JP7826658B2 - Photosensitive composition, cured film using the same, optical filter, image display device, solid-state imaging device, and infrared sensor - Google Patents
Photosensitive composition, cured film using the same, optical filter, image display device, solid-state imaging device, and infrared sensorInfo
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Description
本発明は、感光性組成物、それを用いた硬化膜、光学フィルタ、画像表示装置、固体撮像素子、及び赤外線センサに関する。 The present invention relates to a photosensitive composition, a cured film using the same, an optical filter, an image display device, a solid-state imaging device, and an infrared sensor.
ビデオカメラ、デジタルカメラ、カメラ機能付き携帯機器等には、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の受光部には、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ため、視感度補正を行うことが必要であり、赤外線カットフィルタ等が配置される。赤外線カットフィルタは、例えば、赤外線吸収化合物を含む組成物を用いて製造される。 Video cameras, digital cameras, and mobile devices with camera functions use solid-state color imaging elements such as CCDs (charge-coupled devices) and CMOSs (complementary metal-oxide semiconductors). The light-receiving section of these solid-state imaging elements uses silicon photodiodes that are sensitive to infrared light, so visibility correction is required, and an infrared-cutting filter or similar is used. Infrared-cutting filters are manufactured using, for example, compositions containing infrared-absorbing compounds.
従来、赤外線カットフィルタは、平坦膜として使用されていたが、近年、赤外線カットフィルタも、フォトリソグラフィー法でパターンを形成する検討がされている。しかしながら、赤外線カットフィルタ等に用いられる赤外線吸収化合物は、耐熱性が低く、パターン形成時の加熱処理(ポストベーク)時に近赤外線吸収能が低下するという問題があった。一方、耐熱性の高い膜は、現像性、パターン形成性が劣る問題があった。 Traditionally, infrared cut filters have been used as flat films, but in recent years, studies have been conducted to form patterns of infrared cut filters using photolithography. However, the infrared-absorbing compounds used in infrared cut filters and the like have low heat resistance, which poses a problem in that their near-infrared absorption ability decreases during the heating process (post-baking) that occurs during pattern formation. On the other hand, films with high heat resistance have problems with poor developability and pattern formation ability.
上記の問題を解決するために、様々な取り組みがなされている。例えば、特許文献1には、加工性及び耐熱性に優れた赤外線カットフィルタを作製できる樹脂組成物として、2種類のシアニン化合物、特定構造のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含む熱硬化性樹脂組成物が開示されている。また、特許文献2、特許文献3には、微細なパターンを得ることが可能な近赤外線吸収材用感光性樹脂組成物として、近赤外線領域に吸収極大波長を有するフタロシアニン化合物、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含む近赤外線吸収材用感光性樹脂組成物が開示されている。 Various efforts have been made to solve the above problems. For example, Patent Document 1 discloses a thermosetting resin composition containing two types of cyanine compounds, an epoxy resin with a specific structure, and an epoxy resin curing agent as a resin composition that can be used to produce an infrared cut filter with excellent processability and heat resistance. Furthermore, Patent Documents 2 and 3 disclose photosensitive resin compositions for near-infrared absorbers that can produce fine patterns, containing a phthalocyanine compound with an absorption maximum wavelength in the near-infrared region, a binder resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a solvent.
しかし、特許文献1、2、3に記載のいずれの組成物も、現像性、パターン形成性及び耐熱性の全てを満足するものではない。 However, none of the compositions described in Patent Documents 1, 2, and 3 satisfy all of the requirements for developability, pattern formability, and heat resistance.
本発明は、現像性に優れ、パターン形成性及び耐熱性に優れる硬化膜を形成できる感光性組成物を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a photosensitive composition that can form a cured film with excellent developability, pattern formability, and heat resistance.
本発明は、赤外線吸収化合物(A)、アルカリ可溶性樹脂(B)、重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、およびベンゾフェノン系増感剤(E)を含む、感光性組成物であって、前記ベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量が、前記光重合開始剤(D)100質量部に対して、100~500質量部である感光性組成物に関する。 The present invention relates to a photosensitive composition comprising an infrared-absorbing compound (A), an alkali-soluble resin (B), a polymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), and a benzophenone-based sensitizer (E), wherein the content of the benzophenone-based sensitizer (E) is 100 to 500 parts by mass per 100 parts by mass of the photopolymerization initiator (D).
上記の本発明によれば、現像性に優れ、パターン形成性及び耐熱性に優れる硬化膜を形成できる感光性組成物を提供できる。また、本発明は、硬化膜、光学フィルタ、画像表示装置、固体撮像素子、赤外線センサを提供できる。 The present invention provides a photosensitive composition that can form a cured film that has excellent developability, pattern formability, and heat resistance. The present invention also provides cured films, optical filters, image display devices, solid-state imaging devices, and infrared sensors.
以下に、本発明の感光性組成物を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではなく、課題を解決可能な範囲内で変形して実施できる。 The following describes in detail embodiments of the photosensitive composition of the present invention. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and can be modified within the scope of the problems that can be solved.
本発明において、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」とは、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタアクリロイル」、「アクリル及び/又はメタアクリル」、「アクリル酸及び/又はメタアクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタアクリルアミド」を意味する。また、「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 発行)を意味する。重合性不飽和基は、エチレン性不飽和二重結合である。
本発明における化合物の分子量に関しては、分子量が特定できる低分子化合物については、計算により算出した値、若しくはESI-MS(エレクトロスプレーイオン化質量分析法)により測定した分子量であり、分子量の分布を持つ化合物については、テトラヒドロフランを溶剤とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
単量体は、重合により樹脂を形成しうる化合物である。単量体は、重合性不飽和基を有する化合物を意味し、単量体単位は、重合後の樹脂の当該単量体に由来する部分構造を意味する。
In the present invention, unless otherwise specified, "(meth)acryloyl", "(meth)acrylic", "(meth)acrylic acid", "(meth)acrylate", or "(meth)acrylamide" means "acryloyl and/or methacryloyl", "acrylic and/or methacrylic", "acrylic acid and/or methacrylic acid", "acrylate and/or methacrylate", or "acrylamide and/or methacrylamide", respectively. Furthermore, "C.I." means Color Index (C.I.; published by The Society of Dyers and Colourists). The polymerizable unsaturated group is an ethylenically unsaturated double bond.
The molecular weight of the compound in the present invention is a calculated value or a molecular weight measured by ESI-MS (electrospray ionization mass spectrometry) for low molecular weight compounds whose molecular weight can be specified, and is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as a solvent for compounds having a molecular weight distribution.
A monomer is a compound that can form a resin by polymerization. A monomer refers to a compound having a polymerizable unsaturated group, and a monomer unit refers to a partial structure of the resin after polymerization that is derived from the monomer.
<感光性組成物>
本発明の一実施形態は、感光性組成物である。本発明の感光性組成物は、赤外線吸収化合物(A)、アルカリ可溶性樹脂(B)、重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、およびベンゾフェノン系増感剤(E)を含む、感光性組成物であって、前記ベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量が、前記光重合開始剤(D)100質量部に対して、100~500質量部である感光性組成物である。
<Photosensitive composition>
One embodiment of the present invention is a photosensitive composition, which comprises an infrared absorbing compound (A), an alkali-soluble resin (B), a polymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), and a benzophenone-based sensitizer (E), wherein the content of the benzophenone-based sensitizer (E) is 100 to 500 parts by mass relative to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator (D).
以下、一実施形態の感光性組成物に含まれるか、又は含まれ得る成分を詳細に説明する。 The components that are or can be included in one embodiment of the photosensitive composition are described in detail below.
[赤外線吸収化合物(A)]
本発明の感光性組成物は、赤外線吸収化合物(A)を含む。
[Infrared absorbing compound (A)]
The photosensitive composition of the present invention contains an infrared absorbing compound (A).
赤外線吸収化合物(A)は、波長700~2,000nmに極大吸収を有する化合物であり、顔料(近赤外線吸収顔料ともいう)であってもよく、染料(近赤外線吸収染料ともいう)であってもよい。また、近赤外線吸収顔料と近赤外線吸収染料を併用してもよい。耐熱性の観点から、近赤外線吸収顔料が好ましい。
本発明において、近赤外線吸収顔料は、25℃のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100gに対する溶解度が、2g未満であることが好ましく、1g未満であることがより好ましく、0.5g以下であることが特に好ましい。
The infrared absorbing compound (A) is a compound having an absorption maximum in a wavelength range of 700 to 2,000 nm, and may be a pigment (also referred to as a near-infrared absorbing pigment) or a dye (also referred to as a near-infrared absorbing dye). Alternatively, a near-infrared absorbing pigment and a near-infrared absorbing dye may be used in combination. From the viewpoint of heat resistance, a near-infrared absorbing pigment is preferred.
In the present invention, the near-infrared absorbing pigment preferably has a solubility in 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 25° C. of less than 2 g, more preferably less than 1 g, and particularly preferably 0.5 g or less.
赤外線吸収化合物(A)は、例えば、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、インジゴ化合物、インモニウム化合物、アントラキノン化合物、ピロロピロール化合物、スクアリリウム化合物、クロコニウム化合物等が挙げられる。これらの中でも耐熱性の観点から、ナフタロシアニン化合物、ピロロピロール化合物、スクアリリウム化合物が好ましく、ナフタロシアニン化合物、スクアリリウム化合物がより好ましい。 Examples of the infrared absorbing compound (A) include cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, indigo compounds, immonium compounds, anthraquinone compounds, pyrrolopyrrole compounds, squarylium compounds, and croconium compounds. Among these, from the viewpoint of heat resistance, naphthalocyanine compounds, pyrrolopyrrole compounds, and squarylium compounds are preferred, and naphthalocyanine compounds and squarylium compounds are more preferred.
シアニン化合物は、国際公開第2006/006573号、国際公開第2010/073857号、特開2013-241598号公報、特開2016-113501号公報、特開2016-113504号公報等;フタロシアニン化合物は、特開平4-23868号公報、特開平06-192584号公報、特開2000-63691号公報、国際公開第2014/208514号等;ナフタロシアニン化合物は、特開平11-152414号公報、特開2000-86919号公報、特開2009-29955号公報、国際公開第2018/186490号等;インジゴ化合物は、特開2013-230412号公報等;インモニウム化合物は、特開2005-336150号公報、特開2007-197492号公報、特開2008-88426号公報等;アントラキノン化合物は、特開昭62-903号公報、特開平1-172458号公報等;ピロロピロール化合物は、特開2009-263614号公報、特開2010-90313号公報、特開2011-068731号公報;スクアリリウム化合物は、特開2011-132361号公報、特開2016-142891号公報、国際公開第2017/135359号、国際公開第2018/225837号、特開2019-001987号公報、国際公開第2020/054718号等;クロコニウム化合物は、国際公開第2019/021767号等に記載の化合物が挙げられる。 Cyanine compounds are described in WO 2006/006573, WO 2010/073857, JP 2013-241598, JP 2016-113501, JP 2016-113504, etc.; phthalocyanine compounds are described in JP 4-23868, JP 06-192584, JP 2000-63691 Naphthalocyanine compounds are described in JP-A-11-152414, JP-A-2000-86919, JP-A-2009-29955, JP-A-2018/186490, etc.; indigo compounds are described in JP-A-2013-230412, etc.; immonium compounds are described in JP-A-2005-3361 Anthraquinone compounds are disclosed in JP-A-62-903 and JP-A-1-172458, etc.; pyrrolopyrrole compounds are disclosed in JP-A-2009-263614, JP-A-2010-90313 and JP-A-2011-068731; squarylium compounds are disclosed in JP-A-2009-263614, JP-A-2010-90313 and JP-A-2011-068731, etc. Examples of compounds include those described in JP 2011-132361 A, JP 2016-142891 A, WO 2017/135359 A, WO 2018/225837 A, JP 2019-001987 A, WO 2020/054718 A, etc.; examples of croconium compounds include those described in WO 2019/021767 A, etc.
(スクアリリウム化合物)
スクアリリウム化合物は、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。
一般式(2)
The squarylium compound is preferably a compound represented by the following general formula (2).
General formula (2)
(一般式(2)中、R1~R4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、-OR10、-COR11、-COOR12、-OCOR13、-NR14R15、-NHCOR16、-CONR17R18、-NHCONR19R20、-NHCOOR21、-SR22、-SO2R23、-SO2OR24、-NHSO2R25、-SO2NR26R27、-B(OR28)2、および-NHBR29R30を表す。R10~R30は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基を表す。なお、-COOR12のR12が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR24のR24が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。また、R1とR2、R3とR4はお互いに結合して環を形成しても良い。) (In general formula (2), R 1 to R 4 each independently represent a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aralkyl group, —OR 10 , —COR 11 , —COOR 12 , —OCOR 13 , —NR 14 R 15 , —NHCOR 16 , —CONR 17 R 18 , —NHCONR 19 R 20 , —NHCOOR 21 , —SR 22 , —SO 2 R 23 , —SO 2 OR 24 , —NHSO 2 R 25 , —SO 2 NR 26 R 27 , —B(OR 28 ) 2 , and —NHBR 29 R 30. R R 10 to R 30 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or an aralkyl group. When R 12 of -COOR 12 is a hydrogen atom (i.e., a carboxyl group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a carbonate group) or may be in the form of a salt. When R 24 of -SO 2 OR 24 is a hydrogen atom (i.e., a sulfo group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a sulfonate group) or may be in the form of a salt. R 1 and R 2 , and R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring.
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、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、
-OR100、-COR101、-COOR102、-OCOR103、-NR104R105、-NHCOR106、-CONR107R108、-NHCONR109R110、-NHCOOR111、-SR112、-SO2R113、-SO2OR114、-NHSO2R115または-SO2NR116R117が挙げられる。
R100~R117は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、またはアラルキル基を表す。なお、-COOR102のR102が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR114のR114が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。
Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aralkyl group,
Examples thereof include —OR 100 , —COR 101 , —COOR 102 , —OCOR 103 , —NR 104 R 105 , —NHCOR 106 , —CONR 107 R 108 , —NHCONR 109 R 110 , —NHCOOR 111 , —SR 112 , —SO 2 R 113 , —SO 2 OR 114 , —NHSO 2 R 115 and —SO 2 NR 116 R 117 .
R 100 to R 117 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or an aralkyl group. When R 102 of -COOR 102 is a hydrogen atom (i.e., a carboxyl group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a carbonate group) or may be in the form of a salt. When R 114 of -SO 2 OR 114 is a hydrogen atom (i.e., a sulfo group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a sulfonate group) or may be in the form of a salt.
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。
アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~12がさらに好ましく、1~8が特に好ましい。アルキル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アルケニル基の炭素数は、2~20が好ましく、2~12がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。アルケニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アルキニル基の炭素数は、2~20が好ましく、2~12がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。アルキニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでも良い。
アリール基の炭素数は、6~25が好ましく、6~15がさらに好ましく、6~10が特に好ましい。
アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7~40が好ましく、7~30がさらに好ましく、7~25が特に好ましい。
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の縮合環がさらに好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環が特に好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子が好ましい。ヘテロアリール基は、5員環または6員環が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は3~30が好ましく、3~18がさらに好ましく、3~12が特に好ましい。
アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基は置換基を有していても良く、無置換であっても良い。置換基としては上述した「置換基」が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 12, and particularly preferably 1 to 8. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
The number of carbon atoms in the alkenyl group is preferably from 2 to 20, more preferably from 2 to 12, and particularly preferably from 2 to 8. The alkenyl group may be linear, branched, or cyclic.
The number of carbon atoms in the alkynyl group is preferably from 2 to 20, more preferably from 2 to 12, and particularly preferably from 2 to 8. The alkynyl group may be linear, branched, or cyclic.
The aryl group preferably has 6 to 25 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms.
The alkyl portion of the aralkyl group is the same as the alkyl group described above. The aryl portion of the aralkyl group is the same as the aryl group described above. The aralkyl group preferably has 7 to 40 carbon atoms, more preferably 7 to 30 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 25 carbon atoms.
The heteroaryl group is preferably a monocyclic ring or a fused ring, more preferably a monocyclic ring or a fused ring having 2 to 8 rings, and particularly preferably a monocyclic ring or a fused ring having 2 to 4 rings. The number of heteroatoms constituting the ring of the heteroaryl group is preferably 1 to 3. The heteroatom constituting the ring of the heteroaryl group is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom. The heteroaryl group is preferably a 5-membered or 6-membered ring. The number of carbon atoms constituting the ring of the heteroaryl group is preferably 3 to 30, more preferably 3 to 18, and particularly preferably 3 to 12.
The alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, heteroaryl group, and aralkyl group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include the "substituents" described above.
スクアリリウム化合物は、耐光性、耐熱性の観点から、下記一般式(3)で表される化合物がより好ましい。
一般式(3)
General formula (3)
(一般式(3)中、R5~R8はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、-OR50、-COR51、-COOR52、-OCOR53、-NR54R55、-NHCOR56、-CONR57R58、-NHCONR59R60、-NHCOOR61、-SR62、-SO2R63、-SO2OR64、-NHSO2R65または-SO2NR66R67、-B(OR68)2、および-NHBR69R70を表す。R50~R70は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアラルキル基を表す。なお、-COOR52のR52が水素の場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、-SO2OR64のR64が水素原子の場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。また、R5とR6、R7とR8はお互いに結合して環を形成しても良い。) (In general formula (3), R 5 to R 8 each independently represent a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aralkyl group, —OR 50 , —COR 51 , —COOR 52 , —OCOR 53 , —NR 54 R 55 , —NHCOR 56 , —CONR 57 R 58 , —NHCONR 59 R 60 , —NHCOOR 61 , —SR 62 , —SO 2 R 63 , —SO 2 OR 64 , —NHSO 2 R 65 or —SO 2 NR 66 R 67 , —B(OR 68 ) 2 , and —NHBR 69 R 70. R R 50 to R 70 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or an aralkyl group. When R 52 of -COOR 52 is a hydrogen atom (i.e., a carboxyl group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a carbonate group) or the group may be in the form of a salt. When R 64 of -SO 2 OR 64 is a hydrogen atom (i.e., a sulfo group), the hydrogen atom may be dissociated (i.e., a sulfonate group) or the group may be in the form of a salt. R 5 and R 6 , and R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring.
「置換基」は、上述の「置換基」と同様の意義である。 "Substituent" has the same meaning as "substituent" above.
以下、スクアリリウム化合物の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of squarylium compounds are shown below. However, the present invention is not limited to these.
(ピロロピロール化合物)
ピロロピロール化合物は、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。
(Pyrrolopyrrole Compound)
The pyrrolopyrrole compound is preferably a compound represented by the following general formula (4).
一般式(4)
(一般式(4)中、R1x及びR1yは、各々独立に、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R2及びR3は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、R2及びR3は、互いに結合して環を形成してもよく、R4は、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR4xR4y又は金属原子を表し、R4は、R1x、R1y及びR3からなる群から選ばれる少なくとも1つと共有結合又は配位結合してもよく、R4xR4yは各々独立に、置換基を表す。一般式(4)は、特開2009-263614号公報、特開2011-68731号公報、国際公開第2015/166873号に記載されている。 (In general formula (4), R 1x and R 1y each independently represent an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring, R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BR 4x R 4y , or a metal atom, R 4 may be covalently bonded or coordinately bonded to at least one selected from the group consisting of R 1x , R 1y , and R 3 , and R 4x R 4y each independently represent a substituent. General formula (4) is described in JP 2009-263614 A, JP 2011-68731 A, and WO 2015/166873.
R1x及びR1yは、各々独立に、アリール基又はヘテロアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。また、R1x及びR1yが表すアルキル基、アリール基が及びヘテロアリール基は、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、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OCOR11、-SOR12、-SO2R13等が挙げられる。R11~R13は、各々独立に、炭化水素基又はヘテロアリール基を表す。また、置換基としては、特開2009-263614号公報の段落0020~0022に記載の置換基が挙げられる。なかでも、置換基としては、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OCOR11、-SOR12、-SO2R13が好ましい。R1x及びR1yで表される基としては、分岐アルキル基を有するアルコキシ基、又は-OCOR11で表される基を置換基として有するアリール基であることが好ましい。分岐アルキル基の炭素数は、3~30が好ましく、3~20がより好ましい。 R 1x and R 1y are each independently preferably an aryl group or a heteroaryl group, and more preferably an aryl group. The alkyl groups, aryl groups, and heteroaryl groups represented by R 1x and R 1y may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include an alkoxy group, a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, -OCOR 11 , -SOR 12 , and -SO 2 R 13. R 11 to R 13 each independently represent a hydrocarbon group or a heteroaryl group. Examples of the substituent include the substituents described in paragraphs 0020 to 0022 of JP 2009-263614 A. Among these, preferred examples of the substituent include an alkoxy group, a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, -OCOR 11 , -SOR 12 , and -SO 2 R 13 . The groups represented by R 1x and R 1y are preferably alkoxy groups having a branched alkyl group, or aryl groups having a group represented by —OCOR 11 as a substituent. The branched alkyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20 carbon atoms.
