。RtiとRtiが結合して環を形成してもよい。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~15がより好ましく、1~8が更に好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましく、分岐がより好ましい。
 アルケニル基の炭素数は、2~30が好ましく、2~12がより好ましく、2~8が特に好ましい。アルケニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましい。
 アルキニル基の炭素数は、2~30が好ましく、2~25がより好ましい。アルキニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましい。
 アリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が更に好ましい。
 複素環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。複素環基は、単環または縮合数が2~4の縮合環が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環基の環を構成する炭素原子の数は3~30が好ましく、3~18がより好ましく、3~12がより好ましい。
 炭化水素基および複素環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、上述した置換基Tiで説明した置換基が挙げられる。
 トリアジン化合物の具体例としては、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのモノ(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-プロピルオキシフェニル)-6-(4-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-3-メチル-4-ヘキシルオキシフェニル)-6-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンなどのビス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]-1,3,5-トリアジンなどのトリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物等が挙げられる。トリアジン化合物の市販品としては、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 477、TINUVIN 479(以上、BASF社製)、KEMISORB 102(ケミプロ化成(株)製)などが挙げられる。
 ベンゾトリアゾール化合物は、下記式(UV-4)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式中、Re1~Re3は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~9のアルキル基、炭素数1~9のアルコキシ基、炭素数7~18のアルキルアリール基または炭素数7~18のアリールアルキル基を表す。アルキル基、アルキルアリール基およびアリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述した置換基Tiで説明した基が挙げられ、炭素数1~9のアルコキシカルボニル基が好ましい。
 ベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-アミル-5’-イソブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-イソブチル-5’-プロピルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-5’-(1,1,3,3-テトラメチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノールなどが挙げられる。市販品としては、TINUVIN P、TINUVIN PS、TINUVIN 99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 326、TINUVIN 328、TINUVIN 384-2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 171、TINUVIN 1130(以上、BASF社製)、Sumisorb 200、Sumisorb 250、Sumisorb 300、Sumisorb 340、Sumisorb 350(以上、住化ケムテックス(株)製)、KEMISORB 71、KEMISORB 73、KEMISORB 74、KEMISORB 79、KEMISORB 279(以上、ケミプロ化成(株)製)などが挙げられる。ベンゾトリアゾール化合物としてはミヨシ油脂製のMYUAシリーズを用いてもよい。
 ベンゾフェノン化合物としては、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾフェノン化合物の市販品としては、UvinulA、Uvinul049、Uvinul3050(以上、BASF社製)、Sumisorb 130(住化ケムテックス(株)製)、KEMISORB 10、KEMISORB 11、KEMISORB 11S、KEMISORB 12、KEMISORB 111(以上、ケミプロ化成(株)製)などが挙げられる。
 サリシレート化合物としては、フェニルサリシレート、p-オクチルフェニルサリシレート、p-t-ブチルフェニルサリシレートなどが挙げられる。
 クマリン化合物としては、例えば、クマリン-4、4-ヒドロキシクマリン、7-ヒドロキシクマリンなどが挙げられる。
 アクリロニトリル化合物としては、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸エチル、2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリル酸2-エチルヘキシルなどが挙げられる。
 また、紫外線吸収剤は、特開2009-217221号公報の段落番号0038~0052、特開2012-208374号公報の段落番号0052~0072、特開2013-068814号公報の段落番号0317~0334、特開2016-162946号公報の段落番号0061~0080、特許第6268967号公報の段落番号0049~0059、国際公開第2016/181987号の段落番号0059~0076に記載された化合物を用いることもできる。
 硬化性組成物の全固形分中における紫外線吸収剤の含有量は1~20質量%であることが好ましい。上限は15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。下限は、2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上であることがより好ましい。
 また、紫外線吸収剤の含有量は、光重合開始剤IAの100質量部に対して10~500質量部であることが好ましい。上限は、400質量部以下であることが好ましく、300質量部以下であることがより好ましい。下限は、30質量部以上であることが好ましく、50質量部以上であることがより好ましい。紫外線吸収剤と光重合開始剤IAとの割合が上記範囲であれば、本発明の硬化性組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した際に、得られるパターン(硬化膜)の耐溶剤性と矩形性を高い水準で両立することができる。
 また、紫外線吸収剤の含有量は、光重合開始剤IAと光重合開始剤IBとの100質量部に対して10~300質量部であることが好ましい。上限は、250質量部以下であることが好ましく、200質量部以下であることがより好ましい。下限は、30質量部以上であることが好ましく、50質量部以上であることがより好ましい。紫外線吸収剤と光重合開始剤IAとの割合が上記範囲であれば、本発明の硬化性組成物を用いてフォトリソグラフィ法でパターン形成した際に、得られるパターン(硬化膜)の耐溶剤性と矩形性を高い水準で両立することができる。
 本発明の硬化性組成物は紫外線吸収剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。紫外線吸収剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<溶剤>>
 本発明の硬化性組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、水、有機溶剤が挙げられ、有機溶剤であることが好ましい。有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開第2015/166779号の段落番号0223を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤も好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジクロロメタン、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、2-ペンタノン、3-ペンタノン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノン、2-メチルシクロヘキサノン、3-メチルシクロヘキサノン、4-メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、酢酸シクロヘキシル、シクロペンタノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、プロピレングリコールジアセテート、3-メトキシブタノール、メチルエチルケトン、ガンマブチロラクトン、スルホラン、アニソール、1,4-ジアセトキシブタン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、二酢酸ブタン-1,3-ジイル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセタート、ジアセトンアルコール(別名としてダイアセトンアルコール、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン)、2-メトキシプロピルアセテート、2-メトキシ-1-プロパノール、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。ただし有機溶剤としての芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある(例えば、有機溶剤全量に対して、50質量ppm(parts per million)以下とすることもでき、10質量ppm以下とすることもでき、1質量ppm以下とすることもできる)。
 本発明においては、金属含有量の少ない有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤の金属含有量は、例えば10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて質量ppt(parts per trillion)レベルの有機溶剤を用いてもよく、そのような有機溶剤は例えば東洋合成社が提供している(化学工業日報、2015年11月13日)。
 有機溶剤から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、蒸留(分子蒸留や薄膜蒸留等)やフィルタを用いたろ過を挙げることができる。ろ過に用いるフィルタのフィルタ孔径としては、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。フィルタの材質は、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。
 有機溶剤は、異性体(原子数が同じであるが構造が異なる化合物)が含まれていてもよい。また、異性体は、1種のみが含まれていてもよいし、複数種含まれていてもよい。
 有機溶剤中の過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。
 硬化性組成物中における溶剤の含有量は、10~97質量%であることが好ましい。下限は、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましく、60質量%以上であることがより一層好ましく、70質量%以上であることが特に好ましい。上限は、96質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。本発明の硬化性組成物は溶剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。溶剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<顔料誘導体>>
 本発明の硬化性組成物は、更に顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体は分散助剤として用いられる。分散助剤とは、硬化性組成物中において顔料の分散性を高めるための素材のことである。硬化性組成物が更に分散剤などの樹脂を含む場合には、顔料と分散助剤と樹脂との間でネットワークを形成して顔料の分散性を向上させることができる。
 顔料誘導体としては、色素骨格に酸基または塩基性基が結合した構造を有する化合物が挙げられる。
 顔料誘導体を構成する色素骨格としては、スクアリリウム色素骨格、ピロロピロール色素骨格、ジケトピロロピロール色素骨格、キナクリドン色素骨格、アントラキノン色素骨格、ジアントラキノン色素骨格、ベンゾイソインドール色素骨格、チアジンインジゴ色素骨格、アゾ色素骨格、キノフタロン色素骨格、フタロシアニン色素骨格、ナフタロシアニン色素骨格、ジオキサジン色素骨格、ペリレン色素骨格、ペリノン色素骨格、ベンゾイミダゾロン色素骨格、ベンゾチアゾール色素骨格、ベンゾイミダゾール色素骨格およびベンゾオキサゾール色素骨格が挙げられ、スクアリリウム色素骨格、ピロロピロール色素骨格、ジケトピロロピロール色素骨格、フタロシアニン色素骨格、キナクリドン色素骨格およびベンゾイミダゾロン色素骨格が好ましく、スクアリリウム色素骨格およびピロロピロール色素骨格がより好ましい。
 酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、ボロン酸基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基、イミド酸基及びこれらの塩等が挙げられる。塩を構成する原子または原子団としては、アルカリ金属イオン(Li、Na、Kなど)、アルカリ土類金属イオン(Ca2+、Mg2+など)、アンモニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、ホスホニウムイオンなどが挙げられる。カルボン酸アミド基としては、-NHCORA1で表される基が好ましい。スルホン酸アミド基としては、-NHSOA2で表される基が好ましい。イミド酸基としては、-SONHSOA3、-CONHSOA4、-CONHCORA5または-SONHCORA6で表される基が好ましく、-SONHSOA3がより好ましい。RA1~RA6は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。RA1~RA6が表すアルキル基及びアリール基は、置換基を有してもよい。置換基としてはハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。
 塩基性基としては、アミノ基、ピリジニル基およびその塩、アンモニウム基の塩、並びにフタルイミドメチル基が挙げられる。塩を構成する原子または原子団としては、水酸化物イオン、ハロゲンイオン、カルボン酸イオン、スルホン酸イオン、フェノキシドイオンなどが挙げられる。
 顔料誘導体の具体例としては、後述する実施例に記載の化合物が挙げられる。また、特開昭56-118462号公報に記載の化合物、特開昭63-264674号公報に記載の化合物、特開平01-217077号公報に記載の化合物、特開平03-009961号公報に記載の化合物、特開平03-026767号公報に記載の化合物、特開平03-153780号公報に記載の化合物、特開平03-045662号公報に記載の化合物、特開平04-285669号公報に記載の化合物、特開平06-145546号公報に記載の化合物、特開平06-212088号公報に記載の化合物、特開平06-240158号公報に記載の化合物、特開平10-030063号公報に記載の化合物、特開平10-195326号公報に記載の化合物、国際公開第2011/024896号の段落番号0086~0098に記載の化合物、国際公開第2012/102399号の段落番号0063~0094に記載の化合物、国際公開第2017/038252号の段落番号0082に記載の化合物、特開2015-151530号公報の段落番号0171に記載の化合物、特開2011-252065号公報の段落番号0162~0183に記載の化合物、特開2003-081972号公報に記載の化合物、特許第5299151号公報に記載の化合物、特開2015-172732号公報に記載の化合物、特開2014-199308号公報に記載の化合物、特開2014-085562号公報に記載の化合物、特開2014-035351号公報に記載の化合物、特開2008-081565号公報に記載の化合物、特開2019-109512号公報に記載の化合物、特開2019-133154号公報に記載の化合物、国際公開第2020/002106号に記載のチオール連結基を有するジケトピロロピロール化合物、特開2018-168244号公報に記載のベンゾイミダゾロン化合物又はそれらの塩が挙げられる。
 顔料誘導体の含有量は、赤外線吸収剤100質量部に対し、1~50質量部が好ましい。下限値は、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。上限値は、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
 また、顔料誘導体の含有量は、赤外線吸収顔料100質量部に対し、1~50質量部が好ましい。下限値は、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。上限値は、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
 本発明の硬化性組成物は顔料誘導体を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。顔料誘導体を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<環状エーテル基を有する化合物>>
 本発明の硬化性組成物は、更に環状エーテル基を有する化合物を含有することができる。環状エーテル基としては、エポキシ基およびオキセタニル基が挙げられ、エポキシ基であることが好ましい。環状エーテル基を有する化合物としては、1分子内に環状エーテル基を1~100個有する化合物が挙げられる。環状エーテル基の数の上限は、例えば、10個以下とすることもでき、5個以下とすることもできる。環状エーテル基の数の下限は、2個以上が好ましい。
 環状エーテル基を有する化合物は、低分子化合物(例えば分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)でもよい。環状エーテル基の重量平均分子量は、200~100000が好ましく、500~50000がより好ましい。重量平均分子量の上限は、10000以下が好ましく、5000以下がより好ましく、3000以下が更に好ましい。
 環状エーテル基を有する化合物としては、特開2013-011869号公報の段落番号0034~0036に記載された化合物、特開2014-043556号公報の段落番号0147~0156に記載された化合物、特開2014-089408号公報の段落番号0085~0092に記載された化合物、特開2017-179172号公報に記載された化合物を用いることもできる。