R2及びR3の少なくとも一方は電子吸引性基が好ましく、R2は電子吸引性基を表し、R3はヘテロアリール基を表すことがより好ましい。ヘテロアリール基は、5員環又は6員環が好ましい。また、ヘテロアリール基は、単環又は縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2~8の縮合環が好ましく、単環又は縮合数が2~4の縮合環がより好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数は、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。ヘテロアリール基は、窒素原子を1個以上有することが好ましい。一般式(4)における2個のR2同士は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、一般式(4)における2個のR3同士は同一であってもよく、異なっていてもよい。 At least one of R2 and R3 is preferably an electron-withdrawing group, and more preferably R2 represents an electron-withdrawing group and R3 represents a heteroaryl group. The heteroaryl group is preferably a 5- or 6-membered ring. The heteroaryl group is preferably a monocyclic or fused ring, preferably a monocyclic or fused ring having 2 to 8 rings, and more preferably a monocyclic or fused ring having 2 to 4 rings. The number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2. Examples of heteroatoms include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. The heteroaryl group preferably has one or more nitrogen atoms. The two R2s in general formula (4) may be the same or different. The two R3s in general formula (4) may be the same or different.
R4は、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、又は-BR4xR4yで表される基であることが好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、又は-BR4xR4yで表される基であることがより好ましく、-BR4xR4yで表される基であることが特に好ましい。R4xR4yが表す置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基、又はヘテロアリール基がより好ましく、アリール基が特に好ましい。これらの基は、更に置換基を有してもよい。一般式(4)における2個のR4同士は同一または異なっていてもよい。 R4 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or a group represented by -BR4xR4y , more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group represented by -BR4xR4y , and particularly preferably a group represented by -BR4xR4y . The substituent represented by R4xR4y is preferably a halogen atom, an alkyl group , an alkoxy group, an aryl group, or a heteroaryl group, more preferably an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, and particularly preferably an aryl group. These groups may further have a substituent. The two R4s in general formula (4) may be the same or different.
以下、ピロロピロール化合物の具体例を示す。以下の構造式中、Meはメチル基、Phはフェニル基を表す。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0016~0058、特開2011-68731号公報の段落0037~0052、特開2014-130343号公報の段落0014~0027、国際公開第2015/166873号の段落0010~0033に記載の化合物が挙げられる。なお、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of pyrrolopyrrole compounds are shown below. In the following structural formulas, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group. Examples of pyrrolopyrrole compounds include the compounds described in paragraphs [0016] to [0058] of JP 2009-263614 A, paragraphs [0037] to [0052] of JP 2011-68731 A, paragraphs [0014] to [0027] of JP 2014-130343 A, and paragraphs [0010] to [0033] of WO 2015/166873 A. However, the present invention is not limited to these.
(ナフタロシアニン化合物)
ナフタロシアニン化合物は、下記一般式(5)で表される化合物が好ましい。
(Naphthalocyanine compounds)
The naphthalocyanine compound is preferably a compound represented by the following general formula (5).
一般式(5)
(一般式(5)中、R1~R24は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、カルボキシル基、スルホン基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、一般式(6)で示す単量体単位を含む重合体部位、または一般式(7)で表すリン化合物部位であり、*は、Alとの結合手である。)
(In general formula (5), R 1 to R 24 each independently represent a halogen atom, a nitro group, a nitrile group, a carboxyl group, a sulfone group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkylthio group which may have a substituent, an arylthio group which may have a substituent, an alkylamino group which may have a substituent, an arylamino group which may have a substituent, or a sulfamoyl group which may have a substituent.)
Z is a polymer moiety containing a monomer unit represented by general formula (6) or a phosphorus compound moiety represented by general formula (7), and * is a bond to Al.
一般式(6)
(一般式(6)中、Xは、-CONH-R25-、-COO-R26-、-CONH-R27-O-、-COO-R28-O-、R25~R28は、炭素原子と炭素原子の間が、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、または-NHCO-で連結されていても良いアルキレン基もしくはアリーレン基を表す。R31は水素または、メチル基を表す。) (In general formula (6), X represents —CONH—R 25 —, —COO—R 26 —, —CONH—R 27 —O—, —COO—R 28 —O—, R 25 to R 28 represent an alkylene group or an arylene group in which carbon atoms may be linked by —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CONH—, or —NHCO—; and R 31 represents hydrogen or a methyl group.)
一般式(7)
(一般式(7)中、R29およびR30は、それぞれ独立に、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R29とR30は、互いに結合して環を形成しても良い。) (In general formula (7), R 29 and R 30 each independently represent a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, or an aryloxy group which may have a substituent, and R 29 and R 30 may be bonded to each other to form a ring.)
以下、ナフタロシアニン化合物の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。
赤外線吸収化合物(A)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。2種類以上併用して用いる場合、極大吸収波長の異なる少なくとも2種の化合物を用いることが好ましい。これにより、1種類の赤外線吸収化合物(A)を使用した場合に比べて、吸収スペクトルの波形が広がり、幅広い波長範囲の近赤外線を吸収できる。 The infrared absorbing compound (A) can be used alone or in combination of two or more types. When two or more types are used in combination, it is preferable to use at least two compounds with different maximum absorption wavelengths. This broadens the waveform of the absorption spectrum compared to when a single type of infrared absorbing compound (A) is used, allowing near-infrared radiation to be absorbed over a wide wavelength range.
赤外線吸収化合物(A)の含有量は、近赤外線吸収性の観点から、感光性組成物の不揮発分100質量部に対して1~15質量部が好ましく、4~12質量部がより好ましい。 From the viewpoint of near-infrared absorption, the content of the infrared absorbing compound (A) is preferably 1 to 15 parts by mass, and more preferably 4 to 12 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[アルカリ可溶性樹脂(B)]
本発明の感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂(B)を含む。これにより、現像性、パターン形成性及び耐熱性が良好な硬化膜が得られる。アルカリ可溶性樹脂(B)は、アルカリ現像液に溶解する樹脂であればよく、公知の樹脂を使用できる。
[Alkali-soluble resin (B)]
The photosensitive composition of the present invention contains an alkali-soluble resin (B). This allows for the formation of a cured film with excellent developability, pattern formability, and heat resistance. The alkali-soluble resin (B) may be any resin that dissolves in an alkaline developer, and any known resin may be used.
(アルカリ可溶性樹脂(B1))
本発明の感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂(B)として、ホモポリマーのガラス転移温度(以下、Tgともいう)が80℃以上の、脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)及びホモポリマーのガラス転移温度が80℃以上の、芳香環含有単量体単位(b2)を含有するアルカリ可溶性樹脂(B1)を含むことが好ましい。
(Alkali-soluble resin (B1))
The photosensitive composition of the present invention preferably contains, as the alkali-soluble resin (B), an alkali-soluble resin (B1) containing an alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) having a homopolymer glass transition temperature (hereinafter also referred to as Tg) of 80°C or higher and an aromatic ring-containing monomer unit (b2) having a homopolymer glass transition temperature of 80°C or higher.
Tgは、実測によって得られる測定Tgを適用できる。具体的には、測定Tgは、示差走査熱量測定(DSC)によって測定された値を用いることができる。
ただし、樹脂の分解等により測定が困難な場合は、下記式で求められる計算Tgを適用する。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・・+Wn/Tgn
ここで、計算対象となる樹脂は、W1~Wnまでのn種の単量体成分が共重合しているとし、Wnはn番目の単量体の重量分率、Tgnはn番目の単量体の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。なお、各単量体の単独重合体(以下、ホモポリマーともいう)のガラス転移温度の値は、Brandrup,J.Immergut,E.H.編集「Polymer Handbook,Third edition,John wiley & sons,1989」に示された値を使用する。
脂環式炭化水素含有単量体2種以上、あるいは芳香環含有単量体を2種以上、用いる場合、少なくとも1つの脂環式炭化水素含有単量体のホモポリマーのTgが80℃であり、少なくとも1つの芳香環含有単量体のホモポリマーのTgが80℃である。
The Tg may be a measured Tg obtained by actual measurement. Specifically, the measured Tg may be a value measured by differential scanning calorimetry (DSC).
However, if measurement is difficult due to decomposition of the resin, the calculated Tg obtained by the following formula is applied.
1/Tg=W 1 /Tg 1 +W 2 /Tg 2 +...+W n /Tg n
Here, the resin to be calculated is assumed to be a copolymer of n types of monomer components W1 to Wn , where Wn is the weight fraction of the nth monomer, and Tgn is the glass transition temperature (absolute temperature) of the homopolymer of the nth monomer. The glass transition temperature of the homopolymer of each monomer (hereinafter also referred to as homopolymer) is the value shown in "Polymer Handbook, Third Edition, John Wiley & Sons, 1989" edited by Brandrup, J., and Immergut, E. H.
When two or more alicyclic hydrocarbon-containing monomers or two or more aromatic ring-containing monomers are used, the Tg of the homopolymer of at least one alicyclic hydrocarbon-containing monomer is 80°C, and the Tg of the homopolymer of at least one aromatic ring-containing monomer is 80°C.
〔ホモポリマーのガラス転移温度が、80℃以上の脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)〕
ホモポリマーのガラス転移温度が、80℃以上の脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)を形成する単量体は、例えば、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメタクリレート、アダマンチルアクリレート、アダマンチルメタクリレート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、2-エチル-2-アダマンチルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート等が挙げられる。なかでも、イソボロニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートが好ましい。
[Alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) having a homopolymer glass transition temperature of 80°C or higher]
Examples of monomers forming the alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) having a homopolymer glass transition temperature of 80° C. or higher include isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, adamantyl acrylate, adamantyl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentanyl methacrylate, etc. Of these, isobornyl methacrylate, adamantyl methacrylate, and dicyclopentanyl methacrylate are preferred.
〔ホモポリマーのガラス転移温度が、80℃以上の芳香環含有単量体単位(b2)〕
ホモポリマーのガラス転移温度が、80℃以上の芳香環含有単量体単位(b2)を形成する単量体は、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なかでも、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
[Aromatic ring-containing monomer unit (b2) having a homopolymer glass transition temperature of 80°C or higher]
Examples of the monomer forming the aromatic ring-containing monomer unit (b2) having a homopolymer glass transition temperature of 80° C. or higher include styrene, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, etc. Among these, styrene and α-methylstyrene are preferred.
脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)、及び前記芳香環含有単量体単位(b2)の合計含有量は、パターン形成性及び耐熱性の観点から、アルカリ可溶性樹脂(B1)の全構成単位中、10~90モル%であることが好ましく、40~80モル%であることがより好ましい。 From the viewpoint of pattern formability and heat resistance, the total content of the alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) and the aromatic ring-containing monomer unit (b2) is preferably 10 to 90 mol %, and more preferably 40 to 80 mol %, of all structural units of the alkali-soluble resin (B1).
脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)、及び前記芳香環含有単量体単位(b2)の比率は、パターン形成性及び耐熱性の観点から、20:80~80:20であることが好ましく、40:60~60:40であることがより好ましい。 From the viewpoints of pattern formability and heat resistance, the ratio of the alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) to the aromatic ring-containing monomer unit (b2) is preferably 20:80 to 80:20, and more preferably 40:60 to 60:40.
〔重合性不飽和基含有単量体単位(b3)〕
アルカリ可溶性樹脂(B1)は、パターン形成性及び耐熱性の観点から、重合性不飽和基含有単量体単位(b3)を含有することが好ましい。
[Polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3)]
From the viewpoint of pattern formability and heat resistance, the alkali-soluble resin (B1) preferably contains a polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3).
アルカリ可溶性樹脂(B1)に、重合性不飽和基含有単量体単位(b3)を含有させる方法は、例えば、以下に示す(i)~(iii)の方法がある。 Methods for incorporating polymerizable unsaturated group-containing monomer units (b3) into alkali-soluble resin (B1) include, for example, methods (i) to (iii) shown below.
<方法(i)>
アルカリ可溶性樹脂(B1)がエポキシ基含有単量体単位を有し、当該エポキシ基含有単量体単位のエポキシ基に、カルボキシル基含有単量体のカルボキシル基を付加させる方法(i)がある。
<Method (i)>
There is a method (i) in which the alkali-soluble resin (B1) has an epoxy group-containing monomer unit, and a carboxyl group of a carboxyl group-containing monomer is added to the epoxy group of the epoxy group-containing monomer unit.
エポキシ基含有単量体単位を形成する単量体は、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of monomers that form epoxy group-containing monomer units include glycidyl (meth)acrylate, methyl glycidyl (meth)acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth)acrylate, and 3,4-epoxycyclohexyl (meth)acrylate. Of these, glycidyl (meth)acrylate is preferred from the standpoint of reactivity.
カルボキシル基含有単量体は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。 Examples of carboxyl group-containing monomers include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid. Of these, acrylic acid and methacrylic acid are preferred.
現像性の観点から、エポキシ基含有単量体単位のエポキシ基に、カルボキシル基含有単量体のカルボキシル基を付加させたものに、更に、酸無水物を反応させたものも重合性不飽和基含有単量体単位(b3)として有用である。 From the standpoint of developability, a unit obtained by adding a carboxyl group of a carboxyl group-containing monomer to the epoxy group of an epoxy group-containing monomer unit and then reacting this with an acid anhydride is also useful as the polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3).
酸無水物は、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。 Examples of acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and maleic anhydride.
<方法(ii)>
アルカリ可溶性樹脂(B1)がカルボキシル基含有単量体単位を有し、当該カルボキシル基含有単量体単位のカルボキシル基に、エポキシ基含有単量体のエポキシ基を付加させる方法(ii)がある。
<Method (ii)>
There is a method (ii) in which the alkali-soluble resin (B1) has a carboxyl group-containing monomer unit, and an epoxy group of an epoxy group-containing monomer is added to the carboxyl group of the carboxyl group-containing monomer unit.
<方法(iii)>
アルカリ可溶性樹脂(B1)が水酸基含有単量体単位を有し、当該水酸基含有単量体単位の水酸基に、イソシアネート基含有単量体のイソシアネート基を反応させる方法(iii)がある。
<Method (iii)>
There is a method (iii) in which the alkali-soluble resin (B1) has a hydroxyl group-containing monomer unit, and the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing monomer unit is reacted with an isocyanate group of an isocyanate group-containing monomer.
水酸基含有単量体は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-若しくは4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が挙げられる。 Examples of hydroxyl group-containing monomers include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-, 3-, or 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycerol mono(meth)acrylate, or cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate.
イソシアネート基含有単量体は、例えば、2-(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、又は1,1-ビス〔メタアクリロイルオキシ〕エチルイソシアネート等が挙げられる。 Examples of isocyanate group-containing monomers include 2-(meth)acryloylethyl isocyanate, 2-(meth)acryloyloxyethyl isocyanate, and 1,1-bis[methacryloyloxy]ethyl isocyanate.
重合性不飽和基含有単量体単位(b3)の含有量は、パターン形成性及び耐熱性の観点から、アルカリ可溶性樹脂(B1)の二重結合当量が、200~1000となるように調整することが好ましく、200~800がより好ましく、200~700が特に好ましい。
二重結合当量とは、樹脂のエチレン性不飽和二重結合1モルあたりの重量であり、下記式で算出できる。
二重結合当量=樹脂の重量(g)/樹脂のエチレン性不飽和二重結合の量(mol)
From the viewpoints of pattern formability and heat resistance, the content of the polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3) is adjusted so that the double bond equivalent of the alkali-soluble resin (B1) is preferably from 200 to 1,000, more preferably from 200 to 800, and particularly preferably from 200 to 700.
The double bond equivalent is the weight per mole of the ethylenically unsaturated double bond in the resin, and can be calculated by the following formula.
Double bond equivalent weight = weight of resin (g) / amount of ethylenically unsaturated double bonds in resin (mol)
〔その他単量体単位(b4)〕
アルカリ可溶性樹脂(B1)は、(b1)~(b3)以外のその他単量体単位(b4)を含有できる。
[Other monomer units (b4)]
The alkali-soluble resin (B1) may contain other monomer units (b4) in addition to (b1) to (b3).
その他単量体単位(b4)を形成する単量体は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-若しくは4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート類;
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/又はブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、ポリγ-バレロラクトン、ポリε-カプロラクトン、及び/又はポリ12-ヒドロキシステアリン酸等を付加したポリエステルモノ(メタ)アクリレート類;
グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート類;
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸類;
(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類;
エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類;
フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン1,6-ビスマレイミドヘキサン、3-マレイミドプロピオン酸、6,7-メチレンジオキシ-4-メチル-3-マレイミドクマリン、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンジマレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、N-(2,4,6-トリクロロフェニル)マレイミド、N-(4-アミノフェニル)マレイミド、N-(4-ニトロフェニル)マレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-ブロモメチル-2,3-ジクロロマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエ-ト、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオナ-ト、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチラ-ト、N-スクシンイミジル-6-マレイミドヘキサノア-ト、N-[4-(2-ベンゾイミダゾリル)フェニル]マレイミド、9-マレイミドアクリジン等のN-置換マレイミド類;
2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、上述した水酸基含有(メタ)アクリレートの水酸基に、たとえば5酸化リンやポリリン酸等のリン酸エステル化剤を反応させた化合物等のリン酸エステル基含有(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
Examples of the monomer forming the other monomer unit (b4) include (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, and ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate;
hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-, 3-, or 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycerol mono(meth)acrylate, or cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate;
Polyether mono(meth)acrylates obtained by addition polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, and/or butylene oxide to a hydroxyalkyl(meth)acrylate, and polyester mono(meth)acrylates obtained by addition of poly(γ-valerolactone), poly(ε-caprolactone), and/or poly(12-hydroxystearic acid);
epoxy group-containing (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate, methyl glycidyl (meth)acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth)acrylate, and 3,4-epoxycyclohexyl (meth)acrylate;
Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid;
(meth)acrylamides such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, or acryloylmorpholine;
vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, and isobutyl vinyl ether;
vinyl fatty acid vinyl compounds such as vinyl acetate or vinyl propionate;
Phenylmaleimide, methylmaleimide, ethylmaleimide, 1,2-bismaleimidoethane, 1,6-bismaleimidohexane, 3-maleimidopropionic acid, 6,7-methylenedioxy-4-methyl-3-maleimidocoumarin, 4,4'-bismaleimidodiphenylmethane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, N,N'-1,3-phenylenedimaleimide, N,N'-1,4-phenylenedimaleimide, N-(1-pyrenyl)maleimide, N-(2,4,6-trichlorophenyl)maleimide N-substituted maleimides such as N-(4-aminophenyl)maleimide, N-(4-nitrophenyl)maleimide, N-benzylmaleimide, N-bromomethyl-2,3-dichloromaleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, N-succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidohexanoate, N-[4-(2-benzimidazolyl)phenyl]maleimide, and 9-maleimidoacridine;
Examples thereof include phosphate group-containing (meth)acrylates such as 2-(meth)acryloyloxyethyl acid phosphate and compounds obtained by reacting the hydroxyl group of the above-mentioned hydroxyl group-containing (meth)acrylate with a phosphate esterifying agent such as phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid.
アルカリ可溶性樹脂(B1)の含有量は、パターン形成性及び耐熱性の観点から、アルカリ可溶性樹脂(B)100質量部中、40質量部以上が好ましく、60質量部以上がより好ましい。 From the viewpoints of pattern formability and heat resistance, the content of alkali-soluble resin (B1) is preferably 40 parts by mass or more, and more preferably 60 parts by mass or more, per 100 parts by mass of alkali-soluble resin (B).
アルカリ可溶性樹脂(B1)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The alkali-soluble resin (B1) can be used alone or in combination of two or more types.
アルカリ可溶性樹脂(B1)の重量平均分子量(Mw)は、耐熱性の観点から、5,000~40,000が好ましく、5,000~30,000がより好ましい。 From the viewpoint of heat resistance, the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin (B1) is preferably 5,000 to 40,000, and more preferably 5,000 to 30,000.
アルカリ可溶性樹脂(B1)の酸価は、現像性の観点から、20~80mgKOH/gが好ましく、30~65mgKOH/gがより好ましく、40~60mgKOH/gが特に好ましい。 From the viewpoint of developability, the acid value of the alkali-soluble resin (B1) is preferably 20 to 80 mgKOH/g, more preferably 30 to 65 mgKOH/g, and particularly preferably 40 to 60 mgKOH/g.