 環状エーテル基を有する化合物の市販品としては、デナコール EX-212L、EX-212、EX-214L、EX-214、EX-216L、EX-216、EX-321L、EX-321、EX-850L、EX-850(以上、ナガセケムテックス(株)製)、ADEKA RESIN EP-4000S、EP-4003S、EP-4010S、EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、PB 4700(以上、(株)ダイセル製)、サイクロマーP ACA 200M、ACA 230AA、ACA Z250、ACA Z251、ACA Z300、ACA Z320(以上、(株)ダイセル製)、jER1031S、jER157S65、jER152、jER154、jER157S70(以上、三菱ケミカル(株)製)、アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)、アデカグリシロール ED-505((株)ADEKA製、エポキシ基含有モノマー)、マープルーフG-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(日油(株)製、エポキシ基含有ポリマー)、OXT-101、OXT-121、OXT-212、OXT-221(以上、東亞合成(株)製、オキセタニル基含有モノマー)、OXE-10、OXE-30(以上、大阪有機化学工業(株)製、オキセタニル基含有モノマー)などが挙げられる。
 硬化性組成物の全固形分中における環状エーテル基を有する化合物の含有量は、0.1~40質量%であることが好ましい。下限は、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。上限は、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい。また、環状エーテル基を有する化合物の含有量は、重合性モノマーの100質量部に対して1~400質量部であることが好ましく、1~100質量部であることがより好ましく、1~50質量部であることが更に好ましい。本発明の硬化性組成物は環状エーテル基を有する化合物を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。環状エーテル基を有する化合物を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<硬化剤>>
 本発明の硬化性組成物が環状エーテル基を有する化合物を含む場合、硬化剤をさらに含むことが好ましい。硬化剤としては、例えばアミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール化合物、多価カルボン酸、チオール化合物などが挙げられる。硬化剤の具体例としては、コハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)などが挙げられる。硬化剤は、特開2016-075720号公報の段落番号0072~0078に記載の化合物、特開2017-036379号公報に記載の化合物を用いることもできる。硬化剤の含有量は、環状エーテル基を有する化合物の100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましく、0.01~10質量部がより好ましく、0.1~6.0質量部がさらに好ましい。本発明の硬化性組成物は硬化剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。硬化剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 本発明の硬化性組成物は界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用することができる。界面活性剤はシリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤であることが好ましい。界面活性剤については、国際公開第2015/166779号の段落番号0238~0245に記載された界面活性剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素系界面活性剤としては、特開2014-041318号公報の段落番号0060~0064(対応する国際公開第2014/017669号の段落番号0060~0064)等に記載の界面活性剤、特開2011-132503号公報の段落番号0117~0132に記載の界面活性剤、特開2020-008634号公報に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。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-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-563、F-565、F-568、F-575、F-780、EXP、MFS-330、R-01、R-40、R-40-LM、R-41、R-41-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上、DIC(株)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208G、215M、245F、601AD、601ADH2、602A、610FM、710FL、710FM、710FS、FTX-218(以上、(株)NEOS製)等が挙げられる。
 また、フッ素系界面活性剤として、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、フッ素化アルキル基また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。このようなフッ素系界面活性剤は、特開2016-216602号公報に記載されたフッ素系界面活性剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素系界面活性剤として、ブロックポリマーを用いることもできる。フッ素系界面活性剤として、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繰り返し単位と、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繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができる。また、特開2010-032698号公報の段落番号0016~0037に記載されたフッ素含有界面活性剤や、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3000~50000であり、例えば、14000である。上記の化合物中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
 また、フッ素系界面活性剤として、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を用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落番号0050~0090および段落番号0289~0295に記載された化合物、DIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等が挙げられる。また、フッ素系界面活性剤として、特開2015-117327号公報の段落番号0015~0158に記載の化合物を用いることもできる。
 また、国際公開第2020/084854号に記載の界面活性剤を、炭素数6以上のパーフルオロアルキル基を有する界面活性剤の代替として用いることも、環境規制の観点から好ましい。
 また、式(fi-1)で表される含フッ素イミド塩化合物を界面活性剤として用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(fi-1)中、mは1または2を表し、nは1~4の整数を表し、aは1または2を表し、Xa+はa価の金属イオン、第1級アンモニウムイオン、第2級アンモニウムイオン、第3級アンモニウムイオン、第4級アンモニウムイオンまたはNH を表す。
 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L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF社製)、テトロニック304、701、704、901、904、150R1(BASF社製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられる。具体例としては、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2-ヘプタデセニル-ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
 アニオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、t-オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、SH8400、SH8400 FLUID、FZ-2122、67 Additive、74 Additive、M Additive、SF 8419 OIL(以上、ダウ・東レ(株)製)、TSF-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)、KP-341、KF-6000、KF-6001、KF-6002、KF-6003(以上、信越化学工業(株)製)、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-3760、BYK-UV3510(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。
 また、シリコーン系界面活性剤には下記構造の化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 硬化性組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、0.001~1質量%であることが好ましく、0.001~0.5質量%であることがより好ましく、0.001~0.2質量%であることが更に好ましい。本発明の硬化性組成物は界面活性剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。界面活性剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<シランカップリング剤>>