(アルカリ可溶性樹脂(B2))
本発明の感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂(B)として、本発明の効果を損なわない範囲でアルカリ可溶性樹脂(B1)以外のアルカリ可溶性樹脂(B2)を含有することができる。
(Alkali-soluble resin (B2))
The photosensitive composition of the present invention may contain, as the alkali-soluble resin (B), an alkali-soluble resin (B2) other than the alkali-soluble resin (B1) within a range that does not impair the effects of the present invention.
アルカリ可溶性樹脂(B)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、1~80質量部が好ましく、5~60質量部がより好ましく、10~50質量部がさらに好ましい。 The content of alkali-soluble resin (B) is preferably 1 to 80 parts by mass, more preferably 5 to 60 parts by mass, and even more preferably 10 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[重合性化合物(C)]
本発明の感光性組成物は、重合性化合物(C)を含む。
[Polymerizable compound (C)]
The photosensitive composition of the present invention contains a polymerizable compound (C).
重合性化合物(C)は、光重合性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーが挙げられる。光重合性不飽和基は、例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基等が挙げられる。重合性化合物(C)は、例えば、ラクトン変性された重合性化合物、酸基を有する重合性化合物、水酸基を有する重合性化合物、ウレタン結合を有する重合性化合物、その他重合性化合物等が挙げられる。 Examples of the polymerizable compound (C) include monomers and oligomers having a photopolymerizable unsaturated group. Examples of the photopolymerizable unsaturated group include vinyl groups, (meth)allyl groups, (meth)acryloyl groups, and (meth)acryloyloxy groups. Examples of the polymerizable compound (C) include lactone-modified polymerizable compounds, polymerizable compounds having an acid group, polymerizable compounds having a hydroxyl group, polymerizable compounds having a urethane bond, and other polymerizable compounds.
(ラクトン変性された重合性化合物)
本発明の感光性組成物は、耐熱性の観点から、ラクトン変性された重合性化合物を含むことが好ましい。
(Lactone-modified polymerizable compound)
From the viewpoint of heat resistance, the photosensitive composition of the present invention preferably contains a lactone-modified polymerizable compound.
ラクトン変性された重合性化合物は、分子内にラクトンで変性された構造を有する化合物である。ラクトン変性された重合性化合物は、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエチスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメトロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε-カプロラクトンもしくはその他のラクトン化合物をエステル化することにより得られる。ラクトン変性された重合性化合物は、下記一般式(8)で表される化合物が好ましい。 A lactone-modified polymerizable compound is a compound that has a lactone-modified structure within the molecule. Lactone-modified polymerizable compounds can be obtained by esterifying a polyhydric alcohol such as trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaethylthritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, or trimetrolmelamine with (meth)acrylic acid and ε-caprolactone or another lactone compound. The lactone-modified polymerizable compound is preferably a compound represented by the following general formula (8):
一般式(8)
一般式(8)中、6個のRは全て下記一般式(9)で表される基、または6個のRのうち1~5個が下記一般式(9)で表される基であり、残りが下記一般式(10)で表される基である。 In general formula (8), all six R's are groups represented by the following general formula (9), or one to five of the six R's are groups represented by the following general formula (9), and the remaining are groups represented by the following general formula (10).
一般式(9)
一般式(9)中、R1は水素原子、またはメチル基を表し、mは1、または2の整数であり、*は一般式(8)の酸素原子と結合する結合手である。 In general formula (9), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 1 or 2, and * represents a bond to the oxygen atom of general formula (8).
一般式(10)
一般式(10)中、R1は水素原子、またはメチル基を表し、*は一般式(8)の酸素原子と結合する結合手である。 In general formula (10), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and * represents a bond to the oxygen atom of general formula (8).
ラクトン変性された重合性化合物は、例えば、日本化薬社製のKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA-20(上記一般式(8)~(10)において、m=1、一般式(9)に表される基の数=2、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-30(上記一般式(8)~(10)において、m=1、一般式(9)に表される基の数=3、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-60(上記一般式(8)~(10)において、m=1、一般式(9)に表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-120(上記一般式(8)~(10)において、m=2、一般式(9)に表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)等が挙げられる。 Lactone-modified polymerizable compounds are commercially available as the KAYARAD DPCA series manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and examples thereof include DPCA-20 (a compound in which m=1 in the above general formulas (8) to (10), the number of groups represented in general formula (9)=2, and all R 1s are hydrogen atoms), DPCA-30 (a compound in which m=1 in the above general formulas (8) to (10), the number of groups represented in general formula (9)=3, and all R 1s are hydrogen atoms), DPCA-60 (a compound in which m=1 in the above general formulas (8) to (10), the number of groups represented in general formula (9)=6, and all R 1s are hydrogen atoms), and DPCA-120 (a compound in which m=2 in the above general formulas (8) to (10), the number of groups represented in general formula (9)=6, and all R 1s are hydrogen atoms).
ラクトン変性された重合性化合物は、塗膜耐性の観点から、上記一般式(8)~(10)において、m=1、一般式(9)に表される基の数=2~6、R1が全て水素原子である化合物が好ましく、上記一般式(8)~(10)において、m=1、一般式(9)に表される基の数=2又は3、R1が全て水素原子である化合物がより好ましい。 From the viewpoint of coating film resistance, the lactone-modified polymerizable compound is preferably a compound in which, in the above general formulas (8) to (10), m=1, the number of groups represented by general formula (9)=2 to 6, and all of R 1 's are hydrogen atoms, and more preferably a compound in the above general formulas (8) to (10), m=1, the number of groups represented by general formula (9)=2 or 3, and all of R 1 's are hydrogen atoms.
ラクトン変性された重合性化合物の含有量は、耐熱性の観点から、重合性化合物(C)100質量部中、5~80質量部が好ましく、10~70質量部がより好ましく、20~60質量部であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of heat resistance, the content of the lactone-modified polymerizable compound is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and even more preferably 20 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of polymerizable compound (C).
(酸基を有する重合性化合物)
本発明の感光性組成物は、現像性、パターン形成性の観点から、酸基を有する重合性化合物を含むことが好ましい。酸基を有する重合性化合物の酸基は、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基等を挙げられる。これらの中でも、カルボキシル基が好ましい。
(Polymerizable Compound Having an Acid Group)
From the viewpoint of developability and pattern formability, the photosensitive composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound having an acid group. Examples of the acid group of the polymerizable compound having an acid group include a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a phosphate group. Among these, a carboxyl group is preferred.
酸基を有する重合性化合物は、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との遊離水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート類と、ジカルボン酸類とのエステル化物;多価カルボン酸と、モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類とのエステル化物等を挙げられる。
多価アルコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
ジカルボン酸類は、例えば、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸、フタル酸イタコン酸等が挙げられる。
多価カルボン酸は、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
Examples of the polymerizable compound having an acid group include esters of dicarboxylic acids and free hydroxyl group-containing poly(meth)acrylates of polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid; and esters of polycarboxylic acids and monohydroxyalkyl(meth)acrylates.
Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol.
Examples of dicarboxylic acids include malonic acid, succinic acid, maleic acid, glutaric acid, phthalic acid, itaconic acid, and the like.
Examples of polycarboxylic acids include trimellitic acid and pyromellitic acid.
Examples of monohydroxyalkyl (meth)acrylates include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, pentaerythritol triacrylate, and 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate.
酸基を有する重合性化合物の市販品は、大阪有機化学工業社製のビスコート#2500P、東亞合成社製アロニックスM-5300,M-5400,M-5700,M-510,M-520,M-521等が挙げられる。 Commercially available polymerizable compounds having an acid group include Viscoat #2500P manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., and Aronix M-5300, M-5400, M-5700, M-510, M-520, and M-521 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
酸基を有する重合性化合物の含有量は、現像性、パターン形成性の観点から、重合性化合物(C)100質量部中、5~80質量部が好ましく、10~70質量部%であることがより好ましく、20~60質量部であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of developability and pattern formability, the content of the polymerizable compound having an acid group is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and even more preferably 20 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymerizable compound (C).
(水酸基を有する重合性化合物)
本発明の感光性組成物は、現像性、パターン形成性の観点から、水酸基を有する重合性化合物を含むことが好ましい。
(Polymerizable compound having a hydroxyl group)
From the viewpoint of developability and pattern formability, the photosensitive composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound having a hydroxyl group.
水酸基を有する重合性化合物は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイルプロピルメタクリレート、エポキシ基含有化合物とカルボキシ(メタ)アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。 Examples of polymerizable compounds having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol ethylene oxide-modified penta(meth)acrylate, dipentaerythritol propylene oxide-modified penta(meth)acrylate, dipentaerythritol caprolactone-modified penta(meth)acrylate, glycerol acrylate methacrylate, glycerol dimethacrylate, 2-hydroxy-3-acryloylpropyl methacrylate, reaction products of epoxy group-containing compounds and carboxy(meth)acrylate, and hydroxyl group-containing polyol polyacrylate.
水酸基を有する重合性化合物の含有量は、現像性、パターン形成性の観点から、重合性化合物(C)100質量部中、1~80質量部が好ましく、5~70質量部%であることがより好ましく、10~60質量部であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of developability and pattern formability, the content of the polymerizable compound having a hydroxyl group is preferably 1 to 80 parts by mass, more preferably 5 to 70 parts by mass, and even more preferably 10 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of polymerizable compound (C).
(ウレタン結合を有する重合性化合物)
本発明の感光性組成物は、パターン形成性の観点から、重合性化合物(C)として、ウレタン結合を有する重合性化合物を含むことが好ましい。
(Polymerizable compound having a urethane bond)
From the viewpoint of pattern formability, the photosensitive composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound having a urethane bond as the polymerizable compound (C).
ウレタン結合を有する重合性化合物は、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートや、多価アルコールに多官能イソシアネートを反応させ、さらに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of polymerizable compounds having a urethane bond include urethane (meth)acrylates obtained by reacting a (meth)acrylate having a hydroxyl group with a polyfunctional isocyanate, and urethane (meth)acrylates obtained by reacting a polyhydric alcohol with a polyfunctional isocyanate and then reacting it with a (meth)acrylate having a hydroxyl group.
上記水酸基を有する(メタ)アクリレートは、例えば、上記水酸基を有する重合性化合物が挙げられる。 Examples of the (meth)acrylate having a hydroxyl group include the polymerizable compounds having a hydroxyl group.
上記多官能イソシアネートは、例えば、芳香族ジイソシアネートであるトリレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネートであるトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートであるイソホロンジイソシアネートや、これらのビュレット体、イソシアネートヌレート体、トリメチロールプロパンアダクト体等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional isocyanate include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, and xylene diisocyanate; aliphatic diisocyanates such as trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate; and their biuret derivatives, isocyanate nurate derivatives, and trimethylolpropane adducts.
ウレタン結合を有する重合性化合物は、現像性の観点から、更に、酸基を有することも好ましい。酸基は、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基等を挙げられる。なかでも、カルボキシル基が好ましい。 From the viewpoint of developability, it is also preferable that the polymerizable compound having a urethane bond further has an acid group. Examples of the acid group include a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a phosphate group. Of these, a carboxyl group is preferred.
ウレタン結合を有する重合性化合物に酸基を導入する方法は、例えば、まず、上記水酸基を有する(メタ)アクリレートと上記多官能イソシアネートとを反応させる。次いで、生成物にカルボキシル基を有するメルカプト化合物を付加させる方法で合成できる。 To introduce an acid group into a polymerizable compound having a urethane bond, for example, first react the (meth)acrylate having a hydroxyl group with the polyfunctional isocyanate. Then, a mercapto compound having a carboxyl group is added to the product.
上記カルボキシル基を有するメルカプト化合物は、例えば、メルカプト酢酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、o-メルカプト安息香酸、2-メルカプトニコチン酸、メルカプトコハク酸等が挙げられる。 Examples of the mercapto compounds having a carboxyl group include mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, o-mercaptobenzoic acid, 2-mercaptonicotinic acid, and mercaptosuccinic acid.
ウレタン結合を有する重合性化合物の重合性不飽和基数は、パターン形成性の観点から、3~15個が好ましく、5~12個がより好ましい。 From the viewpoint of pattern formability, the number of polymerizable unsaturated groups in the polymerizable compound having a urethane bond is preferably 3 to 15, and more preferably 5 to 12.
ウレタン結合を有する重合性化合物の含有量は、パターン形成性の観点から、重合性化合物(C)100質量部中、5~80質量部が好ましく、10~70質量部がより好ましく、20~60質量部がさらに好ましい。 From the viewpoint of pattern formability, the content of the polymerizable compound having a urethane bond is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and even more preferably 20 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymerizable compound (C).
(その他重合性化合物)
その他重合性化合物は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオ-ルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロ-ルプロパントリ(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロ-ルプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロ-ルプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロ-ルプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオ-ルジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メチロ-ル化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
(Other polymerizable compounds)
Other polymerizable compounds include, for example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, β-carboxyethyl (meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, phenoxytetraethyleneglycol (meth)acrylate, phenoxyhexaethyleneglycol (meth)acrylate, trimethylolpropane PO-modified tri(meth)acrylate, trimethylolpropane EO-modified tri(meth)acrylate, isocyanuric acid EO-modified di(meth)acrylate, isocyanuric acid EO-modified tri(meth)acrylate, acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di(meth)acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di(meth)acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid ester of methylolated melamine, epoxy (meth)acrylate, various acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as urethane acrylate, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth)acrylamide, N-hydroxymethyl (meth)acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile, and the like.
その他重合性化合物の市販品は、例えば、日本化薬社製のKAYARAD R-128H、R526、PEG400DA、MAND、NPGDA、R-167、HX-220、R-551、R712、R-604、R-684、GPO-303、TMPTA、DPHA、DPEA-12、DPHA-2C、D-310、D-330、及び東亞合成社製のアロニックスM-303、M-305、M-306、M-309、M-310、M-321、M-325、M-350、M-360、M-313、M-315、M-400、M-402、M-403、M-404、M-405、M-406、M-450、M-452、M-408、M-211B、M-101A、大阪有機社製のビスコート#310HP、#335HP、#700、#295、#330、#360、#GPT、#400、#405、新中村化学社製のNKエステルA-9300,ABE-300,A-DOG,A-DCP,A-BPE-4、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL40,130,140,145、共栄社化学社製のAH-600、AT-600、大阪ガスケミカル社製のOGSOL EA-0200,0300等が挙げられる。 Other commercially available polymerizable compounds include, for example, KAYARAD R-128H, R526, PEG400DA, MAND, NPGDA, R-167, HX-220, R-551, R712, R-604, R-684, GPO-303, TMPTA, DPHA, DPEA-12, DPHA-2C, D-310, and D-330 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and Aronix M-303, M-305, M-306, M-309, M-310, M-321, M-325, M-350, M-360, M-313, M-315, M-400, M-402, M-403, M-404, and M-4 manufactured by Toagosei Co., Ltd. Examples include Viscoat #310HP, #335HP, #700, #295, #330, #360, #GPT, #400, and #405 manufactured by Osaka Organic Chemicals Co., Ltd., NK Ester A-9300, ABE-300, A-DOG, A-DCP, and A-BPE-4 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., EBECRYL 40, 130, 140, and 145 manufactured by Daicel-Allnex Co., Ltd., AH-600 and AT-600 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and OGSOL EA-0200 and 0300 manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.
重合性化合物(C)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The polymerizable compound (C) can be used alone or in combination of two or more types.
重合性化合物(C)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、1~60質量部が好ましく、2~50質量部がより好ましい。 The content of the polymerizable compound (C) is preferably 1 to 60 parts by mass, and more preferably 2 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[光重合開始剤(D)]
本発明の感光性組成物は、光重合開始剤(D)を含む。これにより、感光性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化させることができる。
[Photopolymerization initiator (D)]
The photosensitive composition of the present invention contains a photopolymerization initiator (D), which allows the photosensitive composition to be cured by irradiation with active energy rays.
(一般式(1)で表される光重合開始剤(D1))
本発明の感光性組成物は、光重合開始剤(D)として、一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)(以下、単に光重合開始剤(D1)ともいう)を含むことが好ましい。
(Photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1))
The photosensitive composition of the present invention preferably contains, as the photopolymerization initiator (D), a photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1) (hereinafter, also simply referred to as photopolymerization initiator (D1)).
一般式(1)
R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1~8のアルキル基を表す。
炭素原子数1~8のアルキル基としては、直鎖状でも、分岐状でも、環状でも、それらが結合したものであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルメチル基等が挙げられる。なかでも、水しみの抑制、パターン形状の観点から、炭素原子数3~8の直鎖のアルキル基が好ましく、炭素原子数4~6の直鎖のアルキル基がより好ましい。
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, or may be a combination of these, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, etc. Of these, from the viewpoints of suppressing water stains and pattern shape, a linear alkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferred, and a linear alkyl group having 4 to 6 carbon atoms is more preferred.
R3は、水素原子、または任意の1価の置換基を表す。
1価の置換基としては、メチル基、エチル基等の炭素原子数1~20のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素原子数1~20のアルコキシ基;F、Cl、Br、I等のハロゲン原子;炭素原子数1~20のアシル基;炭素原子数1~20のアルキルエステル基;炭素原子数1~20のアルコキシカルボニル基;炭素原子数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数4~20の芳香族環基;アミノ基;炭素原子数1~20のアミノアルキル基;水酸基;ニトロ基;シアノ基;置換基を有してよいベンゾイル基;置換基を有してよいテノイル基等が挙げられる。ベンゾイル基、またはテノイル基が有してよい置換基としては、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数1~10のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。なかでも、ラジカル生成効率の観点から、水素原子、ニトロ基が好ましく、水素原子がより好ましい。
R3 represents a hydrogen atom or any monovalent substituent.
Examples of the monovalent substituent include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl and ethyl groups; alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methoxy and ethoxy groups; halogen atoms such as F, Cl, Br, and I; acyl groups having 1 to 20 carbon atoms; alkyl ester groups having 1 to 20 carbon atoms; alkoxycarbonyl groups having 1 to 20 carbon atoms; halogenated alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic ring groups having 4 to 20 carbon atoms; amino groups; aminoalkyl groups having 1 to 20 carbon atoms; hydroxyl groups; nitro groups; cyano groups; optionally substituted benzoyl groups; and optionally substituted thenoyl groups. Examples of the substituents that the benzoyl group or thenoyl group may have include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, and alkoxycarbonyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Among these, from the viewpoint of radical generation efficiency, a hydrogen atom and a nitro group are preferred, and a hydrogen atom is more preferred.
一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)の製造方法は、例えば、特表2019-507108号公報、特表2019-528331号公報等に記載の方法が挙げられる。 Methods for producing the photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1) include those described in, for example, JP-T-2019-507108 and JP-T-2019-528331.
以下、一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)の具体例を示す。なお、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1) are shown below. However, the present invention is not limited to these.
化学式(11)~(13)の化合物の中でも、パターン形成性の観点から、化学式(11)の光重合開始剤が好ましい。 Among the compounds of chemical formulas (11) to (13), the photopolymerization initiator of chemical formula (11) is preferred from the viewpoint of pattern formation properties.
一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1) can be used alone or in combination of two or more types.
(一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)以外の光重合開始剤(D2))
本発明の感光性組成物は、光重合開始剤(D)として、一般式(1)で表される光重合開始剤(D1)以外の光重合開始剤(D2)(以下、その他光重合開始剤(D)あるいは光重合開始剤(D2)ともいう)を含有することができる。
(Photopolymerization initiator (D2) other than the photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1))
The photosensitive composition of the present invention may contain, as the photopolymerization initiator (D), a photopolymerization initiator (D2) other than the photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1) (hereinafter also referred to as other photopolymerization initiator (D) or photopolymerization initiator (D2)).
光重合開始剤(D2)は、光により重合性化合物(C)の重合を開始可能な化合物であれば、特に制限はなく、公知の光重合開始剤を使用することができる。 The photopolymerization initiator (D2) is not particularly limited as long as it is a compound that can initiate polymerization of the polymerizable compound (C) by light, and any known photopolymerization initiator can be used.
光重合開始剤(D2)は、具体的には、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-1-[4-(4-モルホリノ)フェニル]-2-(フェニルメチル)-1-ブタノン、又は2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアセトフェノン化合物;
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、又はベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、又は3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;
2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、又は2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン化合物;
2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ジフェニル-2,4,6-トリメチルベンゾイルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド化合物;
1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、又はエタノーン,1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシム化合物;
2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o-ブロモフェニル))4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o,p-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(m-メトキシフェニル)ビイジダゾール、2,2’-ビス(o,o’-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o-ニトロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o-メチルフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(o-トリフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール等のビイミダゾール化合物等が挙げられる。
Specific examples of the photopolymerization initiator (D2) include acetophenone compounds such as 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholino)phenyl]-2-(phenylmethyl)-1-butanone, and 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone;
Benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzil dimethyl ketal; benzophenone compounds such as benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, and 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone;
triazine compounds such as 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-tolyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-styryl-s-triazine, 2-(naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxy-naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-trichloromethyl-(piperonyl)-6-triazine, or 2,4-trichloromethyl-(4'-methoxystyryl)-6-triazine;
acylphosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, and diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphine oxide;
Oxime compounds such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl-, 2-(O-benzoyloxime)], or ethanol, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime);
2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(o-bromophenyl))4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(o,p-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(m-methoxyphenyl)biimidazole, 2,2'-bis Examples of biimidazole compounds include (o,o'-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(o-nitrophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(o-methylphenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, and 2,2'-bis(o-trifluorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole.