 本発明の硬化性組成物はシランカップリング剤を含有することができる。本明細書において、シランカップリング剤は、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物を意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応および縮合反応の少なくともいずれかによってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられ、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤は、特開2009-288703号公報の段落番号0018~0036に記載の化合物、特開2009-242604号公報の段落番号0056~0066に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。硬化性組成物の全固形分中におけるシランカップリング剤の含有量は、0.01~15.0質量%であることが好ましく、0.05~10.0質量%であることがより好ましい。本発明の硬化性組成物はシランカップリング剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。シランカップリング剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の硬化性組成物は重合禁止剤を含有することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)が挙げられ、p-メトキシフェノールが好ましい。硬化性組成物の全固形分中における重合禁止剤の含有量は、0.0001~5質量%であることが好ましい。本発明の硬化性組成物は重合禁止剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。重合禁止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<酸化防止剤>>
 本発明の硬化性組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール系酸化防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。前述の置換基としては炭素数1~22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、酸化防止剤は、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。また、酸化防止剤は、リン系酸化防止剤も好適に使用することができる。リン系酸化防止剤としてはトリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)などが挙げられる。酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ AO-20、アデカスタブ AO-30、アデカスタブ AO-40、アデカスタブ AO-50、アデカスタブ AO-50F、アデカスタブ AO-60、アデカスタブ AO-60G、アデカスタブ AO-80、アデカスタブ AO-330(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。また、酸化防止剤は、特許第6268967号公報の段落番号0023~0048に記載された化合物、国際公開第2017/006600号に記載された化合物、国際公開第2017/164024号に記載された化合物を使用することもできる。硬化性組成物の全固形分中における酸化防止剤の含有量は0.01~20質量%であることが好ましく、0.3~15質量%であることがより好ましい。本発明の硬化性組成物は酸化防止剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。酸化防止剤を2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<着色剤>>
 本発明の硬化性組成物は、着色剤を含有することができる。着色剤としては、緑色着色剤、赤色着色剤、黄色着色剤、紫色着色剤、青色着色剤、オレンジ色着色剤、黒色着色剤などが挙げられる。着色剤は、顔料であってもよく、染料であってもよい。硬化性組成物の全固形分中における着色剤の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。本発明の硬化性組成物は、着色剤を実質的に含まないことが好ましい。なお、本発明の硬化性組成物が着色剤を実質的に含まない場合とは、硬化性組成物の全固形分中における着色剤の含有量が、0.1質量%以下であることを意味し、0.05質量%以下であることが好ましく、着色剤を含有しないことがより好ましい。
<<その他成分>>
 本発明の硬化性組成物は、必要に応じて、増感剤、硬化促進剤、フィラー、熱硬化促進剤、可塑剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を含有してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、例えば、特開2012-003225号公報の段落番号0183以降(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の段落番号0237)の記載、特開2008-250074号公報の段落番号0101~0104、0107~0109等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、本発明の組成物は、必要に応じて、潜在酸化防止剤を含有してもよい。潜在酸化防止剤としては、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であって、100~250℃で加熱するか、又は酸/塩基触媒存在下で80~200℃で加熱することにより保護基が脱離して酸化防止剤として機能する化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤としては、国際公開第2014/021023号、国際公開第2017/030005号、特開2017-008219号公報に記載された化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤の市販品としては、アデカアークルズGPA-5001((株)ADEKA製)等が挙げられる。
<収容容器>
 本発明の硬化性組成物の収容容器としては、特に限定はなく、公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器として、原材料や硬化性組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成する多層ボトルや6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015-123351号公報に記載の容器が挙げられる。また、容器内壁は、容器内壁からの金属溶出を防ぎ、硬化性組成物の経時安定性を高めたり、成分変質を抑制するなど目的で、ガラス製やステンレス製などにすることも好ましい。
<硬化性組成物の調製方法>
 本発明の硬化性組成物は、前述の成分を混合して調製できる。硬化性組成物の調製に際しては、全成分を同時に溶剤に溶解または分散して硬化性組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜配合した2つ以上の溶液または分散液をあらかじめ調製し、使用時(塗布時)にこれらを混合して組成物として調製してもよい。
 硬化性組成物の調製に際して、顔料を分散させるプロセスを含んでいてもよい。顔料を分散させるプロセスにおいて、顔料の分散に用いる機械力としては、圧縮、圧搾、衝撃、剪断、キャビテーションなどが挙げられる。これらプロセスの具体例としては、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、マイクロフルイダイザー、高速インペラー、サンドグラインダー、フロージェットミキサー、高圧湿式微粒化、超音波分散などが挙げられる。またサンドミル(ビーズミル)における顔料の粉砕においては、径の小さいビーズを使用する、ビーズの充填率を大きくする事等により粉砕効率を高めた条件で処理することが好ましい。また、粉砕処理後にろ過、遠心分離などで粗粒子を除去することが好ましい。また、顔料を分散させるプロセスおよび分散機は、「分散技術大全集、株式会社情報機構発行、2005年7月15日」や「サスペンション(固/液分散系)を中心とした分散技術と工業的応用の実際 総合資料集、経営開発センター出版部発行、1978年10月10日」、特開2015-157893号公報の段落番号0022に記載のプロセス及び分散機を好適に使用出来る。また顔料を分散させるプロセスにおいては、ソルトミリング工程にて顔料の微細化処理を行ってもよい。ソルトミリング工程に用いられる素材、機器、処理条件等は、例えば特開2015-194521号公報、特開2012-046629号公報の記載を参酌できる。分散に使用するビーズとしては、ジルコニア、メノウ、石英、チタニア、タングステンカーバイト、窒化ケイ素、アルミナ、ステンレス鋼、ガラスまたはそれらの組み合わせを使用できる。また、モース硬度が2以上の無機化合物をビーズとして使用することもできる。硬化性組成物中に上記ビーズが1~10000ppm含まれていてもよい。
 硬化性組成物の調製にあたり、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、硬化性組成物をフィルタでろ過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているフィルタであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ナイロン(例えばナイロン-6、ナイロン-6,6)等のポリアミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量のポリオレフィン樹脂を含む)等の素材を用いたフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)およびナイロンが好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01~7.0μmが好ましく、0.01~3.0μmがより好ましく、0.05~0.5μmが更に好ましい。フィルタの孔径が上記範囲であれば、微細な異物をより確実に除去できる。フィルタの孔径値については、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。フィルタは、日本ポール株式会社(DFA4201NXEY、DFA4201NAEY、DFA4201J006Pなど)、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)および株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタを用いることができる。
 また、フィルタとしてファイバ状のろ材を用いることも好ましい。ファイバ状のろ材としては、例えばポリプロピレンファイバ、ナイロンファイバ、グラスファイバ等が挙げられる。市販品としては、ロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)が挙げられる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタ(例えば、第1のフィルタと第2のフィルタなど)を組み合わせてもよい。その際、各フィルタでのろ過は、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。また、上述した範囲内で異なる孔径のフィルタを組み合わせてもよい。また、第1のフィルタでのろ過は、分散液のみに対して行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタでろ過を行ってもよい。
<硬化膜>
 次に、本発明の硬化膜について説明する。本発明の硬化膜は、上述した本発明の硬化性組成物を硬化して得られるものである。本発明の硬化膜は、近赤外線カットフィルタとして好ましく用いることができる。近赤外線カットフィルタとしては、例えば、固体撮像素子の受光側における近赤外線カットフィルタ(例えば、ウエハーレベルレンズに対する近赤外線カットフィルタ用など)、固体撮像素子の裏面側(受光側とは反対側)における赤外線カットフィルタ、環境光センサ用の近赤外線カットフィルタ(例えば、情報端末装置が置かれた環境の照度や色調を感知してディスプレイの色調を調整する照度センサーや、色調を調整する色補正用センサ)などが挙げられる。特に、固体撮像素子の受光側における近赤外線カットフィルタとして好ましく用いることができる。
 本発明の硬化膜は、パターンを有していてもよく、パターンを有さない膜(平坦膜)であってもよい。
 本発明の硬化膜の厚さは、目的に応じて適宜調整できる。硬化膜の厚さは20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることが更に好ましく、4μm以下であることがより一層好ましく、2.5μm以下であることが更に一層好ましい。膜の厚さの下限は0.1μm以上であることが好ましく、0.2μm以上であることがより好ましく、0.5μm以上であることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜は、波長700~2000nm(好ましくは波長700~1500nm、より好ましくは波長700~1300nm、更に好ましくは波長700~1000nm)の範囲の少なくとも1点での透過率が20%以下であることが好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましい。また、波長400~600nmの光の平均透過率は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。また、波長400~600nmの範囲の光の透過率の最小値は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
 本発明の硬化膜は、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比(吸光度比A/A)が4.5以上であることが好ましく、6以上であることがより好ましく、8以上であることが更に好ましく、12以上であることがより一層好ましい。上限は特に限定はないが50以下とすることができる。
 本発明の硬化膜は、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長365nmにおける吸光度Aとの比(吸光度比A/A)が1以上9未満であることが好ましい。下限は、1.5以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましい。上限は、4.5未満であることが好ましく、3未満であることがより好ましい。
 本発明の硬化膜は、有彩色着色剤を含むカラーフィルタと組み合わせて用いることもできる。カラーフィルタは、有彩色着色剤を含む着色組成物を用いて製造できる。本発明の硬化膜とカラーフィルタと組み合わせて用いる場合、本発明の硬化膜の光路上にカラーフィルタが配置されていることが好ましい。例えば、本発明の硬化膜とカラーフィルタとを積層して積層体として用いることが好ましい。積層体においては、本発明の硬化膜とカラーフィルタとは、両者が厚み方向で隣接していてもよく、隣接していなくてもよい。本発明の硬化膜とカラーフィルタとが厚み方向で隣接していない場合は、カラーフィルタが形成された支持体とは別の支持体上に、本発明の硬化膜が形成されていてもよく、本発明の膜とカラーフィルタとの間に、固体撮像素子を構成する他の部材(例えば、マイクロレンズ、平坦化層など)が介在していてもよい。
 本発明の硬化膜は、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や、赤外線センサ、画像表示装置などの各種装置に用いることができる。
<パターンの形成方法>
 本発明のパターンの形成方法は、本発明の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、この硬化性組成物層に対して、350nmを超え380nm以下の波長の光を照射し、パターン状に露光する第1の露光工程と、硬化性組成物層を現像する現像工程と、現像工程後に、硬化性組成物層に対して、254nm以上350nm以下の波長の光を照射する第2の露光工程とを含む。
 本発明のパターンの形成方法では、全工程を通じて200℃未満の温度下で処理を行うことが好ましく、150℃以下の温度下で行うことがより好ましい。なお、本明細書において、「全工程を通じて200℃未満の温度で処理を行う」とは、硬化性組成物を用いてパターン状の硬化膜を形成する工程の全てを、200℃未満の温度で行うことを意味する。
 本発明のパターンの形成方法において、第2の露光工程後に、さらに加熱する工程を設けることもできる。ただし、この場合には、加熱温度は200℃未満とする。以下、各工程について詳細を述べる。
<<硬化性組成物層の形成工程>>
 硬化性組成物層を形成する工程では、支持体上に本発明の硬化性組成物を塗布して硬化性組成物層を形成する。
 支持体としては、シリコン基板などの半導体基材や、透明基材が挙げられる。
 支持体として用いられる半導体基材上には、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)、透明導電膜などが形成されていてもよい。また、半導体基材上には、各画素を隔離する隔壁やブラックマトリクスが形成されていてもよい。また、半導体基材上には、必要により、上部の層との密着性改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層が設けられていてもよい。
 支持体として用いられる透明基材としては、少なくとも可視光が透過できる材料で構成されたものであれば特に限定されない。例えば、ガラス、樹脂などの材質で構成された基材が挙げられる。樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。ガラスとしては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、銅を含有するガラスなどが挙げられる。銅を含有するガラスとしては、銅を含有する燐酸塩ガラス、銅を含有する弗燐酸塩ガラスなどが挙げられる。銅を含有するガラスは、市販品を用いることもできる。銅を含有するガラスの市販品としては、NF-50(AGCテクノグラス(株)製)等が挙げられる。
 硬化性組成物の塗布方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、滴下法(ドロップキャスト);スリットコート法;スプレー法;ロールコート法;回転塗布法(スピンコーティング);流延塗布法;スリットアンドスピン法;プリウェット法(たとえば、特開2009-145395号公報に記載されている方法);インクジェット(例えばオンデマンド方式、ピエゾ方式、サーマル方式)、ノズルジェット等の吐出系印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、反転オフセット印刷、メタルマスク印刷などの各種印刷法;金型等を用いた転写法;ナノインプリント法などが挙げられる。インクジェットでの適用方法としては、特に限定されず、例えば「広がる・使えるインクジェット-特許に見る無限の可能性-、2005年2月発行、住ベテクノリサーチ」に示された方法(特に115ページ~133ページ)や、特開2003-262716号公報、特開2003-185831号公報、特開2003-261827号公報、特開2012-126830号公報、特開2006-169325号公報などに記載の方法が挙げられる。
 支持体上に形成した硬化性組成物層は、乾燥(プリベーク)してもよい。プリベークを行う場合、プリベーク温度は、80℃以下が好ましく、70℃以下がより好ましく、60℃以下が更に好ましく、50℃以下が特に好ましい。下限は、例えば、40℃以上とすることができる。プリベーク時間は、10~3600秒が好ましい。プリベークは、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
<<第1の露光工程>>