光重合開始剤(D2)の市販品は、例えば、IGM Resins社製のOmnirad 907,369,379EG,819,1312,1314,1316,TPO、BASFジャパン社製のIRGACURE OXE-01,02,03,04、ADEKA社製のアデカアークルズN-1919,NCI-730,831,930、常州強力新材料社製のTRONLY TR-PBG-301,304,305,309,314,345,358,380,365,610,3054,3057、サムヤンコーポレーション社製のSPI-02,03,04,05,06,07、ダイトーケミックス社製のDFI-020,306、EOX-01等が挙げられる。 Commercially available photopolymerization initiators (D2) include, for example, Omnirad 907, 369, 379EG, 819, 1312, 1314, 1316, and TPO manufactured by IGM Resins, IRGACURE OXE-01, 02, 03, and 04 manufactured by BASF Japan, Adeka Arcles N-1919, NCI-730, 831, and 930 manufactured by ADEKA, and TRONLY manufactured by Changzhou Strong New Materials Co., Ltd. Examples include TR-PBG-301, 304, 305, 309, 314, 345, 358, 380, 365, 610, 3054, and 3057, SPI-02, 03, 04, 05, 06, and 07 manufactured by Samyang Corporation, and DFI-020, 306, and EOX-01 manufactured by Daito Chemix Co., Ltd.
光重合開始剤(D2)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The photopolymerization initiator (D2) can be used alone or in combination of two or more types.
光重合開始剤(D)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.5~20質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましい。 The content of photopolymerization initiator (D) is preferably 0.5 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[ベンゾフェノン系増感剤(E)]
本発明の感光性着色組成物には、ベンゾフェノン系増感剤(E)を含む。具体的には、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等が用いられる。
[Benzophenone-based sensitizer (E)]
The photosensitive coloring composition of the present invention contains a benzophenone-based sensitizer (E). Specifically, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(ethylmethylamino)benzophenone, etc. are used.
市販品としては、「CHEMARK DEABP」(4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン Chemark Chemical社製)が挙げられる。 Commercially available products include "CHEMARK DEABP" (4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, manufactured by Chemark Chemical Co.).
これらのベンゾフェノン系増感剤(E)は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 These benzophenone-based sensitizers (E) can be used alone or in combination of two or more in any ratio as needed.
光重合開始剤(D)とベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量は、ベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量が光重合開始剤(D)100質量部に対して100質量部~500質量部を含むことが必須である。また、ベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量が光重合開始剤(D)100質量部に対して200~300質量部が好ましく、200質量部よりも少ない場合、形成パターンの基材との密着性が悪くなり、500質量部を超えると現像性、パターン形成性に問題が生じることや、230℃熱処理後の明度低下が生じる場合がある。 The content of photopolymerization initiator (D) and benzophenone sensitizer (E) must be 100 to 500 parts by weight of benzophenone sensitizer (E) per 100 parts by weight of photopolymerization initiator (D). Furthermore, the content of benzophenone sensitizer (E) is preferably 200 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of photopolymerization initiator (D). If the content is less than 200 parts by weight, the adhesion of the formed pattern to the substrate will be poor. If it exceeds 500 parts by weight, problems with developability and pattern formation may occur, and brightness may decrease after heat treatment at 230°C.
[ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤(E2)]
さらに、本発明の感光性着色組成物には、ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤を含有させることができる。
ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤としては、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、又はα-アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン等が挙げられる。
[Sensitizers (E2) other than benzophenone-based sensitizers (E)]
Furthermore, the photosensitive coloring composition of the present invention may contain a sensitizer other than the benzophenone-based sensitizer (E).
Examples of sensitizers other than the benzophenone-based sensitizer (E) include chalcone derivatives, unsaturated ketones typified by dibenzalacetone and the like, 1,2-diketone derivatives typified by benzil and camphorquinone and the like, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, polymethine dyes such as oxonol derivatives, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, azulene derivatives, azulenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin, and the like. Examples of the ruthenium complex include ruthenium complexes, ruthenium esters ...
ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤の中で、特に好適に増感しうる増感剤としては、チオキサントン誘導体、カルバゾール誘導体が挙げられる。さらに具体的には、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、N-エチルカルバゾール、3-ベンゾイル-N-エチルカルバゾール、3,6-ジベンゾイル-N-エチルカルバゾール等が用いられる。 Among sensitizers other than the benzophenone-based sensitizer (E), particularly suitable sensitizers include thioxanthone derivatives and carbazole derivatives. More specifically, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, N-ethylcarbazole, 3-benzoyl-N-ethylcarbazole, 3,6-dibenzoyl-N-ethylcarbazole, etc. can be used.
市販品としては、「KAYACURE DETX-S」(2,3-ジエチルチオキサントン 日本化薬社製)などが挙げられる。 Commercially available products include "KAYACURE DETX-S" (2,3-diethylthioxanthone, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
さらに、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、及び「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。 Further examples include, but are not limited to, sensitizers described in "Dye Handbook" edited by Okawara Makoto et al. (Kodansha, 1986), "Chemistry of Functional Dyes" edited by Okawara Makoto et al. (CMC, 1981), "Special Functional Materials" edited by Ikemori Chuzaburo et al., and "Special Functional Materials" (CMC, 1986). Sensitizers that absorb light in the ultraviolet to near-infrared range may also be included.
ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Sensitizers other than the benzophenone-based sensitizer (E) can be used alone or in a mixture of two or more types in any ratio as needed.
[着色剤(F)]
本発明の感光性組成物は、着色剤(F)を含有できる。これにより、カラーフィルタの各波長領域の透過率を制御することができ、色分離性が向上する。
[Colorant (F)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a colorant (F), which makes it possible to control the transmittance of each wavelength region of the color filter and improves color separation.
着色剤(F)は、顔料及び染料のいずれでもよく、併用できる。 The colorant (F) may be either a pigment or a dye, and these may be used in combination.
(顔料)
顔料は、カラーインデックスにおいてピグメントに分類されている化合物が好ましい。
赤色顔料は、例えば、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,12,14,15,16,17,21,22,23,31,32,37,38,41,47,48,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,50:1,52:1,52:2,53,53:1,53:2,53:3,57,57:1,57:2,58:4,60,63,63:1,63:2,64,64:1,68,69,81,81:1,81:2,81:3,81:4,83,88,90:1,101,101:1,104,108,108:1,109,112,113,114,122,123,144,146,147,149,151,166,168,169,170,172,173,174,175,176,177,178,179,181,184,185,187,188,190,193,194,200,202,206,207,208,209,210,214,216,220,221,224,230,231,232,233,235,236,237,238,239,242,243,245,247,249,250,251,253,254,255,256,257,258,259,260,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,281,282,283,284,285,286,287,291,295,296、特開2014-134712号公報に記載された顔料、特許第6368844号公報に記載された顔料等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、耐光性、及び透過率の観点から、C.I.ピグメントレッド48:1,122,177,224,242,269,254,291,295,296、特開2014-134712号公報に記載された顔料、特許第6368844号公報に記載された顔料が好ましく、C.I.ピグメントレッド177,254,291,295,296、特開2014-134712号公報に記載された顔料、特許第6368844号公報に記載された顔料がさらに好ましい。
(Pigment)
The pigment is preferably a compound classified as a pigment in the Color Index.
Red pigments include, for example, C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:2, 53:3, 57, 57:1, 57:2, 58:4, 60, 63, 63:1, 63:2 , 64, 64:1, 68, 69, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 83, 88, 90:1, 101, 101:1, 104, 108, 108:1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 181, 1 84, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235, 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260 , 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 291, 295, 296, pigments described in JP-A-2014-134712, and pigments described in Japanese Patent No. 6368844. Among these, from the viewpoints of heat resistance, light fastness, and transmittance, C.I. Pigment Red 48: 1,122,177,224,242,269,254,291,295,296, pigments described in JP-A-2014-134712, and pigments described in Japanese Patent No. 6368844 are preferred, C.I. Pigment Red 177,254,291,295,296, pigments described in JP-A-2014-134712, and pigments described in Japanese Patent No. 6368844 are more preferred.
橙色顔料は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ36,38,43,64,71,73等が挙げられる。 Examples of orange pigments include C.I. Pigment Orange 36, 38, 43, 64, 71, and 73.
黄色顔料は、例えば、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,12,13,14,15,16,17,18,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,126,127,128,129,138,139,147,150,151,152、153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,192,193,194,196,198,199,213,214,231,233、特開2012-226110号公報に記載された顔料等が挙げられる。これらの中でも、C.I.ピグメントイエロー138,139,150,185,231,233、特開2012-226110号公報に記載された顔料が好ましい。 Yellow pigments include, for example, C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 1 27,128,129,138,139,147,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,192,193,194,196,198,199,213,214,231,233, and the pigments described in JP-A-2012-226110. Among these, C.I. Pigment Yellow 138, 139, 150, 185, 231, 233 and the pigments described in JP-A 2012-226110 are preferred.
緑色顔料は、例えば、C.I.ピグメントグリーン1,2,4,7,8,10,13,14,15,17,18,19,26,36,37,45,48,50,51,54,55,58,59,62,63等が挙げられる。これらの中でも、C.I.ピグメントグリーン36、58、59、62、63が好ましい。 Examples of green pigments include C.I. Pigment Green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 37, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58, 59, 62, and 63. Of these, C.I. Pigment Green 36, 58, 59, 62, and 63 are preferred.
青色顔料は、例えば、C.I.ピグメントブルー1,1:2,9,14,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17,19,25,27,28,29,33,35,36,56,56:1,60,61,61:1,62,63,66,67,68,71,72,73,74,75,76,78,79等が挙げられる。これらの中でも、C.I.ピグメントブルー15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6が好ましい。 Examples of blue pigments include C.I. Pigment Blue 1, 1:2, 9, 14, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56:1, 60, 61, 61:1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, and 79. Of these, C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, and 15:6 are preferred.
紫色顔料は、例えば、C.I.ピグメントバイオレット1,1:1,2,2:2,3,3:1,3:3,5,5:1,14,15,16,19,23,25,27,29,31,32,37,39,42,44,47,49,50等が挙げられる。これらの中でも、C.I.ピグメントバイオレット19,23が好ましい。 Examples of purple pigments include C.I. Pigment Violet 1, 1:1, 2, 2:2, 3, 3:1, 3:3, 5, 5:1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, and 50. Of these, C.I. Pigment Violet 19 and 23 are preferred.
黒色顔料は、具体的には、C.I.ピグメントブラック1,6,7,12,20,31等が挙げられる。また、赤色顔料、黄色顔料、青色顔料、緑色顔料、及び紫色顔料から選ばれる少なくとも2種以上の顔料を用いて黒色着色剤としてもよい。 Specific examples of black pigments include C.I. Pigment Black 1, 6, 7, 12, 20, and 31. Additionally, at least two or more pigments selected from red pigments, yellow pigments, blue pigments, green pigments, and purple pigments may be used as black colorants.
顔料の中で無機顔料は、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、合成鉄黒等が挙げられる。 Inorganic pigments include, for example, titanium oxide, barium sulfate, zinc oxide, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red iron oxide (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, iron blue, chromium oxide green, cobalt green, umber, and synthetic iron black.
(染料)
染料は、例えば、酸性染料、直接染料、塩基性染料、造塩染料、油溶性染料、分散染料、反応染料、媒染染料、建染染料、硫化染料等が挙げられる。また、これらの誘導体や、染料をレーキ化したレーキ顔料も挙げられる。
(dye)
Examples of dyes include acid dyes, direct dyes, basic dyes, salt-forming dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes, mordant dyes, vat dyes, sulfur dyes, etc. Also included are derivatives of these dyes and lake pigments obtained by converting dyes into lakes.
酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有することが好ましい。また、酸性染料と、四級アンモニウム塩化合物、三級アミン化合物、二級アミン化合物、または一級アミン化合物等の含窒素化合物との塩である造塩化合物が好ましい。また、これらの官能基を有する樹脂成分と酸性染料との塩である造塩化合物も好ましい。また、造塩化合物は、スルホンアミド化してスルホン酸アミド化合物に変性することで耐性(耐光性、耐溶剤性)に優れた感光性組成物を得やすい。
また、酸性染料とオニウム塩基を有する化合物との造塩化合物も、耐性(耐光性、溶剤耐性)に優れるため好ましい。なお、オニウム塩基を有する化合物は、カチオン性基を有する樹脂が好ましい。
The acid dye preferably has an acidic group such as a sulfonic acid or carboxylic acid. Also preferred are salt-forming compounds that are salts of an acid dye with a nitrogen-containing compound such as a quaternary ammonium salt compound, a tertiary amine compound, a secondary amine compound, or a primary amine compound. Also preferred are salt-forming compounds that are salts of an acid dye with a resin component having these functional groups. Furthermore, the salt-forming compounds can be sulfonamidated to modify them into sulfonic acid amide compounds, which makes it easier to obtain photosensitive compositions with excellent resistance (light resistance, solvent resistance).
In addition, a salt-forming compound of an acid dye and a compound having an onium salt group is also preferred because it has excellent resistance (light resistance, solvent resistance). The compound having an onium salt group is preferably a resin having a cationic group.
塩基性染料は、そのままでも使用できるが、有機酸や過塩素酸またはその金属塩と塩を形成する造塩化合物が好ましい。塩基性染料の造塩化合物は、耐性(耐光性、耐溶剤性)や、顔料との親和性が優れているため好ましい。また、塩基性染料の造塩化合物で、カウンタイオンとしてはたらくアニオン成分は、有機スルホン酸、有機硫酸、フッ素基含有リンアニオン化合物、フッ素基含有ホウ素アニオン化合物、シアノ基含有窒素アニオン化合物、ハロゲン化炭化水素基を有する有機酸の共役塩基を有するアニオン化合物、酸性染料とを造塩した造塩化合物が好ましい。なお、造塩化合物は、分子中に重合性不飽和基を含有すると耐性がより向上する。 While basic dyes can be used as is, salt-forming compounds that form salts with organic acids, perchloric acid, or their metal salts are preferred. Salt-forming compounds of basic dyes are preferred due to their excellent resistance (lightfastness and solvent resistance) and affinity with pigments. Furthermore, in salt-forming compounds of basic dyes, the anion component that acts as a counterion is preferably an organic sulfonic acid, organic sulfuric acid, a fluorine-containing phosphorus anion compound, a fluorine-containing boron anion compound, a cyano-containing nitrogen anion compound, an anion compound having a conjugate base of an organic acid with a halogenated hydrocarbon group, or a salt-forming compound formed with an acid dye. Furthermore, salt-forming compounds that contain polymerizable unsaturated groups in the molecule further improve resistance.
染料の化学構造は、例えば、アゾ系染料、ジスアゾ系染料、アゾメチン系染料(インドアニリン系染料、インドフェノール系染料など)、ジピロメテン系染料、キノン系染料(ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、アントラピリドン系染料など)、カルボニウム系染料(ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、アクリジン系染料など)、キノンイミン系染料(オキサジン系染料、チアジン系染料など)、アジン系染料、ポリメチン系染料(オキソノール系染料、メロシアニン系染料、アリーリデン系染料、スチリル系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料など)、キノフタロン系染料、フタロシアニン系染料、サブフタロシアニン系染料、ペリノン系染料、インジゴ系染料、チオインジゴ系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料、ローダミン系染料、及びそれらの金属錯体系染料等から選ばれる染料に由来する色素構造が挙げられる。 The chemical structure of dyes can be, for example, azo dyes, disazo dyes, azomethine dyes (indoaniline dyes, indophenol dyes, etc.), dipyrromethene dyes, quinone dyes (benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, anthrapyridone dyes, etc.), carbonium dyes (diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, acridine dyes, etc.), quinoneimine dyes (oxazine dyes, thiazine dyes, etc.), azido dyes, Examples of dye structures include dyes derived from dyes selected from the group consisting of quinone dyes, polymethine dyes (oxonol dyes, merocyanine dyes, arylidene dyes, styryl dyes, cyanine dyes, squarylium dyes, croconium dyes, etc.), quinophthalone dyes, phthalocyanine dyes, subphthalocyanine dyes, perinone dyes, indigo dyes, thioindigo dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, rhodamine dyes, and metal complex dyes thereof.
これらの中でも、色相、色分離性、色むらなどの色特性の観点から、アゾ系染料、キサンテン系染料、シアニン系染料、トリフェニルメタン系染料、アントラキノン系染料、ジピロメテン系染料、スクアリリウム系染料、キノフタロン系染料、フタロシアニン系染料、サブフタロシアニン系染料から選ばれる色素に由来する色素構造が好ましく、キサンテン系染料、シアニン系染料、トリフェニルメタン系染料、アントラキノン系染料、ジピロメテン系染料、フタロシアニン系染料から選ばれる色素に由来する色素構造がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of color properties such as hue, color separation, and color unevenness, dye structures derived from dyes selected from azo dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, triphenylmethane dyes, anthraquinone dyes, dipyrromethene dyes, squarylium dyes, quinophthalone dyes, phthalocyanine dyes, and subphthalocyanine dyes are preferred, and dye structures derived from dyes selected from xanthene dyes, cyanine dyes, triphenylmethane dyes, anthraquinone dyes, dipyrromethene dyes, and phthalocyanine dyes are more preferred.
着色剤(F)は、単独、または2種類以上を併用して使用することができる。 The colorant (F) can be used alone or in combination of two or more types.
着色剤(F)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、1~70質量部が好ましく、10~60質量部がより好ましい。 The content of colorant (F) is preferably 1 to 70 parts by mass, and more preferably 10 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
(顔料の微細化)
顔料は、微細化して用いることが好ましい。微細化方法は、特に限定されるものではなく、例えば、湿式磨砕、乾式磨砕、溶解析出法いずれも使用できる。これらの中でも、湿式磨砕の1種であるニーダー法によるソルトミリング処理が好ましい。微細化顔料のTEM(透過型電子顕微鏡)により求められる平均一次粒子径は、5~90nmが好ましい。なお、分散性、コントラスト比の観点から、平均一次粒子径は10~70nmがより好ましい。
(Fine Pigment)
The pigment is preferably micronized before use. The micronization method is not particularly limited, and for example, wet milling, dry milling, or solution precipitation can be used. Among these, salt milling treatment using a kneader method, which is a type of wet milling, is preferred. The average primary particle size of the micronized pigment determined by TEM (transmission electron microscope) is preferably 5 to 90 nm. From the viewpoints of dispersibility and contrast ratio, the average primary particle size is more preferably 10 to 70 nm.
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕される。顔料をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ顔料を得ることができる。 Salt milling is a process in which a mixture of pigment, water-soluble inorganic salt, and water-soluble organic solvent is mechanically kneaded while heated using a kneader, two-roll mill, three-roll mill, ball mill, attritor, sand mill, or other kneading machine, and then the water-soluble inorganic salt and water-soluble organic solvent are removed by rinsing with water. The water-soluble inorganic salt acts as a crushing aid, and the high hardness of the inorganic salt is used to crush the pigment during salt milling. By optimizing the conditions for salt milling pigment, it is possible to obtain pigments with extremely fine primary particle diameters and a narrow, sharp particle size distribution.
水溶性無機塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられ、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)が好ましい。水溶性無機塩の使用量は、処理効率と生産効率の両面から、顔料100質量部に対して、50~2,000質量部が好ましく、300~1,000質量部がより好ましい。 Examples of water-soluble inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, and sodium sulfate, with sodium chloride (table salt) being preferred from the standpoint of cost. From the perspectives of both processing efficiency and production efficiency, the amount of water-soluble inorganic salt used is preferably 50 to 2,000 parts by weight, and more preferably 300 to 1,000 parts by weight, per 100 parts by weight of pigment.
水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。ただし、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。例えば、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、2-(イソペンチルオキシ)エタノール、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。水溶性有機溶剤の使用量は、顔料100質量部に対して、5~1,000質量部が好ましく、50~500質量部がより好ましい。 The water-soluble organic solvent functions to moisten the pigment and water-soluble inorganic salt. It is not particularly limited as long as it is soluble (miscible) in water and does not substantially dissolve the inorganic salt used. However, because the temperature rises during salt milling and the solvent becomes more likely to evaporate, high-boiling solvents with a boiling point of 120°C or higher are preferred for safety reasons. Examples of water-soluble organic solvents that can be used include 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-(isopentyloxy)ethanol, 2-(hexyloxy)ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, and liquid polypropylene glycol. The amount of water-soluble organic solvent used is preferably 5 to 1,000 parts by weight, and more preferably 50 to 500 parts by weight, per 100 parts by weight of the pigment.
ソルトミリング処理には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。前記樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等が挙げられる。これらの中でも、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記有機溶剤に一部可溶であることが好ましい。樹脂の添加量は、顔料100質量部に対して、2~200質量部が好ましい。 If necessary, a resin may be added to the salt milling treatment. There are no particular limitations on the type of resin, and examples include natural resins, modified natural resins, synthetic resins, and synthetic resins modified with natural resins. Of these, resins that are solid at room temperature, insoluble in water, and partially soluble in the organic solvents listed above are preferred. The amount of resin added is preferably 2 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment.
[分散樹脂(G)]
本発明の感光性組成物は、分散樹脂(G)を含有できる。
[Dispersion resin (G)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a dispersing resin (G).
分散樹脂(G)は、赤外線吸収化合物(A)に親和性が高い吸着基を有している樹脂が好ましい。吸着基は、塩基性基、及び酸性基のうち1種以上有していることが好ましい。 The dispersing resin (G) is preferably a resin having an adsorption group that has a high affinity for the infrared absorbing compound (A). The adsorption group preferably has one or more of a basic group and an acidic group.
塩基性基は、例えば、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニア塩基、及び含窒素複素環など窒素原子を含有する基等が挙げられる。 Examples of basic groups include primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, quaternary ammonium bases, and groups containing nitrogen atoms such as nitrogen-containing heterocycles.
酸性基は、例えば、カルボキシル基、リン酸基、及びスルホン酸基等が挙げられる。 Examples of acidic groups include carboxyl groups, phosphate groups, and sulfonic acid groups.
分散樹脂(G)の樹脂種は、例えば、ウレタン樹脂、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が挙げられる。 Examples of resin types for the dispersing resin (G) include urethane resins, polycarboxylates and other polycarboxylate esters, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylate ammonium salts, polycarboxylate alkylamine salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-containing polycarboxylate esters and their modified products, amides and salts formed by the reaction of poly(lower alkylene imines) with polyesters having free carboxyl groups, (meth)acrylic acid-styrene copolymers, (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidone, and other water-soluble resins and water-soluble polymers, polyesters, modified polyacrylates, ethylene oxide/propylene oxide adducts, and phosphate esters.
分散樹脂(G)の構造は、例えば、ランダム構造、ブロック構造、グラフト構造、くし型構造、及び星型構造等が挙げられる。これらの中でも、分散安定性の観点から、ブロック構造、又はくし型構造が好ましい。 Examples of the structure of the dispersing resin (G) include a random structure, a block structure, a graft structure, a comb structure, and a star structure. Of these, from the viewpoint of dispersion stability, a block structure or a comb structure is preferred.
分散樹脂(G)の市販品は、例えば、ビックケミー・ジャパン社製のDisperbyk-101,103,107,108,110,111,116,130,140,154,161,162,163,164,165,166,167,168,170,171,174,180,181,182,183,184,185,190,2000,2001,2009,2010,2020,2025,2050,2070,2095,2150,2155,2163,2164、またはAnti-Terra-U203,204、またはBYK-P104,P104S,220S、またはLactimon、Lactimon-WS、またはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE-3000,9000,13000,13240,13650,13940,16000,17000,18000,20000,21000,24000,26000,27000,28000,31845,32000,32500,32550,33500,32600,34750,35100,36600,38500,41000,41090,53095,55000,56000,76500等、BASFジャパン社製のEFKA-46,47,48,452,4008,4009,4010,4015,4020,4047,4050,4055,4060,4080,4400,4401,4402,4403,4406,4408,4300,4310,4320,4330,4340,450,451,453,4540,4550,4560,4800,5010,5065,5066,5070,7500,7554,1101,120,150,1501,1502,1503等、味の素ファインテクノ社製のアジスーパーPA111,PB711,PB821,PB822,PB824等、特開2008-029901号公報、特開2009-155406号公報、特開2010-185934号公報、特開2011-157416号公報、国際公開第2008/007776号、特開2008-029901号公報、特開2009-155406号公報、特開2010-185934号公報、特開2011-157416号公報、特開2009-251481号公報、特開2007-23195号公報、特開1996-143651号公報等に記載の樹脂が挙げられる。 Commercially available dispersion resins (G) include, for example, Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 170, 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, 2009, 2010, 2020, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2155, 2163, 2164, or Anti-Terra-U203, 204, or BYK-P, manufactured by BYK-Chemie Japan. 104, P104S, 220S, or Lactimon, Lactimon-WS, or Bykumen, etc., and SOLSPERSE-3000, 9000, 13000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, 32000, 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 56000 manufactured by Lubrizol Japan , 76500, etc., EFKA-46, 47, 48, 452, 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4408, 4300, 4310, 4320, 4330, 4340, 450, 451, 453, 4540, 4550, 4560, 4800, 5010, 5065, 5066, 5070, 7500, 7554, 1101, 120, 150, 1501, 1502, 1503, etc. manufactured by BASF Japan Ltd., and Ajisu manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. Examples of resins include PA111, PB711, PB821, PB822, and PB824, as well as those described in JP 2008-029901 A, JP 2009-155406 A, JP 2010-185934 A, JP 2011-157416 A, WO 2008/007776, JP 2008-029901 A, JP 2009-155406 A, JP 2010-185934 A, JP 2011-157416 A, JP 2009-251481 A, JP 2007-23195 A, and JP 1996-143651 A.
分散樹脂(G)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Dispersion resin (G) can be used alone or in combination of two or more types.
分散樹脂(G)の含有量は、分散安定性の観点から、赤外線吸収化合物(A)100質量部に対して、3~200質量部が好ましく、5~100質量部がより好ましい。 From the viewpoint of dispersion stability, the content of the dispersing resin (G) is preferably 3 to 200 parts by mass, and more preferably 5 to 100 parts by mass, per 100 parts by mass of the infrared absorbing compound (A).
[色素誘導体(H)]
本発明の感光性組成物は、色素誘導体(H)を含有できる。
[Dye derivative (H)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a dye derivative (H).
色素誘導体(H)は、特に制限はなく、有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などを有する色素誘導体が挙げられる。色素誘導体(H)は、例えば、スルホ基、カルボキシ基、リン酸基などの酸性置換基を有する化合物、およびこれらのアミン塩や、スルホンアミド基や末端に3級アミノ基などの塩基性置換基を有する化合物、フェニル基やフタルイミドアルキル基などの中性置換基を有する化合物が挙げられる。
有機色素は、例えばジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チアジンインジゴ系顔料、トリアジン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ベンゾイソインドール等のインドール系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ナフトール系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料等が挙げられる。
The dye derivative (H) is not particularly limited, and examples thereof include dye derivatives having an acidic group, a basic group, a neutral group, etc. in the organic dye residue. Examples of the dye derivative (H) include compounds having an acidic substituent such as a sulfo group, a carboxy group, or a phosphate group, and amine salts thereof, compounds having a basic substituent such as a sulfonamide group or a tertiary amino group at the terminal, and compounds having a neutral substituent such as a phenyl group or a phthalimidoalkyl group.
Examples of organic pigments include diketopyrrolopyrrole pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thiazine indigo pigments, triazine pigments, benzimidazolone pigments, indole pigments such as benzoisoindole, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, naphthol pigments, threne pigments, metal complex pigments, and azo pigments such as azo, disazo, and polyazo.
具体的には、ジケトピロロピロール系色素誘導体としては、特開2001-220520号公報、国際公開第2009/081930号、国際公開第2011/052617号、国際公開第2012/102399号、特開2017-156397号公報、フタロシアニン系色素誘導体としては、特開2007-226161号公報、国際公開第2016/163351号、特開2017-165820号公報、特許第5753266号公報、アントラキノン系色素誘導体としては、特開昭63-264674号公報、特開平09-272812号公報、特開平10-245501号公報、特開平10-265697号公報、特開2007-079094号公報、国際公開第2009/025325号、キナクリドン系色素誘導体としては、特開昭48-54128号公報、特開平03-9961号公報、特開2000-273383号公報、ジオキサジン系色素誘導体としては、特開2011-162662号公報、チアジンインジゴ系色素誘導体としては、特開2007-314785号公報、トリアジン系色素誘導体としては、特開昭61-246261号公報、特開平11-199796号公報、特開2003-165922号公報、特開2003-168208号公報、特開2004-217842号公報、特開2007-314681号公報、ベンゾイソインドール系色素誘導体としては、特開2009-57478号公報、キノフタロン系色素誘導体としては、特開2003-167112号公報、特開2006-291194号公報、特開2008-31281号公報、特開2012-226110号公報、ナフトール系色素誘導体としては、特開2012-208329号公報、特開2014-5439号公報、アゾ系色素誘導体としては、特開2001-172520号公報、特開2012-172092号公報、酸性置換基としては、特開2004-307854号公報、塩基性置換基としては、特開2002-201377号公報、特開2003-171594号公報、特開2005-181383号公報、特開2005-213404号公報等に記載の公知の色素誘導体が挙げられる。なお、これらの文献には、色素誘導体を誘導体、顔料誘導体、分散剤、顔料分散剤若しくは単に化合物などと記載している場合があるが、前記した有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などの置換基を有する化合物は、色素誘導体と同義である。 Specific examples of diketopyrrolopyrrole dye derivatives include those disclosed in JP 2001-220520 A, WO 2009/081930 A, WO 2011/052617 A, WO 2012/102399 A, and WO 2017-156397 A; examples of phthalocyanine dye derivatives include those disclosed in JP 2007-226161 A, WO 2016/163351 A, JP 2017-165820 A, and Japanese Patent No. 5753266 A; and examples of anthraquinone dye derivatives include those disclosed in JP 63-264 A. 674, JP-A-09-272812, JP-A-10-245501, JP-A-10-265697, JP-A-2007-079094, WO 2009/025325, as quinacridone dye derivatives, JP-A-48-54128, JP-A-03-9961, JP-A-2000-273383, as dioxazine dye derivatives, JP-A-2011-162662, as thiazine indigo dye derivatives, JP-A-2007-314785, as triazine Examples of benzoisoindole dye derivatives include those disclosed in JP-A-61-246261, JP-A-11-199796, JP-A-2003-165922, JP-A-2003-168208, JP-A-2004-217842, and JP-A-2007-314681; examples of benzoisoindole dye derivatives include those disclosed in JP-A-2009-57478; examples of quinophthalone dye derivatives include those disclosed in JP-A-2003-167112, JP-A-2006-291194, JP-A-2008-31281, and JP-A-2012-226 Examples of known dye derivatives include those described in JP-A-110, JP-A-2012-208329 and JP-A-2014-5439 as naphthol dye derivatives, JP-A-2001-172520 and JP-A-2012-172092 as azo dye derivatives, JP-A-2004-307854 as acidic substituents, and JP-A-2002-201377, JP-A-2003-171594, JP-A-2005-181383, JP-A-2005-213404, etc. Although these documents may refer to dye derivatives as derivatives, pigment derivatives, dispersants, pigment dispersants, or simply compounds, the compounds having substituents such as acidic groups, basic groups, and neutral groups in the organic dye residues are synonymous with dye derivatives.
色素誘導体(H)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The dye derivative (H) can be used alone or in combination of two or more types.
色素誘導体(H)の含有量は、赤外線吸収化合物(A)100質量部に対して、1~20質量部が好ましく、2~10質量部がより好ましい。 The content of the dye derivative (H) is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the infrared absorbing compound (A).
[熱硬化性化合物(I)]
本発明の感光性組成物は、熱硬化性化合物(I)を含有できる。これにより、加熱工程で熱硬化性化合物(I)が反応し、架橋密度が高まるため耐熱性が向上する。
[Thermosetting compound (I)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a thermosetting compound (I), which reacts with the thermosetting compound (I) during the heating step, increasing the crosslink density and improving the heat resistance.
熱硬化性化合物(I)は、低分子化合物や、樹脂のような高分子量化合物でもよい。熱硬化性化合物(I)は、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ベンゾグアナミン化合物、ロジン変性マレイン酸化合物、ロジン変性フマル酸化合物、メラミン化合物、尿素化合物、及びフェノール化合物が挙げられる。これらの中でもエポキシ化合物およびオキセタン化合物が好ましい。 The thermosetting compound (I) may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound such as a resin. Examples of the thermosetting compound (I) include epoxy compounds, oxetane compounds, benzoguanamine compounds, rosin-modified maleic acid compounds, rosin-modified fumaric acid compounds, melamine compounds, urea compounds, and phenol compounds. Of these, epoxy compounds and oxetane compounds are preferred.
(エポキシ化合物(I1))
エポキシ化合物(I1)は、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノールボルナジエン、ビニルノールボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。
(Epoxy compound (I1))
Examples of the epoxy compound (I1) include polycondensates of bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, bisphenol AD, etc.), phenols (phenol, alkyl-substituted phenol, aromatic-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl-substituted dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and various aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, alkylaldehyde, benzaldehyde, alkyl-substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthaldehyde, glutaraldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, etc.), polycondensates of phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene, etc.), and polycondensates of phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene, etc.). Examples of suitable epoxy resins include polymers of phenols and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dimethanols (benzenedimethanol, α,α,α',α'-benzenedimethanol, biphenyldimethanol, α,α,α',α'-biphenyldimethanol, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dichloromethyls (α,α'-dichloroxylene, bischloromethylbiphenyl, etc.), polycondensates of bisphenols and various aldehydes, glycidyl ether epoxy resins obtained by glycidylating alcohols, alicyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, aliphatic epoxy resins, glycidylamine epoxy resins, and glycidyl ester epoxy resins.
市販品は、例えば、油化シェルエポキシ社製のエピコート807,815,825,827,828,190P,191P、三井化学社製のTECHMORE VG3101L、日本化薬社製のEPPN-201,501H,502H、EOCN-102S,103S,104S,1020ジャパンエポキシレジン社製のエピコート1004,1256、JER1032H60,157S65,157S70,152,154、ダイセル化学工業社製のセロキサイド2021、EHPE-3150、ナガセケムテックス社製のデナコールEX-211,212,252,313,314,321,411,421,512,521,611,612,614,614B,622,711,721、日産化学工業社製のTEPIC-L,H,S等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Epicoat 807, 815, 825, 827, 828, 190P, and 191P manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., and TECHMORE manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Examples include VG3101L, EPPN-201, 501H, 502H, EOCN-102S, 103S, 104S, and 1020 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., Epicoat 1004 and 1256, JER1032H60, 157S65, 157S70, 152, and 154 manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd., Celoxide 2021 and EHPE-3150 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., Denacol EX-211, 212, 252, 313, 314, 321, 411, 421, 512, 521, 611, 612, 614, 614B, 622, 711, and 721 manufactured by Nagase ChemteX Corporation, and TEPIC-L, H, and S manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
エポキシ化合物(I1)の含有量は、硬化膜の耐熱性の観点から、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.5~50質量部が好ましく、1~40質量部がより好ましい。 From the viewpoint of the heat resistance of the cured film, the content of epoxy compound (I1) is preferably 0.5 to 50 parts by mass, and more preferably 1 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
(オキセタン化合物(I2))
オキセタン化合物(I2)は、オキセタン基を有する公知の化合物である。オキセタン化合物は、1官能オキセタン化合物、2官能オキセタン化合物、3官能以上のオキセタン化合物が挙げられる。
(Oxetane Compound (I2))
The oxetane compound (I2) is a known compound having an oxetane group. Examples of the oxetane compound include monofunctional oxetane compounds, bifunctional oxetane compounds, and trifunctional or higher functional oxetane compounds.
1官能オキセタン化合物は、例えば、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、 (3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(2-メタクリロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-{[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン等が挙げられる。 Examples of monofunctional oxetane compounds include (3-ethyloxetan-3-yl)methyl acrylate, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl methacrylate, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(phenoxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(2-methacryloxymethyl)oxetane, and 3-ethyl-3-{[3-(triethoxysilyl)propoxy]methyl}oxetane.
市販品は、例えば、大阪有機化学工業社製のOXE-10,30、東亞合成社製のアロンオキセタンOXT-101,212等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, OXE-10 and 30 manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., and Aron Oxetane OXT-101 and 212 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
2官能オキセタン化合物は、例えば、4,4’-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル)、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、1,4-ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(2-フェノキシメチル)オキセタン、3,7-ビス(3-オキセタニル)-5-オキサ-ノナン、1,2-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコ-スビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、1,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ポリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、エチレンオキシド(EO)変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、プロピレンオキシド(PO)変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールF(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル等が挙げられる。 Examples of bifunctional oxetane compounds include 4,4'-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]biphenyl), 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]benzene, 1,4-bis{[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzene, di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether, di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3- Ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(2-phenoxymethyl)oxetane, 3,7-bis(3-oxetanyl)-5-oxa-nonane, 1,2-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]ethane, 1,3-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]propane, ethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, dicyclopentenyl bis(3-ethyl- 1,4-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, triethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, tetraethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, 1,4-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)butane, 1,6-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)hexane, polyethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, ethylene oxide (EO) modified bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether Examples include bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, propylene oxide (PO)-modified bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and EO-modified bisphenol F (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether.
市販品は、例えば、宇部興産社製のOXBP、OXTP、東亞合成社製アロンオキセタンOXT-121,221等が挙げられる。 Commercially available products include OXBP and OXTP manufactured by Ube Industries, Ltd., and Aron Oxetane OXT-121 and OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
3官能以上のオキセタン化合物は、例えば、ペンタエリスリトールトリス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサ(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロ-ルプロパンテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、オキセタン基を含有する樹脂(例えば、特許第3783462号記載のオキセタン変性フェノールノボラック樹脂等)や前述のOXE-30のような(メタ)アクリルモノマーをラジカル重合させて得られる重合体が挙げられる。 Examples of trifunctional or higher oxetane compounds include pentaerythritol tris(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol hexa(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol pentakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and caprolactone-modified dipentaerythritol. Examples include erythritol hexa(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, caprolactone-modified dipentaerythritol pentakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, ditrimethylolpropane tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, resins containing oxetane groups (such as the oxetane-modified phenol novolac resin described in Japanese Patent No. 3783462), and polymers obtained by radical polymerization of (meth)acrylic monomers such as the aforementioned OXE-30.
オキセタン化合物(I2)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.5~50質量部が好ましく、1~40質量部がより好ましい。 The content of the oxetane compound (I2) is preferably 0.5 to 50 parts by mass, and more preferably 1 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
メラミン化合物は、メラミン環構造を有する化合物である。メラミン化合物は、メチロ-ル型やエーテル型の化合物が好ましく、メラミン環1個当たりのメチロ-ル基および/またはエーテル基数が平均5.0以上のメラミン化合物がより好ましい。適度にメチロ-ル基やエーテル基数を有すると過不足ない耐熱性が得やすい。 Melamine compounds are compounds that have a melamine ring structure. Methylol-type or ether-type melamine compounds are preferred, and melamine compounds with an average of 5.0 or more methylol groups and/or ether groups per melamine ring are more preferred. Having an appropriate number of methylol groups or ether groups makes it easier to achieve just the right amount of heat resistance.
市販品は、例えば、三和ケミカル社製の二カラックMW-30HM,MW-390,MW-100LM,MX-750LM,MW-30M,MW-30,MW-22,MS-21,MS-11,MW-24X,MS-001,MX-002,MX-730,MX-750,MX-708,MX-706,MX-042,MX-45,MX-500,MX-520,MX-43,MX-417,MX-410、日本サイテックインダストリーズ社製のサイメル232,235,236,238,285,300,301,303,350,370等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Nikalac MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM, MW-30M, MW-30, MW-22, MS-21, MS-11, MW-24X, MS-001, MX-002, MX-730, MX-750, MX-708, MX-706, MX-042, MX-45, MX-500, MX-520, MX-43, MX-417, and MX-410 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., and Cymel 232, 235, 236, 238, 285, 300, 301, 303, 350, and 370 manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd.
これらの中でもメラミン環1個当たりのメチロ-ル基、及び/又は、エーテル基数が平均5.0以上である、三和ケミカル社製の二カラックMW-30HM、MW-390、MW-100LM、MX-750LM、MW-30M、MW-30、MW-22、MS-21、MS-11、MW-24X、MX-45、日本サイテックインダストリ-ズ社製のサイメル232,235,236,238,300,301,303,350等は、架橋密度を高められる面で好ましい。 Among these, products with an average number of methylol groups and/or ether groups per melamine ring of 5.0 or more, such as Nikalac MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM, MW-30M, MW-30, MW-22, MS-21, MS-11, MW-24X, and MX-45 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., and Cymel 232, 235, 236, 238, 300, 301, 303, and 350 manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd., are preferred in terms of increasing crosslink density.