 第1の露光工程では、硬化性組成物層に対して、350nmを超え380nm以下の波長の光を照射してパターン状に露光する。例えば、硬化性組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン状に露光することができる。これにより、硬化性組成物層の露光部分を硬化させることができる。露光に際して用いることができる光は、350nmを超え370nm以下の波長の光が好ましく、i線(365nm)がより好ましい。
 照射量(露光量)としては、例えば、30~1500mJ/cmが好ましく、50~1000mJ/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m~100000W/m(例えば、5000W/m、15000W/m、35000W/m)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
<<現像工程>>
 現像工程では、硬化性組成物層の未露光部を現像除去してパターン(画素)を形成する。硬化性組成物層の未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の硬化性組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。現像液としては、有機溶剤、アルカリ現像液などが挙げられ、アルカリ現像液であることが好ましい。現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上させるため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
 アルカリ現像液は、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液であることが好ましい。アルカリ剤としては、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシアミン、エチレンジアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、エチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの無機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ剤は、分子量が大きい化合物の方が環境面および安全面で好ましい。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。また、現像液は、更に界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤が好ましい。現像液は、移送や保管の便宜などの観点より、一旦濃縮液として製造し、使用時に必要な濃度に希釈してもよい。希釈倍率は特に限定されないが、例えば1.5~100倍の範囲に設定することができる。
 また、現像後純水で洗浄(リンス)することも好ましい。また、リンスは、現像後の硬化性組成物層が形成された支持体を回転させつつ、現像後の硬化性組成物層へリンス液を供給して行うことが好ましい。また、リンス液を吐出させるノズルを支持体の中心部から支持体の周縁部に移動させて行うことも好ましい。この際、ノズルの支持体中心部から周縁部へ移動させるにあたり、ノズルの移動速度を徐々に低下させながら移動させてもよい。このようにしてリンスを行うことで、リンスの面内ばらつきを抑制できる。また、ノズルを支持体中心部から周縁部へ移動させつつ、支持体の回転速度を徐々に低下させても同様の効果が得られる。
<<第2の露光工程>>
 第2の露光工程では、254nm以上350nm以下の波長の光を照射して硬化性組成物層を露光する。照射する光は、波長300nm以下の光を含むことが好ましく、波長254nmの光を含むことがより好ましい。第2の露光工程は、例えば紫外線フォトレジスト硬化装置を用いて行うことができる。紫外線フォトレジスト硬化装置からは、例えば254nm以上350nm以下の波長の光とともに、これ以外の光(例えばi線)が照射されてもよい。上述した現像前の露光で用いられる光の波長と、現像後の露光(後露光)で用いられる光の波長の差は、200nm以下であることが好ましく、100~150nmであることがより好ましい。
 照射量(露光量)は、30~4000mJ/cmが好ましく、50~3500mJ/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については、第1の露光工程時の条件と同様に、適宜選択することができる。
 本発明では、現像前および現像後の2段階で硬化性組成物層を露光することにより、第1の露光(現像前の露光)で硬化性組成物層を適度に硬化させることができ、第2の露光(現像後の露光)で硬化性組成物層全体をほぼ完全に硬化させることができる。結果として、200℃未満の低温条件でも、硬化性組成物を充分に硬化させて、密着性に優れ、さらには、耐溶剤性、平坦性および矩形性にも優れるパターン状の硬化膜を形成することができる。
<<ポストベーク>>
 本発明のパターン形成においては、さらに、現像工程と第2の露光工程の間、および、第2の露光工程の後の少なくともいずれかの期間に、所定の温度で硬化性組成物層を加熱する工程(ポストベーク)を行ってもよい。ポストベークの加熱温度は、200℃未満であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることがさらに好ましい。また、ポストベークの加熱温度は、45℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることがさらに好ましい。特に、樹脂基板を使用する場合や、光電変換層を有機材料などで構成した場合においては、加熱温度は、50~120℃であることが好ましく、80~100℃がより好ましく、80~90℃がさらに好ましい。加熱時間は、適宜選択でき、例えば1~10分であり、2~8分であることが好ましく、3~6分であることがより好ましい。
 ポストベークは、大気下で行ってもよく、低酸素雰囲気下で行ってもよい。ポストベークは、膜の酸化による劣化を抑制する等の観点から、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下で行うことが好ましく、酸素濃度は、15体積%以下であることがより好ましく、5体積%以下であることがさらに好ましく、1体積%以下(実質的に無酸素)であることが特に好ましい。
 ポストベークは、ホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。一方、露光後の構造体を加熱することに支障がある場合や、硬化性組成物層が充分に硬化している場合には、ポストベークは行わなくてもよい。
 第2の露光工程後(第2の露光工程後にポストベークを行った場合はポストベーク後)のパターン状の硬化膜の厚さは、0.1~5μmであることが好ましい。下限は、0.2μm以上であることが好ましく、0.3μm以上であることがより好ましい。上限は、3μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。硬化膜のパターンの幅は、0.1~20μmであることが好ましい。下限は、0.3μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。上限は、15μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
<近赤外線カットフィルタ>
 本発明の近赤外線カットフィルタは、上述した本発明の硬化膜を有する。本発明の近赤外線カットフィルタは、波長400~600nmの光の平均透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。また、波長400~600nmの範囲の光の透過率の最小値は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
 近赤外線カットフィルタの近赤外線遮蔽性の好ましい範囲は用途によって異なるが、波長700~2000nm(好ましくは波長700~1500nm、より好ましくは波長700~1300nm、更に好ましくは波長700~1000nm)の範囲の少なくとも1点での透過率が20%以下であることが好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましい。
 本発明の近赤外線カットフィルタは、上述した本発明の硬化膜の他に、更に、銅を含有する層、誘電体多層膜、紫外線吸収層などを有していてもよい。紫外線吸収層としては、例えば、国際公開第2015/099060号の段落番号0040~0070、0119~0145に記載された吸収層が挙げられる。誘電体多層膜としては、特開2014-041318号公報の段落番号0255~0259に記載された誘電体多層膜が挙げられる。銅を含有する層としては、銅を含有するガラスで構成されたガラス基板(銅含有ガラス基板)や、銅錯体を含む層(銅錯体含有層)を用いることもできる。銅含有ガラス基板としては、銅を含有する燐酸塩ガラス、銅を含有する弗燐酸塩ガラスなどが挙げられる。銅含有ガラスの市販品としては、NF-50(AGCテクノグラス(株)製)、BG-60、BG-61(以上、ショット社製)、CD5000(HOYA(株)製)等が挙げられる。
<固体撮像素子>
 本発明の固体撮像素子は、上述した本発明の硬化膜を含む。固体撮像素子の構成としては、本発明の硬化膜を有する構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はない。例えば、以下のような構成が挙げられる。
 支持体上に、固体撮像素子の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、本発明の硬化膜を有する構成である。更に、デバイス保護膜上であって、本発明の硬化膜の下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、本発明の硬化膜上に集光手段を有する構成等であってもよい。また、カラーフィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各画素を形成する膜が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各画素よりも低屈折率であることが好ましい。このような構造を有する撮像装置の例としては、特開2012-227478号公報、特開2014-179577号公報に記載された装置が挙げられる。
<画像表示装置>