熱硬化性化合物(I)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Thermosetting compounds (I) can be used alone or in combination of two or more types.
[硬化剤(硬化促進剤)]
本発明の感光性組成物は、熱硬化性化合物(I)の硬化を補助するため、硬化剤(硬化促進剤)を併用できる。硬化剤は、例えば、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物等が挙げられる。硬化剤は、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)等が挙げられる。
[Curing agent (curing accelerator)]
The photosensitive composition of the present invention can be used in combination with a curing agent (curing accelerator) to aid in the curing of the thermosetting compound (I). Examples of the curing agent include amine compounds, acid anhydrides, active esters, carboxylic acid compounds, and sulfonic acid compounds. Examples of the curing agent include amine compounds (e.g., dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4-(dimethylamino)-N,N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N,N-dimethylbenzylamine, and 4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine), quaternary ammonium salt compounds (e.g., triethylbenzylammonium chloride), blocked isocyanate compounds (e.g., dimethylamine), imidazole derivatives, bicyclic amidine compounds, and salts thereof (e.g., imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-(2-cyanoethyl)-2-ethyl-4-methylimidazole, etc.), phosphorus compounds (for example, triphenylphosphine, etc.), S-triazine derivatives (for example, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine, 2-vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6-diamino-S-triazine·isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine·isocyanuric acid adduct, etc.).
硬化剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Hardening agents can be used alone or in combination of two or more types.
硬化剤の含有量は、熱硬化性化合物(I)100質量部に対して、0.01~15質量部が好ましい。 The content of the curing agent is preferably 0.01 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the thermosetting compound (I).
[チオール系連鎖移動剤(J)]
本発明の感光性組成物は、チオール系連鎖移動剤(J)を含有できる。チオール系連鎖移動剤(J)は、光重合開始剤(D)と併用すると光照射後のラジカル重合の際、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生し、感光性組成物の光感度が向上する。
[Thiol-based chain transfer agent (J)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a thiol-based chain transfer agent (J). When the thiol-based chain transfer agent (J) is used in combination with the photopolymerization initiator (D), it generates thiyl radicals that are less susceptible to polymerization inhibition by oxygen during radical polymerization after light irradiation, thereby improving the photosensitivity of the photosensitive composition.
チオール系連鎖移動剤(J)は、チオール基(SH基)を2以上有する多官能チオールが好ましく、4以上有する多官能チオールがより好ましい。官能基数が増えると膜の表面から最深部まで光硬化し易くなる。 The thiol chain transfer agent (J) is preferably a multifunctional thiol having two or more thiol groups (SH groups), and more preferably a multifunctional thiol having four or more thiol groups. Increasing the number of functional groups makes it easier for the film to be photocured from the surface to the deepest part.
多官能チオールは、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ブタンジオ-ルビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオ-ルビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロ-ルプロパントリスチオグリコレート、トリメチロ-ルプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロ-ルプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジンなどが挙げられ、好ましくは、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロ-ルプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等が挙げられる。 Examples of polyfunctional thiols include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Examples include erythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-triazine, and 2-(N,N-dibutylamino)-4,6-dimercapto-s-triazine. Preferred examples include ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate, and pentaerythritol tetrakisthiopropionate.
チオール系連鎖移動剤(J)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The thiol chain transfer agent (J) can be used alone or in combination of two or more types.
チオール系連鎖移動剤(J)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部に対して、1~10質量部が好ましく、2~8質量部がより好ましい。適量含有すると光感度が向上し、硬化膜の表面にシワが発生し難くなる。 The content of the thiol chain transfer agent (J) is preferably 1 to 10 parts by mass, and more preferably 2 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition. When an appropriate amount is added, photosensitivity is improved and wrinkles are less likely to form on the surface of the cured film.
[重合禁止剤(K)]
本発明の感光性組成物は、重合禁止剤(K)を含有できる。
[Polymerization inhibitor (K)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor (K).
重合禁止剤(K)は、例えば、カテコール、レゾールシノール、1,4-ヒドロキノン、2-メチルカテコール、3-メチルカテコール、4-メチルカテコール、2-エチルカテコール、3-エチルカテコール、4-エチルカテコール、2-プロピルカテコール、3-プロピルカテコール、4-プロピルカテコール、2-n-ブチルカテコール、3-n-ブチルカテコール、4-n-ブチルカテコール、2-t-ブチルカテコール、3-t-ブチルカテコール、4-t-ブチルカテコール、3,5-ジ-t-ブチルカテコール等のアルキルカテコール系化合物、2-メチルレゾールシノール、4-メチルレゾールシノール、2-エチルレゾールシノール、4-エチルレゾールシノール、2-プロピルレゾールシノール、4-プロピルレゾールシノール、2-n-ブチルレゾールシノール、4-n-ブチルレゾールシノール、2-t-ブチルレゾールシノール、4-t-ブチルレゾールシノール等のアルキルレゾールシノール系化合物、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、t-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン等のアルキルヒドロキノン系化合物、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン等のホスフィン化合物、トリオクチルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等のホスファイト化合物、ピロガロール、フロログルシン等が挙げられる。 Examples of the polymerization inhibitor (K) include alkyl catechol compounds such as catechol, resorcinol, 1,4-hydroquinone, 2-methylcatechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2-ethylcatechol, 3-ethylcatechol, 4-ethylcatechol, 2-propylcatechol, 3-propylcatechol, 4-propylcatechol, 2-n-butylcatechol, 3-n-butylcatechol, 4-n-butylcatechol, 2-t-butylcatechol, 3-t-butylcatechol, 4-t-butylcatechol, and 3,5-di-t-butylcatechol; 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 2-ethylresorcinol, 4-ethylresorcinol, 2-propylresorcinol, 4-propylresorcinol, and 2-n alkylresorcinol compounds such as 4-n-butylresorcinol, 2-t-butylresorcinol, and 4-t-butylresorcinol; alkylhydroquinone compounds such as methylhydroquinone, ethylhydroquinone, propylhydroquinone, t-butylhydroquinone, and 2,5-di-t-butylhydroquinone; phosphine compounds such as tributylphosphine, trioctylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, and tribenzylphosphine; phosphine oxide compounds such as trioctylphosphine oxide and triphenylphosphine oxide; phosphite compounds such as triphenylphosphite and trisnonylphenylphosphite; pyrogallol; and phloroglucinol.
重合禁止剤(K)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.01~0.4質量中が好ましい。 The content of the polymerization inhibitor (K) is preferably 0.01 to 0.4 parts by mass per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[紫外線吸収剤(L)]
本発明の感光性組成物は、紫外線吸収剤(L)を含有できる。
[Ultraviolet absorber (L)]
The photosensitive composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber (L).
紫外線吸収剤(L)は、紫外線吸収機能を有する有機化合物であり、ベンゾトリアゾール系有機化合物、トリアジン系有機化合物、ベンゾフェノン系有機化合物、サリチル酸エステル系有機化合物、シアノアクリレート系有機化合物、及びサリシレート系有機化合物等が挙げられる。 The ultraviolet absorber (L) is an organic compound that has ultraviolet absorbing properties, and examples thereof include benzotriazole-based organic compounds, triazine-based organic compounds, benzophenone-based organic compounds, salicylic acid ester-based organic compounds, cyanoacrylate-based organic compounds, and salicylate-based organic compounds.
ベンゾトリアゾール系化合物は、例えば、2-(5メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α, α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、5%の2-メトキシ-1-メチルエチルアセテートと95%のベンゼンプロパン酸,3-(2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-9側鎖及び直鎖アルキルエステルの混合物、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、メチル 3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2-(2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、2-(2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-p-クレゾール、2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール2-イル)-6-t-ブチル-4-メチルフェノール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、オクチル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール2-イル)フェニル]プロピオネート、2-エチルヘキシル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール2-イル)フェニル]プロピオネートが挙げられる。 Benzotriazole compounds include, for example, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-t-butylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3,5-bis(α, α-dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzotriazole, 5% 2-methoxy-1-methylethyl acetate and 95% benzenepropanoic acid, 3-(2H-benzotriazol-2-yl)-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy, C7-9 branched and linear alkyl ester mixture, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, methyl 3-(3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate/polyethylene glycol 300 reaction products, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, 2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol], 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol, 2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-t-butyl Examples of suitable hydroxybenzoates include octyl-4-methylphenol, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole, octyl-3-[3-tert-butyl-4-hydroxy-5-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)phenyl]propionate, and 2-ethylhexyl-3-[3-tert-butyl-4-hydroxy-5-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)phenyl]propionate.
市販品は、例えば、BASFジャパン社製のTINUVIN P,PS,234,326,329,384-2,900,928,99-2,1130、ADEKA社製のアデカスタブLA-29,LA-31RG,LA-32,LA-36、ケミプロ化成社製のKEMISORB71,73,74,79,279、大塚化学社製のRUVA-93等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, TINUVIN P, PS, 234, 326, 329, 384-2, 900, 928, 99-2, and 1130 manufactured by BASF Japan; Adekastab LA-29, LA-31RG, LA-32, and LA-36 manufactured by ADEKA; KEMISORB 71, 73, 74, 79, and 279 manufactured by Chemipro Chemical; and RUVA-93 manufactured by Otsuka Chemical.
トリアジン系化合物は、例えば、2,4-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-6-(2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[3-(ドデシルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシ]フェノール、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-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物、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-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシルオキシ)フェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]フェノール、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシ-3-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。 Triazine compounds include, for example, 2,4-bis(2,4-dimethylphenyl)-6-(2-hydroxy-4-n-octyloxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2-[4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]-5-[3-(dodecyloxy)-2-hydroxypropoxy]phenol, and the reaction product of 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine with (2-ethylhexyl)glycidic acid ester. Examples include 2,4-bis[2-hydroxy-4-butoxyphenyl]-6-(2,4-dibutoxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)phenol, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[2-(2-ethylhexanoyloxy)ethoxy]phenol, and 2,4,6-tris(2-hydroxy-4-hexyloxy-3-methylphenyl)-1,3,5-triazine.
市販品は、例えば、ケミプロ化成社製のKEMISORB 102、BASFジャパン社製のTINUVIN 400,405,460,477,479,1577ED、ADEKA社製のアデカスタブLA-46,LA-F70、サンケミカル社製のCYASORB UV-1164等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, KEMISORB 102 manufactured by Chemipro Chemicals, TINUVIN 400, 405, 460, 477, 479, and 1577ED manufactured by BASF Japan, Adekastab LA-46 and LA-F70 manufactured by ADEKA Corporation, and CYASORB UV-1164 manufactured by Sun Chemical.
ベンゾフェノン系化合物は、例えば、2,4-ジ-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-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン5-スルホン酸-3水温、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノーン、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、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクタデシロ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-2’-カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of benzophenone compounds include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid-3-hydrate, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octadecyloxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone.
市販品は、例えば、ケミプロ化成社製のKEMISORB 10,11,11S,12,111、シプロ化成社製のSEESORB 101,107、ADEKA社製のアデカスタブ1413、サンケミカル社製のUV-12等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, KEMISORB 10, 11, 11S, 12, and 111 manufactured by Chemipro Chemicals, SEESORB 101 and 107 manufactured by Shipro Chemicals, Adekastab 1413 manufactured by ADEKA Corporation, and UV-12 manufactured by Sun Chemical.
サリチル酸エステル系化合物は、例えば、サリチル酸フェニル、サリチル酸p-オクチルフェニル、サリチル酸p-tertブチルフェニル等が挙げられる。 Examples of salicylate ester compounds include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and p-tert-butylphenyl salicylate.
紫外線吸収剤(L)の含有量は、光重合開始剤(D)と紫外線吸収剤(L)との合計100質量部中、5~70質量部が好ましい。 The content of the ultraviolet absorber (L) is preferably 5 to 70 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the photopolymerization initiator (D) and the ultraviolet absorber (L).
[酸化防止剤(M)]
本発明の感光性組成物は、酸化防止剤(M)を含有できる。酸化防止剤(M)は、感光性着色組成物中の光重合開始剤(D)や熱硬化性化合物(I)が、熱硬化やITOアニ-ル時の熱工程によって酸化する黄変を防ぐ。特に、感光性組成物の赤外線吸収化合物(A)濃度が高い場合、相対的に重合性化合物(C)の含有量が減少するため、光重合開始剤(D)の増量や、熱硬化性化合物の配合で対応すると硬化膜が黄変し易い。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による硬化膜の黄変を防止する。酸化防止剤(M)は、ハロゲン原子を含有しない化合物が好ましい。
[Antioxidant (M)]
The photosensitive composition of the present invention can contain an antioxidant (M). The antioxidant (M) prevents yellowing of the photopolymerization initiator (D) and thermosetting compound (I) in the photosensitive coloring composition due to oxidation during the thermal process of thermal curing or ITO annealing. In particular, when the concentration of the infrared absorbing compound (A) in the photosensitive composition is high, the content of the polymerizable compound (C) is relatively reduced, and if the amount of the photopolymerization initiator (D) is increased or a thermosetting compound is added to address this, the cured film is likely to yellow. Therefore, the inclusion of an antioxidant prevents yellowing of the cured film due to oxidation during the heating process. The antioxidant (M) is preferably a compound that does not contain a halogen atom.
酸化防止剤(M)は、例えば、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオウ系、およびヒドロキシルアミン系の化合物等が挙げられる。これらの中でも、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が好ましい。 Examples of the antioxidant (M) include hindered phenol-based, hindered amine-based, phosphorus-based, sulfur-based, and hydroxylamine-based compounds. Among these, hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants are preferred.
ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、例えば、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,1,3-トリス-(2’-メチル-4’-ヒドロキシ-5’-t-ブチルフェニル)-ブタン、4,4’-ブチリデン-ビス-(2-t-ブチル-5-メチルフェノール)、3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,9-ビス[2-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルメチル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-4-t-ブチル-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、2,2’-メチレンビス(6-t-ブチル-4-エチルフェノール)、2,2’-チオジエチルビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナムアミド)、i-オクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,6-ビス(ドデシルチオメチル)-o-クレゾール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸モノエチルエステルのカルシウム塩、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、ビス[3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロピオン酸]エチレンビスオキシビスエチレン、1,6-ヘキサンジオ-ルビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,2’-チオ-ビス-(6-t-ブチル-4-メチルフェノール)、2,5-ジ-t-アミル-ヒドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-ノニルフェノール、2,2’-イソブチリデン-ビス-(4,6-ジメチル-フェノール)、2,2’-メチレン-ビス-(6-(1-メチル-シクロヘキシル)-p-クレゾール)、2,4-ジメチル-6-(1-メチル-シクロヘキシル)-フェノール等が挙げられる。 Examples of hindered phenol antioxidants include 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 1,1,3-tris-(2'-methyl-4'-hydroxy-5'-t-butylphenyl)-butane, 4,4'-butylidene-bis-(2-t-butyl-5-methylphenol), 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)stearyl propionate, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 3,9-bis[2-[3-( 3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane, 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene, 1,3,5-tris(3-hydroxy-4-t-butyl-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 2,2'-methylenebis(6-t-butyl-4-ethylphenol), 2,2'-thiodiethylbis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy)-1,1-dimethylethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane, N,N-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide), i-octyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4,6-bis(dodecylthiomethyl)-o-cresol, calcium salt of 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonic acid monoethyl ester, 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol, bis[3-(3-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)propionic acid]ethylenebisoxybisethylene, 1,6-hexanediolbis[3-(3,5- Examples include di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazine, 2,2'-thio-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol), 2,5-di-t-amyl-hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-nonylphenol, 2,2'-isobutylidene-bis-(4,6-dimethyl-phenol), 2,2'-methylene-bis-(6-(1-methyl-cyclohexyl)-p-cresol), and 2,4-dimethyl-6-(1-methyl-cyclohexyl)-phenol.
市販品は、例えば、ADEKA社製のアデカスタブAO-20,AO-30,AO-40,AO-50,AO-60,AO-80,AO-330、ケミプロ社製のKEMINOX101,179,76,9425、BASFジャパン社製のIRGANOX1010,1035,1076,1098,1135,1330,1726,1425WL,1520L,245,259,3114,5057,565、サンケミカル社製のサイアノックスCY-1790,CY-2777等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Adekastab AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-60, AO-80, and AO-330 manufactured by ADEKA Corporation; KEMINOX 101, 179, 76, and 9425 manufactured by Chemipro Corporation; IRGANOX 1010, 1035, 1076, 1098, 1135, 1330, 1726, 1425WL, 1520L, 245, 259, 3114, 5057, and 565 manufactured by BASF Japan; and Cyanox CY-1790 and CY-2777 manufactured by Sun Chemical Company.
ヒンダードアミン系酸化防止剤は、例えば、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カルボネート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、コハク酸ジメチルと1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ]-s-トリアジン-2,4-ジイル]-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]-ヘキサメチレン-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]]、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールと3,5,5-トリメチルヘキサン酸のエステル、N,N’-4,7-テトラキス〔4,6-ビス{N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル,1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピリペリジル)[[3,5-ビス(1,1ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネートメチル1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピリペリジルセバケート、ポリ[[6-モルホリノ-s-トリアジン-2,4-ジイル]-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]-ヘキサメチレン-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]]、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-C12-21およびC18不飽和脂肪酸エステル、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,6-ヘキサメチレンジアミン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド等が挙げられる。 Examples of hindered amine antioxidants include tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)1,2,3,4-butanetetracarboxylate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(1-undecanoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)carbonate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate, 2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, polycondensation product of dimethyl succinate and 1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-s-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]], ester of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and 3,5,5-trimethylhexanoic acid, N,N'-4,7-tetramethyl- Bis[4,6-bis{N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino}-1,3,5-triazin-2-yl]-4,7-diazadecane-1,10-diamine, decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl) ester, reaction products of 1,1-dimethylethyl hydroperoxide with octane, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pyridyl)[[3,5-bis(1,1dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pyridyl sebacate ester, poly[[6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]], 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-C12-21 and C18 unsaturated fatty acid esters, N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amino-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)propionamide, etc.
市販品は、例えば、ADEKA社製のアデカスタブLA-52,LA-57,LA-63P,LA-68,LA-72,LA-77Y,LA-77G,LA-81,LA-82,LA-87,LA-402F,LA-502XP、ケミプロ化成社製のKAMISTAB29,62,77,94、BASFジャパン社製のTinuvin111FDL,123,144,249,292,5100、サンケミカル社製のサイアソ-ブUV-3346,UV-3529,UV-3853等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Adeka STAB LA-52, LA-57, LA-63P, LA-68, LA-72, LA-77Y, LA-77G, LA-81, LA-82, LA-87, LA-402F, and LA-502XP manufactured by ADEKA Corporation; KAMISTAB 29, 62, 77, and 94 manufactured by Chemipro Chemicals; Tinuvin 111FDL, 123, 144, 249, 292, and 5100 manufactured by BASF Japan; and Cyasorb UV-3346, UV-3529, and UV-3853 manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.
リン系酸化防止剤は、例えば、ジ(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、テトラ(C12~C15アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、ジフェニルモノ(2-エチルヘキシル)ホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリス(イソデシル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4-ビフェニルジフォスホニト、トリス(トリデシル)ホスファイト、フェニルイソオクチルホスファイト、フェニルイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルトリデシルホスファイト、4,4’-イソプロピリデンジフェノールアルキルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリスジノニルフェニルホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、ジ(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、テトラトリデシル4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサトリデシル1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタントリホスファイト、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスファイトジエチルエステル、ソジウムビス(4-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ソジウム-2,2-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)-ホスファイト、1,3-ビス(ジフェノキシフォスフォニロキシ)-ベンゼン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジt-ブチル-6-メチルフェニル)等が挙げられる。 Examples of phosphorus-based antioxidants include di(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, 2,2'-methylenebis(4,6-di-t-butylphenyl)2-ethylhexyl phosphite, tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tetra(C12-C15 alkyl)-4,4'-isopropylidene diphenyl diphosphite, diphenyl mono (2-ethylhexyl) phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, tris(isodecyl) phosphite, triphenyl phosphite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4-biphenyl diphosphonate, tris(tridecyl) phosphite, phenyl isooctyl phosphite, phenyl isodecyl phosphite, phenyl di(tridecyl) phosphite, diphenyl isooctyl phosphite, diphenyl tridecyl phosphite, 4,4'-isopropylidene diphenol alkyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, trisdinonylphenyl phosphite, tris(biphenyl) phosphite, di(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, di(nonylphenyl)pentaerythritol diphosphite, phenyl bisphenol A pentaerythritol diphosphite, tetratridecyl 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol) diphosphite, hexatridecyl Examples include 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane triphosphite, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl phosphite diethyl ester, sodium bis(4-t-butylphenyl)phosphite, sodium 2,2-methylene-bis(4,6-di-t-butylphenyl)-phosphite, 1,3-bis(diphenoxyphosphonyloxy)-benzene, and ethyl bis(2,4-di-t-butyl-6-methylphenyl)phosphite.