 本発明の画像表示装置は、本発明の硬化膜を含む。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木昭夫著、(株)工業調査会、1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田龍男編集、(株)工業調査会、1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。画像表示装置は、白色有機EL素子を有するものであってもよい。白色有機EL素子としては、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003-045676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線-高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集-」、技術情報協会、326~328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430~485nm)、緑色領域(530~580nm)及び黄色領域(580~620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650~700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。
<赤外線センサ>
 本発明の赤外線センサは、上述した本発明の硬化膜を含む。赤外線センサの構成としては、赤外線センサとして機能する構成であれば特に限定はない。以下、本発明の赤外線センサの一実施形態について、図面を用いて説明する。
 図1において、符号110は、固体撮像素子である。固体撮像素子110の撮像領域上には、近赤外線カットフィルタ111と、赤外線透過フィルタ114とが配置されている。また、近赤外線カットフィルタ111上には、カラーフィルタ112が配置されている。カラーフィルタ112および赤外線透過フィルタ114の入射光hν側には、マイクロレンズ115が配置されている。マイクロレンズ115を覆うように平坦化層116が形成されている。
 近赤外線カットフィルタ111は本発明の硬化性組成物を用いて形成することができる。カラーフィルタ112は、可視領域における特定波長の光を透過及び吸収する画素が形成されたカラーフィルタであって、特に限定はなく、従来公知の画素形成用のカラーフィルタを用いることができる。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の画素が形成されたカラーフィルタなどが用いられる。例えば、特開2014-043556号公報の段落番号0214~0263の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。赤外線透過フィルタ114は、使用する赤外LEDの発光波長に応じてその特性が選択される。
 図1に示す赤外線センサにおいて、平坦化層116上には、近赤外線カットフィルタ111とは別の近赤外線カットフィルタ(他の近赤外線カットフィルタ)が更に配置されていてもよい。他の近赤外線カットフィルタとしては、銅を含有する層および/または誘電体多層膜を有するものなどが挙げられる。これらの詳細については、上述したものが挙げられる。また、他の近赤外線カットフィルタとしては、デュアルバンドパスフィルタを用いてもよい。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
<硬化性組成物の製造>
 下記の表に記載の素材を混合して、硬化性組成物を製造した。なお、分散液については、下記表の分散液の欄に記載の種類の素材を、それぞれ下記の表の分散液の欄に記載の質量部で示す配合量で混合し、更に直径0.3mmのジルコニアビーズ230質量部を加えて、ペイントシェーカーを用いて5時間分散処理を行い、ビーズをろ過で分離して分散液を製造したものを用いた。また、赤外線吸収剤、分散助剤、分散剤、重合性モノマー、光重合開始剤、紫外線吸収剤、添加剤、樹脂、界面活性剤及び重合禁止剤における配合量の欄に記載の数値は、固形分換算での値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 上記表に記載の素材の詳細は以下の通りである。
(赤外線吸収剤)
 A1~A15:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 A16:FDR-003(山田化学工業(株))
 A17:FDR-004(山田化学工業(株))
 A18:FDR-005(山田化学工業(株))
(分散助剤)
 S1~S9:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(分散剤)
 C1:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。重量平均分子量20000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 C2:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。重量平均分子量10000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 C3:DSIPERBYK-140(ビックケミー社製)
 C4:DSIPERBYK-2026(ビックケミー社製)
(溶剤)
 J1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
(重合性モノマー)
 D1:アロニックスM-305(東亞合成(株)製)
 D2:NKエステル A-TMMT(新中村化学工業(株)製)
 D3:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製))
(光重合開始剤)
[光重合開始剤IA]
 I-A1:下記構造の化合物(オキシム化合物、メタノール中での波長365nmの吸光係数7.0×10mL/g・cm)
 I-A2:下記構造の化合物(オキシム化合物、メタノール中での波長365nmの吸光係数7.7×10mL/g・cm)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
[光重合開始剤IB]
 I-B1:下記構造の化合物(ヒドロキシアルキルフェノン化合物、メタノール中での波長365nmの吸光係数が48.9mL/g・cmで、波長254nmの吸光係数が3.0×10mL/g・cm)
 I-B2:下記構造の化合物(ヒドロキシアルキルフェノン化合物、メタノール中での波長365nmの吸光係数が48.9mL/g・cmで、波長254nmの吸光係数が5.0×10mL/g・cm)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(紫外線吸収剤)
 U1:アボベンゾン(下記構造の化合物、ジベンゾイル化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 U2:下記構造の化合物(共役ジエン化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(添加剤)
 E1:アデカスタブAO-80((株)ADEKA製、酸化防止剤)
(樹脂)
 P1:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量30000)
 P2:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量30000)
 P3:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量10000)
 P4:下記構造の樹脂(重量平均分子量20000)
 P5:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量15000)
 P6:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量15000)
 P7:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値はモル比である。重量平均分子量15000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(界面活性剤)
 F1:下記構造の化合物(シリコーン系界面活性剤)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 F2:メガファックRS-72-K(DIC(株)製、固形分濃度30%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、フッ素系界面活性剤)
(重合禁止剤)
 G1:p-メトキシフェノール
 各硬化性組成物について、硬化性組成物の全固形分中における光重合開始剤IAと光重合開始剤IBの合計の含有量の値を「光重合開始剤の含有量」の欄に記載し、光重合開始剤IAの100質量部に対する光重合開始剤IBの含有量の値を「光重合開始剤IBの含有量」の欄に記載し、硬化性組成物の全固形分中における赤外線吸収剤の含有量の値を「赤外線吸収剤の含有量」の欄に記載し、硬化性組成物の全固形分中における重合性モノマーの含有量の値を「重合性モノマーの含有量」の欄に記載し、重合性モノマーの100質量部に対する樹脂の含有量の値を「樹脂の含有量」の欄に記載し、光重合開始剤IAの100質量部に対する紫外線吸収剤の含有量の値を「紫外線吸収剤の含有量」の欄に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
<分光特性の評価>
 各硬化性組成物をガラス基板にスピンコーターを用いて塗布し、塗膜を形成した。そして、この塗膜の乾燥膜厚が1.0μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-i5+(キヤノン(株)製)を使用して、塗布膜に365nmの波長の光を、1000mJ/cmの露光量で照射し、第1の露光を実施した。次いで、ガラス基板全体に、紫外線フォトレジスト硬化装置(MMA-802-HC-552、ウシオ電気(株)製)を用いて、10000mJ/cmの露光量で照射し、第2の露光を実施して、硬化膜を得た。得られた硬化膜の分光について、分光光度計(U-4100、(株)日立ハイテク製)を用いて波長300~2000nmの範囲の吸収スペクトルを測定し、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比(吸光度比A/A)、および、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長365nmにおける吸光度Aとの比(吸光度比A/A)をそれぞれ測定した。