市販品は、例えば、ADEKA社製のアデカスタブPEP-36,PEP-8,HP-10,2112,1178,1500,C,135A,3010,TPP、BASFジャパン社製のIRGAFOS168、クラリアントケミカルズ社製のHostanoxP-EPQ等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Adekastab PEP-36, PEP-8, HP-10, 2112, 1178, 1500, C, 135A, 3010, and TPP manufactured by ADEKA Corporation, IRGAFOS 168 manufactured by BASF Japan, and Hostanox P-EPQ manufactured by Clariant Chemicals.
イオウ系酸化防止剤は、例えば、2,2-ビス{〔3-(ドデシルチオ)-1-オキソプロポキシ〕メチル}プロパン-1,3-ジイルビス〔3-(ドデシルチオ)プロピオネート〕、3,3’-チオビスプロピオン酸ジトリデシル、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-o-クレゾール、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール等が挙げられる。 Examples of sulfur-based antioxidants include 2,2-bis{[3-(dodecylthio)-1-oxopropoxy]methyl}propane-1,3-diylbis[3-(dodecylthio)propionate], 3,3'-thiobisditridecylpropionate, 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,4-bis[(octylthio)methyl]-o-cresol, and 2,4-bis[(laurylthio)methyl]-o-cresol.
市販品は、例えば、ADEKA社製のアデカスタブAO-412S,AO-503、ケミプロ化成社製のKEMINOXPLS等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Adeka Stab AO-412S and AO-503 manufactured by ADEKA Corporation, and KEMINOX PLS manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.
酸化防止剤(M)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Antioxidants (M) can be used alone or in combination of two or more types.
酸化防止剤(M)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.5~5.0質量部が好ましい。適量含有すると透過率、分光特性、及び感度が向上する。 The content of antioxidant (M) is preferably 0.5 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition. When an appropriate amount is included, the transmittance, spectral characteristics, and sensitivity are improved.
[レベリング剤(N)]
本発明の感光性組成物は、レベリング剤(N)を含有できる。これにより、塗工時の基板に対する濡れ性、及び乾燥性がより向上する。レベリング剤(N)は、例えば、シリコーン系界面活性剤、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、両性界面活性剤等が挙げられる。
[Leveling agent (N)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a leveling agent (N). This further improves the wettability to a substrate during application and the drying property. Examples of the leveling agent (N) include silicone surfactants, fluorine-based surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants.
シリコーン系界面活性剤は、例えば、シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーや、側鎖や末端に有機基を導入した変性シロキサンポリマーが挙げられる。 Examples of silicone surfactants include linear polymers consisting of siloxane bonds and modified siloxane polymers in which organic groups have been introduced into the side chains or terminals.
市販品は、例えば、ビックケミー社製のBYK-300,306,310,313,315N,320,322,323,330,331,333,342,345,346,347,348,349,370,377,378,3455,UV3510,3570、東レ・ダウコ-ニング社製のFZ-7002,2110,2122,2123,2191,5609、信越化学工業社製のX-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、KF-354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-4515、KF-6004、KP-341等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, BYK-300, 306, 310, 313, 315N, 320, 322, 323, 330, 331, 333, 342, 345, 346, 347, 348, 349, 370, 377, 378, 3455, UV3510, and 3570 manufactured by BYK-Chemie, and FZ-7002 and 211 manufactured by Dow Corning Toray. Examples include 0, 2122, 2123, 2191, 5609, and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.'s X-22-4952, X-22-4272, X-22-6266, KF-351A, KF-354L, KF-355A, KF-945, KF-640, KF-642, KF-643, X-22-4515, KF-6004, and KP-341.
フッ素系界面活性剤は、例えば、フルオロカーボン鎖を有する界面活性剤又はレベリング剤が挙げられる。 Examples of fluorosurfactants include surfactants or leveling agents with fluorocarbon chains.
市販品は、例えば、AGCセイミケミカル社製のサーフロンS-242,243,420,611,651,386、DIC社製のメガファックF-253,477,551,552,555,558,560,570,575,576、R-40-LM、R-41、RS-72-K、DS-21、住友スリーエム社製のFC-4430,4432、三菱マテリアル電子化成社製のEF-PP31N09、EF-PP33G1、EF-PP32C1、ネオス社製フタージェントの602A等が挙げられる。 Commercially available products include Surflon S-242, 243, 420, 611, 651, and 386 manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.; Megafac F-253, 477, 551, 552, 555, 558, 560, 570, 575, and 576, R-40-LM, R-41, RS-72-K, and DS-21 manufactured by DIC Corporation; FC-4430 and 4432 manufactured by Sumitomo 3M Limited; EF-PP31N09, EF-PP33G1, and EF-PP32C1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.; and Futergent 602A manufactured by Neos Corporation.
ノニオン性界面活性剤は、例えば、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セチルエーテル、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アルキルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシフェニレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテ-ト、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタントリオレート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ-ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、グリセロ-ルモノステアレート、グリセロ-ルモノオレート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、アルキルイミダゾリン等が挙げられる。 Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene octyldodecyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyphenylenedistyrenated phenyl ether, polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyalkylene alkenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, and sorbitan tristearate. acrylate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan triisostearate, polyoxyethylene sorbitan tetraoleate, glycerol monostearate, glycerol monooleate, polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol distearate, polyethylene glycol monooleate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkylamine, alkyl alkanolamide, alkyl imidazoline, etc.
市販品は、例えば、花王社製のエマルゲン103,104P,106,108,109P,120,123P,130K,147,150,210P,220,306P,320P,350,404,408,409PV,420,430,705,707,709,1108,1118S-70,1135S-70,1150S-60,2020G-HA,2025G,LS-106,LS-110,LS-114,MS-110,A-60,A-90,B-66,PP-290、ラテムルPD-420,PD-430,PD-430S,PD-450、レオドールSP-L10,SP-P10,SP-S10V,SP-S20,SP-S30V,SP-O10V,SP-O30V、スーパーSP-L10,AS-10V,AO-10V,AO-15V,TW-L120,TW-L106,TW-P120,TW-S120V,TW-S320V,TW-O120V,TW-O106V,TW-IS399C、スーパーTW-L120,430V,440V,460V,MS-50,MS-60,MO-60,MS-165V、エマノーン1112,3199V,3299V,3299RV,4110,CH-25,CH-40,CH-60(K),アミ-ト102,105,105A,302,320、アミノーンPK-02S、L-02、ホモゲノールL-95、ADEKA社製のアデカプルロニック(登録商標)L-23,31,44,61,62,64,71,72,101,121、TR-701,702,704,913R、共栄社化学社製の(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフロ-No.75,No.90,No.95等が挙げられる。 Commercially available products include Emulgen 103, 104P, 106, 108, 109P, 120, 123P, 130K, 147, 150, 210P, 220, 306P, 320P, 350, 404, 408, 409PV, 420, 430, 705, 707, 709, 1108, 1118S-70, 1135S-70, 1150S-60, 2020G-HA, 2025G, and LS- manufactured by Kao Corporation. 106, LS-110, LS-114, MS-110, A-60, A-90, B-66, PP-290, LATEMURU PD-420, PD-430, PD-430S, PD-450, Rheodor SP-L10, SP-P10, SP-S10V, SP-S20, SP-S30V, SP-O10V, SP-O30V, Super SP-L10, AS-10V, AO-10V, AO-15V, TW-L120, TW-L106, TW-P120, TW-S120V, TW-S320V, TW-O120V, TW-O106V, TW-IS399C, Super TW-L120, 430V, 440V, 460V, MS-50, MS-60, MO-60, MS-165V, Emanon 1112, 3199V, 3299V, 3299RV, 4110, CH-25, CH-40, C Examples include H-60(K), Amit 102, 105, 105A, 302, 320, Aminone PK-02S, L-02, Homogenol L-95, ADEKA Corporation's Adeka Pluronic (registered trademark) L-23, 31, 44, 61, 62, 64, 71, 72, 101, 121, TR-701, 702, 704, 913R, and Kyoeisha Chemical Co., Ltd.'s (meth)acrylic acid (co)polymer Polyflow No. 75, No. 90, No. 95.
カチオン性界面活性剤は、例えばアルキルアミン塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。 Examples of cationic surfactants include alkylamine salts, alkyl quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, and cetyltrimethylammonium chloride, and their ethylene oxide adducts.
市販品は、例えば、花王社製のアセタミン24、コータミン24P、60W、86Pコンク等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Acetamine 24, Cortamine 24P, 60W, and 86P Concentrate, manufactured by Kao Corporation.
アニオン性界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等が挙げられる。 Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfates, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salts of styrene-acrylic acid copolymers, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium alkyldiphenyletherdisulfonate, monoethanolamine lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine styrene-acrylic acid copolymers, and polyoxyethylene alkyl ether phosphate esters.
市販品は、例えば、ネオス社製のフタージェント100,150、ADEKA社製のアデカホープYES-25、アデカコールTS-230E,PS-440E,EC-8600等が挙げられる。 Commercially available products include, for example, Futergent 100 and 150 manufactured by Neos Corporation, and Adeka Hope YES-25, Adekacol TS-230E, PS-440E, and EC-8600 manufactured by ADEKA Corporation.
両性界面活性剤は、例えば、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ラウリルベタイン、コカミドプロピルベタイン、ステアリルベタイン、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等のアルキルアミンオキサイド等が挙げられる。 Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines such as lauric acid amidopropyl betaine, lauryl betaine, cocamidopropyl betaine, stearyl betaine, and alkyl dimethylaminoacetic acid betaine, and alkyl amine oxides such as lauryl dimethylamine oxide.
市販品は、花王社製のアンヒトール20AB,20BS,24B,55AB,86B,20Y-B,20N等が挙げられる。 Commercially available products include Kao Corporation's Anhithol 20AB, 20BS, 24B, 55AB, 86B, 20Y-B, and 20N.
レベリング剤(N)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Leveling agents (N) can be used alone or in combination of two or more types.
レベリング剤(N)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部中、0.001~2.0質量部が好ましく、0.005~1.0質量部がより好ましい。適量含有すると感光性組成物の塗工性と密着性のバランスがより向上する。 The content of the leveling agent (N) is preferably 0.001 to 2.0 parts by mass, and more preferably 0.005 to 1.0 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition. When an appropriate amount is included, the balance between the coatability and adhesion of the photosensitive composition is further improved.
[貯蔵安定剤(O)]
本発明の感光性組成物は、貯蔵安定剤(O)を含有できる。これにより、感光性組成物の経時粘度が安定化する。貯蔵安定剤(O)は、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t-ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
[Storage stabilizer (O)]
The photosensitive composition of the present invention may contain a storage stabilizer (O). This stabilizes the viscosity of the photosensitive composition over time. Examples of the storage stabilizer (O) include quaternary ammonium chlorides such as benzyl trimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid and their methyl ethers, organic phosphines such as t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine and tetraphenylphosphine, and phosphites.
貯蔵安定剤(O)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましい。 The content of the storage stabilizer (O) is preferably 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[密着向上剤(P)]
本発明の感光性組成物は、密着向上剤(P)を含有できる。これにより、硬化膜と基材の密着性が向上する。また、フォトリソグラフィー法で幅が狭いパターンを形成し易くなる。
[Adhesion improver (P)]
The photosensitive composition of the present invention may contain an adhesion improver (P). This improves the adhesion between the cured film and the substrate, and also makes it easier to form narrow patterns by photolithography.
密着向上剤(P)は、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩等のアミノシラン類、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト類、p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリル類、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド類、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド類、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート類などのシランカップリング剤が挙げられる。 Examples of the adhesion improver (P) include silane coupling agents. Examples of silane coupling agents include vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; (meth)acrylic silanes such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane; epoxy silanes such as 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane; N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane and N-2-(aminoethyl) Examples of silane coupling agents include aminosilanes such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride; mercapto compounds such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; styryl compounds such as p-styryltrimethoxysilane; ureido compounds such as 3-ureidopropyltriethoxysilane; sulfides such as bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide; and isocyanates such as 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.
密着向上剤(P)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The adhesion improver (P) can be used alone or in combination of two or more types.
密着向上剤(P)の含有量は、感光性組成物の不揮発分100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。 The content of the adhesion improver (P) is preferably 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.05 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the photosensitive composition.
[有機溶剤(Q)]
本発明の感光性組成物は、有機溶剤(Q)を含有できる。
[Organic solvent (Q)]
The photosensitive composition of the present invention may contain an organic solvent (Q).
有機溶剤(Q)は、例えば、1,2,3-トリクロロプロパン、1-メトキシ-2-プロパノール、乳酸エチル、1,3-ブタンジオ-ル、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4-ジオキサン、2-ヘプタノーン、2-メチル-1,3-プロパンジオ-ル、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノン、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メチル-1,3-ブタンジオ-ル、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3-メトキシブチルアセテート、4-ヘプタノーン、m-キシレン、m-ジエチルベンゼン、m-ジクロロベンゼン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、n-ブチルアルコール、n-ブチルベンゼン、n-プロピルアセテート、N-メチルピロリドン、o-キシレン、o-クロロトールエン、o-ジエチルベンゼン、o-ジクロロベンゼン、p-クロロトールエン、p-ジエチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、γ-ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリ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ジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n-アミル、酢酸n-ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。これらの中でも、顔料の分散性、アルカリ可溶樹脂の溶解性の観点から、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールアセテート類、ベンジルアルコール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類やシクロヘキサノン等のケトン類が好ましい。 Examples of organic solvents (Q) include 1,2,3-trichloropropane, 1-methoxy-2-propanol, ethyl lactate, 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, 2-methyl-1,3-propanediol, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-1,3-butanediol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m-diethylbenzene, m-dichlorobenzene, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, and n-butyl Alcohol, n-butylbenzene, n-propyl acetate, N-methylpyrrolidone, o-xylene, o-chlorotoluene, o-diethylbenzene, o-dichlorobenzene, p-chlorotoluene, p-diethylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, γ-butyrolactone, isobutyl alcohol, isophorone, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monotertiary butyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monohexyl ether ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diisobutyl ketone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, cyclohexanol acetate, cyclohexanone, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol Examples of the propylene glycol monomethyl ether include diacetone alcohol, triacetin, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol diacetate, propylene glycol phenyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, benzyl alcohol, methyl isobutyl ketone, methylcyclohexanol, n-amyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, and dibasic acid esters. Among these, from the viewpoints of pigment dispersibility and alkali-soluble resin solubility, glycol acetates such as ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate, alcohols such as benzyl alcohol and diacetone alcohol, and ketones such as cyclohexanone are preferred.
有機溶剤(Q)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The organic solvent (Q) can be used alone or in combination of two or more types.
[感光性組成物の製造方法]
本発明の感光性組成物は、例えば、赤外線吸収化合物(A)、分散樹脂(G)、及び有機溶剤(Q)等を加えて分散処理を行うことで、分散体を製造する。その後、前記分散体に、アルカリ可溶性樹脂(B)、重合性化合物(C)、及び光重合開始剤(D)等を配合し混合することで製造できる。なお、各材料を配合するタイミングは、任意である。また、分散工程を複数回行うこともできる。
[Method for producing photosensitive composition]
The photosensitive composition of the present invention can be produced by, for example, adding an infrared absorbing compound (A), a dispersing resin (G), an organic solvent (Q), and the like and performing a dispersion treatment to produce a dispersion. The dispersion can then be mixed with an alkali-soluble resin (B), a polymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), and the like. The timing of blending each material is arbitrary. The dispersion process can also be performed multiple times.
分散処理を行う分散機は、例えば、2本ロ-ルミル、3本ロールミル、ボ-ルミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビ-ズミル、又はアトライター等が挙げられる。 Dispersing machines used for the dispersion process include, for example, two-roll mills, three-roll mills, ball mills, horizontal sand mills, vertical sand mills, annular bead mills, and attritors.
分散体中の赤外線吸収化合物(A)の平均分散粒子径(二次粒子径)は、30~200nmが好ましく、40~200nmがより好ましい。適度な粒子径を有すると分散安定性が高い感光性組成物が得やすい。 The average dispersed particle size (secondary particle size) of the infrared absorbing compound (A) in the dispersion is preferably 30 to 200 nm, and more preferably 40 to 200 nm. Having an appropriate particle size makes it easier to obtain a photosensitive composition with high dispersion stability.
平均分散粒子径(二次粒子径)の測定方法は、例えば、動的光散乱法(FFTパワ-スペクトール法)を採用した日機装社のマイクロトラックUPA-EX150を用い、粒子透過性を吸収モ-ド、粒子形状を非球形とし、D50粒子径を平均径とする。測定用の希釈溶剤は分散に使用した有機溶剤をそれぞれ用い、超音波で処理したサンプルについてサンプル調整直後に測定するとバラツキが少ない結果が得られやすく好ましい。 The average dispersed particle size (secondary particle size) is measured, for example, using Nikkiso's Microtrac UPA-EX150, which employs dynamic light scattering (FFT power spectrum) with particle permeability set to absorption mode, particle shape set to non-spherical, and the D50 particle size taken as the average diameter. The organic solvent used for dispersion should be used as the dilution solvent for measurement, and it is preferable to measure samples treated with ultrasound immediately after sample preparation, as this tends to yield results with little variation.
感光性組成物は、遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子、および混入した塵の除去を行うことが好ましい。本発明の感光性組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましく、0.3μm以下の粒子を含まないことがより好ましい。 The photosensitive composition is preferably subjected to centrifugation, filtration using a sintered filter or membrane filter, or other means to remove coarse particles of 5 μm or larger, preferably coarse particles of 1 μm or larger, and even more preferably coarse particles of 0.5 μm or larger, as well as any contaminated dust. The photosensitive composition of the present invention preferably contains substantially no particles of 0.5 μm or larger, and more preferably contains no particles of 0.3 μm or smaller.
<硬化膜>
本発明の硬化膜は、本発明の感光性組成物を用いて形成された膜を露光などの処理で硬化して得られる。
<Cured film>
The cured film of the present invention can be obtained by curing a film formed using the photosensitive composition of the present invention through a treatment such as exposure to light.
[硬化膜の製造方法]
硬化膜の製造方法は、特に限定されず、例えば、基板上に感光性組成物を塗布し組成物の層を形成する工程(1)、前記層に、マスクを介してパターン状に露光する工程(2)、未露光部分をアルカリ現像しパターン状の硬化膜を形成する工程(3)、前記パターンを加熱処理(ポストベーク)する工程(4)を行い作製できる。
[Method of producing cured film]
The method for producing the cured film is not particularly limited, and the cured film can be produced, for example, by carrying out the following steps: (1) applying a photosensitive composition onto a substrate to form a layer of the composition; (2) exposing the layer to light in a pattern through a mask; (3) developing the unexposed portions with an alkali to form a patterned cured film; and (4) heat-treating (post-baking) the pattern.
以下、硬化膜の製造方法を詳細に説明する。
(工程(1))
組成物の層を形成する工程(1)は、感光性組成物を基板上に、例えば、回転塗布、ロ-ル塗布、スリット塗布、流延塗布、またはインクジェット塗布等の方法で塗布し、必要に応じてオーブン、ホットプレート等を用いて、50~120℃の温度で10~120秒乾燥(プリベーク)する。
前記基板は、例えば、ガラス基板、シリコン基板等が挙げられる。シリコン基板は、例えば、表面にCCD、CMOS等の撮像素子が形成されていてもよい。また、基板上には、必要に応じて、上部との層との密着改良、物質の拡散防止、基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
層の膜厚は、乾燥後0.05~10μmとなるように塗布することが好ましく、0.3~5μmとなるように塗布することがより好ましい。
The method for producing the cured film will be described in detail below.
(Step (1))
In the step (1) of forming a composition layer, the photosensitive composition is applied onto a substrate by a method such as spin coating, roll coating, slit coating, casting coating, or inkjet coating, and then dried (prebaked) at a temperature of 50 to 120°C for 10 to 120 seconds using an oven, a hot plate, or the like, as necessary.
Examples of the substrate include a glass substrate and a silicon substrate. The silicon substrate may have an imaging element such as a CCD or a CMOS formed on its surface. If necessary, an undercoat layer may be provided on the substrate to improve adhesion with an upper layer, prevent diffusion of substances, and flatten the substrate surface.
The coating is preferably carried out so that the layer has a thickness of 0.05 to 10 μm after drying, and more preferably 0.3 to 5 μm.