-A/Aの評価基準-
 5:A/Aの値が8以上である
 4:A/Aの値が6以上8未満である
 3:A/Aの値が4.5以上6未満である
 2:A/Aの値が2以上4.5未満である
 1:A/Aの値が2未満である
-A/Aの評価基準-
 5:A/Aの値が2以上3未満である
 4:A/Aの値が1.5以上2未満あるいは3以上4.5未満である
 3:A/Aの値が1以上1.5未満あるいは4.5以上9未満である
 2:A/Aの値が0.5以上1未満あるいは9以上12未満である
 1:A/Aの値が0.5未満あるいは12以上である
<耐溶剤性の評価>
 各硬化性組成物をガラス基板にスピンコーターを用いて塗布し、塗膜を形成した。そして、この塗膜の乾燥膜厚が1.0μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-i5+(キヤノン(株)製)を使用して、塗布膜に365nmの波長の光を、1000mJ/cmの露光量で照射し、第1の露光を実施した。次いで、ガラス基板全体に、紫外線フォトレジスト硬化装置(MMA-802-HC-552、ウシオ電気(株)製)を用いて、10000mJ/cmの露光量で照射し、第2の露光を実施して、硬化膜を得た。得られた硬化膜の分光について、紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定した。また、得られた硬化膜について、アセトンに600秒間浸漬処理したのち、スプレー乾燥した(耐溶剤試験)。耐溶剤試験後の硬化膜の分光について紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定し、以下の基準で耐溶剤性を評価した。
-耐溶剤性の評価基準-
 耐溶剤試験前の波長700~2000nmの範囲における透過率最小値をC1、耐溶剤試験後の波長700~2000nmの範囲における透過率最小値をD1とする。
 5:D1―C1の値が0.1%未満である
 4:D1―C1の値が0.1%以上0.5%未満である
 3:D1―C1の値が0.5%以上1.0%未満である
 2:D1―C1の値が1.0%以上5.0%未満である
 1:D1―C1の値が5.0%以上である
<矩形性の評価>
 各硬化性組成物を、プリベーク後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコーター(ミカサ(株)製)を用いてシリコンウェハ上に塗布して塗膜を形成した。次いで、ホットプレートを用いて、100℃で2分間加熱(プリベーク)した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、1000mJ/cmの露光量にて、1μm四方のBayerパターンのマスクを介して露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗してパターンを形成した。上記パターンを形成したシリコンウェハを分割し、白金蒸着を行った後、走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテク製)を用いてパターンの断面走査電子顕微鏡(SEM)像を得た。得られた断面SEM像から5個のパターンを抽出し、5個のパターンの断面の平均傾きを求めて以下の基準で評価した。
 なお、パターンの断面の傾きは、パターンを形成した部分におけるシリコンウェハ上の硬化膜の厚み方向における傾きを測定した。具体的には、シリコンウェハと硬化膜の厚み方向の辺とで構成される部分の角度を測定した。パターンの傾きがシリコンウェハに対して90度未満である場合とは、硬化膜は、シリコンウェハ側から硬化膜の表面側に向かって先細(テーパ状)であることを意味する。
 5:5個のパターンの平均傾きがシリコンウェハに対して80度以上100度未満
 4:5個のパターンの平均傾きがシリコンウェハに対して70度以上80度未満
 3:5個のパターンの平均傾きがシリコンウェハに対して60度以上70度未満
 2:5個のパターンの平均傾きがシリコンウェハに対して50度以上60度未満
 1:5個のパターンの平均傾きがシリコンウェハに対して50度未満、または、100度を超える
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 上記表に示すように、実施例の硬化性組成物は、耐溶剤性に優れた硬化膜を形成することができた。これに対し、光重合開始剤IAまたは光重合開始剤IBの一方のみしか含まない比較例1、2は、耐溶剤性の評価が実施例よりも劣っていた。
 実施例9の硬化性組成物において、赤外線吸収剤A9を以下に示す赤外線吸収剤A19~A32に変更した以外は実施例9と同様にして硬化性組成物を製造し、上記と同様の方法で各特性を評価した場合であっても、実施例9と同様の性能(分光特性、耐溶剤性)を得ることが出来る。特に、赤外線吸収剤A19~A32は可視光の透過率が高く、この赤外線吸収剤を用いた硬化性組成物は、波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比(吸光度比A/A)のより大きい硬化膜を形成することができる。
 赤外線吸収剤A19~A32:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
110:固体撮像素子、111:近赤外線カットフィルタ、112:カラーフィルタ、114:赤外線透過フィルタ、115:マイクロレンズ、116:平坦化層

Claims (19)

  1.  赤外線吸収剤と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有する硬化性組成物であって、
     前記光重合開始剤は、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IAと、メタノール中での波長365nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm未満で、かつ、波長254nmの吸光係数が1.0×10mL/g・cm以上である光重合開始剤IBとを含み、
     前記硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長400~600nmの範囲における吸光度の最大値Aとの比である、A/Aが4.5以上である、硬化性組成物。
  2.  前記光重合開始剤IAがオキシム化合物である、請求項1に記載の硬化性組成物。
  3.  前記光重合開始剤IBがヒドロキシアルキルフェノン化合物である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  4.  前記硬化性組成物の全固形分中における前記光重合開始剤IAと前記光重合開始剤IBの合計の含有量が1~6質量%である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  5.  前記光重合開始剤IBの含有量が、前記光重合開始剤IAの100質量部に対して5~200質量部である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  6.  前記硬化性組成物の全固形分中における前記赤外線吸収剤の含有量が10~40質量%である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  7.  前記硬化性組成物の全固形分中における前記重合性モノマーの含有量が10~50質量%である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  8.  更に、樹脂を含む、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  9.  前記樹脂の含有量が、前記重合性モノマーの100質量部に対して、10~500質量部である、請求項8に記載の硬化性組成物。
  10.  更に、紫外線吸収剤を含み、前記紫外線吸収剤の含有量が、前記光重合開始剤IAの100質量部に対して10~500質量部である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  11.  前記硬化性組成物の波長700~2000nmの範囲における吸光度の最大値Aと、波長365nmにおける吸光度Aとの比である、A/Aが1以上9未満である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  12.  近赤外線カットフィルタ用である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。
  13.  請求項1または2に記載の硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜。
  14.  請求項1または2に記載の硬化性組成物を用いて支持体上に硬化性組成物層を形成する工程と、
     前記硬化性組成物層に対して、350nmを超え380nm以下の波長の光を照射し、パターン状に露光する第1の露光工程と、
     前記硬化性組成物層を現像する現像工程と、
     前記現像工程後に、前記硬化性組成物層に対して、254nm以上350nm以下の波長の光を照射する第2の露光工程と、を有するパターンの形成方法。
  15.  前記現像工程と前記第2の露光工程の間、および、前記第2の露光工程の後の少なくともいずれかの期間に、低酸素雰囲気下にて200℃未満の温度で前記硬化性組成物層を加熱する工程を有する、請求項14に記載のパターンの形成方法。
  16.  請求項13に記載の硬化膜を有する近赤外線カットフィルタ。
  17.  請求項13に記載の硬化膜を有する固体撮像素子。
  18.  請求項13に記載の硬化膜を有する画像表示装置。
  19.  請求項13に記載の硬化膜を有する赤外線センサ。
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