(工程(2))
露光工程は、工程(1)で得られた層を、例えば、ステッパー等の露光装置を用い、マスクを介して特定のパターンを露光する。これにより硬化膜が得られる。
露光に用いる放射線は、例えば、g線、h線、i線等の紫外線が挙げられる。
(Step (2))
In the exposure step, the layer obtained in step (1) is exposed to light in a specific pattern through a mask using an exposure device such as a stepper, thereby obtaining a cured film.
Examples of radiation used for exposure include ultraviolet rays such as g-rays, h-rays, and i-rays.
(工程(3))
工程(2)で得られた硬化膜は、アルカリ現像処理を行うことで、未露光部分の組成物の層がアルカリ水溶液に溶出し、硬化部分のみが残りパターン状の硬化膜が得られる。
現像液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム,硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、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、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、コリン、ピロ-ル、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-〔5.4.0〕-7-ウンデセン等のアルカリ性化合物が挙げられる。
現像液の濃度は、0.001~10質量部が好ましく、0.01~1質量部がより好ましい。
アルカリ現像液のpHは、11~13が好ましく、11.5~12.5がより好ましい。適度なpHで使用するとパターンの荒れや剥離を抑制し、現像後の残膜率が向上する。
(Step (3))
The cured film obtained in step (2) is subjected to an alkali development treatment, whereby the composition layer in the unexposed areas is eluted in an alkaline aqueous solution, leaving only the cured areas, thereby obtaining a patterned cured film.
Examples of the developer include alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, and 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene.
The concentration of the developer is preferably from 0.001 to 10 parts by mass, more preferably from 0.01 to 1 part by mass.
The pH of the alkaline developer is preferably 11 to 13, more preferably 11.5 to 12.5. When used at an appropriate pH, roughening and peeling of the pattern is suppressed, and the remaining film rate after development is improved.
現像方法は、例えば、ディップ法、スプレー法、パドル法等が挙げられる。現像温度は15~40℃ が好ましい。なお、アルカリ現像後は、純水で洗浄することが好ましい。 Developing methods include, for example, the dipping method, spraying method, and puddling method. The development temperature is preferably 15 to 40°C. After alkaline development, it is preferable to wash with pure water.
(工程(4))
加熱処理(ポストベーク)は、工程(3)で得られたパターン状の硬化膜を加熱により十分に硬化させる。ポストベークの加熱温度は、100~300℃が好ましく、150~250℃がより好ましい。また、加熱時間は、2分間~1時間程度が好ましく、3分間~30分間程度がより好ましい。
(Step (4))
The heat treatment (post-baking) is performed by heating the patterned cured film obtained in step (3) to sufficiently cure it. The heating temperature for post-baking is preferably 100 to 300° C., more preferably 150 to 250° C. The heating time is preferably about 2 minutes to 1 hour, more preferably about 3 minutes to 30 minutes.
<光学フィルタ>
本発明の硬化膜は、光学フィルタに用いることができる。なかでも、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。また、赤外線透過フィルタとしても用いることができる。本発明の光学フィルタの製造は、上述の硬化膜と同様の方法で製造できる。
<Optical filter>
The cured film of the present invention can be used for optical filters. In particular, it can be preferably used as an infrared cut filter. It can also be used as an infrared transmission filter. The optical filter of the present invention can be produced by the same method as the above-mentioned cured film.
<画像表示装置>
本発明の硬化膜は、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置に用いる形態は、特に制限されないが、カラーフィルタやブラックマトリックスとして用いることができる。
ブラックマトリックスは、固体撮像素子、液晶表示装置等の画像表示装置の周縁部に設けられた黒色の縁や、赤、青、緑の画素間の格子状、及び/又はストライプ状の黒色部分や、TFT遮光のためのドット上、及び/又は線状の黒色のパターン等が挙げられる。
<Image display device>
The cured film of the present invention can be used in an image display device. The form in which it is used in an image display device is not particularly limited, and it can be used as a color filter or a black matrix.
Examples of the black matrix include a black border provided on the periphery of an image display device such as a solid-state imaging device or a liquid crystal display device, a grid-like and/or stripe-like black portion between red, blue, and green pixels, and a dot-like and/or linear black pattern for TFT light shielding.
本発明の画像表示装置の例について説明する。画像表示装置は、本発明の硬化膜と、光源とを具備する。光源としては、冷陰極管(CCFL),白色LEDが挙げられるが、本発明においては赤の再現領域が広がるという点で、白色LEDを使用することが好ましい。図1は、本発明の硬化膜を備えた画像表示装置の構成例を示す概略断面図である。図1に示す画像表示装置10は、離間対向して配置された一対の透明基板11および21を備え、それらの間には、液晶LCが封入されている。 An example of an image display device of the present invention will now be described. The image display device comprises the cured film of the present invention and a light source. Examples of light sources include cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) and white LEDs, but in the present invention, it is preferable to use white LEDs because they broaden the red reproduction range. Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an image display device equipped with the cured film of the present invention. The image display device 10 shown in Figure 1 comprises a pair of transparent substrates 11 and 21 arranged at a distance from each other, with liquid crystal LC sealed between them.
第1の透明基板11の内面には、TFT(薄膜トランジスター)アレイ12が形成されており、その上には例えばITOからなる透明電極層13が形成されている。透明電極層13の上には、配向層14が設けられている。また、透明基板11の外面には、偏光板15が形成されている。 A TFT (thin film transistor) array 12 is formed on the inner surface of the first transparent substrate 11, and a transparent electrode layer 13 made of, for example, ITO is formed on top of that. An alignment layer 14 is provided on the transparent electrode layer 13. A polarizer 15 is also formed on the outer surface of the transparent substrate 11.
他方、第2の透明基板21の内面には、カラーフィルタ22が形成されている。カラーフィルタ22を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス(図示せず)により分離されている。 On the other hand, a color filter 22 is formed on the inner surface of the second transparent substrate 21. The red, green, and blue filter segments that make up the color filter 22 are separated by a black matrix (not shown).
カラーフィルタ22を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に、例えばITOからなる透明電極層23が形成され、透明電極層23を覆って配向層24が設けられている。 If necessary, a transparent protective film (not shown) is formed to cover the color filter 22, and a transparent electrode layer 23 made of, for example, ITO is formed on top of that. An alignment layer 24 is provided to cover the transparent electrode layer 23.
また、透明基板21の外面には、偏光板25が形成されている。なお、偏光板15の下方には、バックライトユニット30が設けられている。 A polarizing plate 25 is formed on the outer surface of the transparent substrate 21. A backlight unit 30 is provided below the polarizing plate 15.
液晶LCは、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、IPS(In‐Plane スイッチング)、VA(Vertical Alignment)、OCB(Optically Compensated Birefringence)等の駆動モードに応じて配向される。第1の透明基板11の内面には、TFT(薄膜トランジスター)アレイ12が形成されており、その上には例えばITOからなる透明電極層13が形成されている。透明電極層13の上には、配向層14が設けられている。また、透明基板11の外面には、偏光板15が形成されている。 The liquid crystal LC is aligned according to the drive mode, such as TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), VA (Vertical Alignment), or OCB (Opticaly Compensated Birefringence). A TFT (thin film transistor) array 12 is formed on the inner surface of the first transparent substrate 11, and a transparent electrode layer 13 made of, for example, ITO is formed thereon. An alignment layer 14 is provided on the transparent electrode layer 13. A polarizer 15 is formed on the outer surface of the transparent substrate 11.
他方、第2の透明基板21の内面には、カラーフィルタ22が形成されている。カラーフィルタ22を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス(図示せず)により分離されている。 On the other hand, a color filter 22 is formed on the inner surface of the second transparent substrate 21. The red, green, and blue filter segments that make up the color filter 22 are separated by a black matrix (not shown).
カラーフィルタ22を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に、例えばITOからなる透明電極層23が形成され、透明電極層23を覆って配向層24が設けられている。 If necessary, a transparent protective film (not shown) is formed to cover the color filter 22, and a transparent electrode layer 23 made of, for example, ITO is formed on top of that. An alignment layer 24 is provided to cover the transparent electrode layer 23.
また、透明基板21の外面には、偏光板25が形成されている。なお、偏光板15の下方には、バックライトユニット30が設けられている。 A polarizing plate 25 is formed on the outer surface of the transparent substrate 21. A backlight unit 30 is provided below the polarizing plate 15.
白色LED光源としては、青色LEDの表面に蛍光フィルタを形成したものや、青色LEDの樹脂パッケージに蛍光体を含有させたものがあり、430nm~485nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ3)を有し、530nm~580nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ4)を有し、600nm~650nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ5)を有し、かつ波長λ3における発光強度I3と波長λ4における発光強度I4の比(I4/I3)が0.2以上0.4以下であり、波長λ3における発光強度I3と波長λ5における発光強度I5の比(I5/I3)が0.1以上1.3以下である分光特性を持つ白色LED光源(LED1)や、430nm~485nmの範囲内に発光強度が最大となる波長(λ1)を有し、530nm~580nmの範囲内に第2の発光強度のピーク波長(λ2)を有し、波長λ1における発光強度I1と波長λ2における発光強度I2の比(I2/I1)が0.2以上0.7以下である分光特性を持つ白色LED光源(LED2)が好ましい。 White LED light sources include those with a fluorescent filter formed on the surface of a blue LED and those with a fluorescent material contained in the resin package of a blue LED, and have a wavelength (λ3) in the range of 430 nm to 485 nm at which the emission intensity is maximized, a wavelength (λ4) in the range of 530 nm to 580 nm at which the emission intensity is maximized, and a wavelength (λ5) in the range of 600 nm to 650 nm at which the emission intensity is maximized, and the ratio (I4/I3) of the emission intensity I3 at wavelength λ3 to the emission intensity I4 at wavelength λ4 is between 0.2 and 0.4. Therefore, a white LED light source (LED1) having spectral characteristics in which the ratio (I5/I3) of the emission intensity I3 at wavelength λ3 to the emission intensity I5 at wavelength λ5 is 0.1 or more and 1.3 or less, or a white LED light source (LED2) having a wavelength (λ1) at which the emission intensity is maximum in the range of 430 nm to 485 nm, a second emission intensity peak wavelength (λ2) in the range of 530 nm to 580 nm, and spectral characteristics in which the ratio (I2/I1) of the emission intensity I1 at wavelength λ1 to the emission intensity I2 at wavelength λ2 is 0.2 or more and 0.7 or less is preferred.
LED1としては、具体的にはNSSW306D-HG-V1(日亜化学社製)、NSSW304D-HG-V1(日亜化学社製)等が挙げられる。 Specific examples of LED1 include NSSW306D-HG-V1 (manufactured by Nichia Corporation) and NSSW304D-HG-V1 (manufactured by Nichia Corporation).
LED2としては、具体的にはNSSW440(日亜化学社製)、NSSW304D(日亜化学社製)等が挙げられる。 Specific examples of LED2 include NSSW440 (manufactured by Nichia Corporation) and NSSW304D (manufactured by Nichia Corporation).
<固体撮像素子>
本発明の硬化膜は、固体撮像素子に用いることができる。固体撮像素子に用いる形態は、特に制限されないが、例えば、基板上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ、または有機CMOSイメージセンサ等)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受光素子を有し、受光素子形成面側又は形成面の反対側に、本発明の硬化膜を有する形態が挙げられる。図2は、本発明の硬化膜を備えた固体撮像素子の構成例を示す概略断面図である。
<Solid-state imaging element>
The cured film of the present invention can be used for a solid-state imaging device. The form of use for the solid-state imaging device is not particularly limited, but for example, a form can be mentioned in which a substrate has a plurality of photodiodes constituting the light-receiving area of the solid-state imaging device (such as a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or an organic CMOS image sensor) and a light-receiving element made of polysilicon or the like, and the cured film of the present invention is provided on the light-receiving element forming surface side or the opposite side of the forming surface. Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a solid-state imaging device provided with the cured film of the present invention.
図2に示すように、固体撮像装置200は、矩形状の固体撮像素子201と、固体撮像素子201の上方に保持され、この固体撮像素子201を封止する透明なカバーガラス203とを備えている。更に、このカバーガラス203上には、スペーサー104を介してレンズ層211が重ねて設けられている。レンズ層211は、支持体213とレンズ材212とで構成されている。レンズ層211の周縁領域に迷光が入射すると光の拡散によりレンズ材212での集光の効果が弱くなり、撮像部202に届く光が低減する。また、迷光によるノイズの発生も生じる。そのため、このレンズ層211の周縁領域は、本発明の硬化膜214が設けられて遮光されている。 As shown in FIG. 2, the solid-state imaging device 200 comprises a rectangular solid-state imaging element 201 and a transparent cover glass 203 that is held above the solid-state imaging element 201 and seals the solid-state imaging element 201. Furthermore, a lens layer 211 is provided on top of the cover glass 203 via a spacer 104. The lens layer 211 is composed of a support 213 and a lens material 212. When stray light enters the peripheral region of the lens layer 211, the light diffusion weakens the light-collecting effect of the lens material 212, reducing the amount of light that reaches the imaging unit 202. Stray light also generates noise. For this reason, the peripheral region of the lens layer 211 is provided with a cured film 214 of the present invention to block light.
固体撮像素子201は、その受光面となる撮像部202で結像した光学像を光電変換して、画像信号として出力する。この固体撮像素子201は、2枚の基板を積層した積層基板205を備えている。積層基板205は、同サイズの矩形状のチップ基板206及び回路基板207からなり、チップ基板206の裏面に回路基板207が積層されている。 The solid-state imaging element 201 photoelectrically converts the optical image formed on the imaging section 202, which serves as its light-receiving surface, and outputs it as an image signal. This solid-state imaging element 201 is equipped with a laminated substrate 205, which is made up of two substrates stacked together. The laminated substrate 205 consists of a rectangular chip substrate 206 and a circuit substrate 207 of the same size, with the circuit substrate 207 stacked on the back surface of the chip substrate 206.
チップ基板206の表面中央部には、撮像部202が設けられている。また、撮像部202の周縁領域に迷光が入射すると、この周縁領域内の回路から暗電流(ノイズ)が発生するため、この周縁領域は、本発明の硬化膜(遮光)215が設けられて遮光されている。 The imaging unit 202 is located in the center of the surface of the chip substrate 206. Furthermore, if stray light enters the peripheral region of the imaging unit 202, dark current (noise) will be generated from the circuitry within this peripheral region. Therefore, this peripheral region is shielded from light by the provision of the hardened film (light-shielding) 215 of the present invention.
チップ基板206の表面縁部には、複数の電極パッド208が設けられている。電極パッド208は、チップ基板206の表面に設けられた図示しない信号線を介して、撮像部202に電気的に接続されている。 Multiple electrode pads 208 are provided on the surface edge of the chip substrate 206. The electrode pads 208 are electrically connected to the imaging unit 202 via signal lines (not shown) provided on the surface of the chip substrate 206.
回路基板207の裏面には、各電極パッド208の略下方位置にそれぞれ外部接続端子209が設けられている。各外部接続端子209は、積層基板205を垂直に貫通する貫通電極210を介して、それぞれ電極パッド208に接続されている。また、各外部接続端子209は、図示しない配線を介して、固体撮像素子201の駆動を制御する制御回路、及び、固体撮像素子201から出力される撮像信号に画像処理を施す画像処理回路等に接続されている。 External connection terminals 209 are provided on the back surface of the circuit board 207, approximately below each electrode pad 208. Each external connection terminal 209 is connected to each electrode pad 208 via a through-electrode 210 that vertically penetrates the laminated substrate 205. Each external connection terminal 209 is also connected via wiring (not shown) to a control circuit that controls the driving of the solid-state imaging element 201, an image processing circuit that performs image processing on the imaging signal output from the solid-state imaging element 201, and the like.
<赤外線センサ>
本発明の硬化膜は、赤外線センサに用いることができる。図3は、本発明の硬化膜を備えた赤外線センサの構成例を示す概略断面図である。図3に示す赤外線センサは300、固体撮像素子310を備える。
<Infrared sensor>
The cured film of the present invention can be used in an infrared sensor. Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an infrared sensor including the cured film of the present invention. The infrared sensor 300 shown in Fig. 3 includes a solid-state image sensor 310.
固体撮像素子310上に設けられている撮像領域は、赤外線カットフィルタ311とカラーフィルタ312とを組み合せて構成されている。
赤外線カットフィルタ311は、可視光領域の光(例えば、波長400~700nmの光)を透過し、赤外領域の光(例えば、波長800~1300nmの光)を遮蔽する。
カラーフィルタ312は、可視光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、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等が用いられる。
The imaging area provided on the solid-state imaging device 310 is configured by combining an infrared cut filter 311 and a color filter 312 .
The infrared cut filter 311 transmits light in the visible light range (for example, light with a wavelength of 400 to 700 nm) and blocks light in the infrared range (for example, light with a wavelength of 800 to 1300 nm).
The color filter 312 is a color filter formed with pixels that transmit and absorb light of specific wavelengths in the visible light range, and for example, a color filter formed with red (R), green (G), and blue (B) pixels is used.
赤外線透過フィルタ313と固体撮像素子310との間には、赤外線透過フィルタ313を透過した波長の光を透過可能な樹脂膜314が配置されている。
赤外線透過フィルタ313は、可視光遮蔽性を有し、かつ、特定波長の赤外線を透過させるフィルタであって、上述した赤外線吸収化合物(A)を含有した本発明の硬化膜が使用できる。赤外線透過フィルタ113は、例えば、波長400~830nmの光を遮光し、波長900~1300nmの光を透過させることが好ましい。
Between the infrared transmission filter 313 and the solid-state imaging element 310, a resin film 314 that is capable of transmitting light of the wavelength that has passed through the infrared transmission filter 313 is disposed.
The infrared transmission filter 313 is a filter that has visible light blocking properties and transmits infrared rays of a specific wavelength, and the cured film of the present invention containing the infrared absorbing compound (A) described above can be used for the infrared transmission filter 313. The infrared transmission filter 113 preferably blocks light with a wavelength of 400 to 830 nm and transmits light with a wavelength of 900 to 1,300 nm, for example.
カラーフィルタ312、及び赤外線透過フィルタ313の入射光側には、マイクロレンズ315が配置されている。マイクロレンズ315を覆うように平坦化膜316が形成されている。 Microlenses 315 are arranged on the incident light side of the color filters 312 and infrared transmission filters 313. A planarization film 316 is formed to cover the microlenses 315.
図3に示す形態では、樹脂膜314が配置されているが、樹脂膜314に代えて赤外線透過フィルタ313を形成してもよい。 In the embodiment shown in Figure 3, a resin film 314 is arranged, but an infrared transmission filter 313 may be formed instead of the resin film 314.
本発明の硬化膜は、赤外線カットフィルタ311の表面の端部及び/又は側面等の遮光膜として使用できるほか、赤外線センサの装置内壁に用いれば、内部反射及び/又は受光部への意味しない光の入射を防ぎ、感度を向上させられる。 The cured film of the present invention can be used as a light-shielding film on the edges and/or sides of the surface of the infrared cut filter 311, and when used on the inner walls of an infrared sensor, it can prevent internal reflection and/or the incidence of unwanted light on the light-receiving section, improving sensitivity.
この赤外線センサによれば、画像情報を同時に取り込めるため、動きを検知する対象を認識したモーションセンシング等が可能である。また、この赤外線センサによれば、距離情報を取得できるため、3D情報を含んだ画像の撮影等も可能である。更に、この赤外線センサは、生体認証センサとしても使用できる。 This infrared sensor can simultaneously capture image information, making it possible to perform motion sensing that recognizes the movement of an object. Furthermore, this infrared sensor can also acquire distance information, making it possible to capture images that include 3D information. Furthermore, this infrared sensor can also be used as a biometric authentication sensor.
また、本発明の硬化膜は、着色スペーサーにも用いることができる。例えば、スペーサーをTFT型LCDに使用する場合、TFTに入射する光によりスイッチング素子としてTFTが誤作動を起こすことがあり、着色スペーサーはこれを防止するために用いられる。着色スペーサーは、着色スペーサー用のマスクを用いる以外は上述のブラックマトリックスと同様の方法で形成することができる。 The cured film of the present invention can also be used as a colored spacer. For example, when a spacer is used in a TFT-type LCD, light incident on the TFT can cause the TFT to malfunction as a switching element, and colored spacers are used to prevent this. Colored spacers can be formed in the same manner as the black matrix described above, except that a mask for colored spacers is used.
また、本発明の硬化膜は、マイクロLED(Light Emitting Diode)やマイクロOLED(Organic Light Emitting Diode)などの用途にも用いることができる。特に限定されないが、マイクロLEDおよびマイクロOLEDに使用される光学フィルタおよび光学フィルムのほか、遮光性および反射防止性を付与する部材に対して好適に用いられる。
マイクロLEDおよびマイクロOLEDの例としては、特表2015-500562号公報、および特表2014-533890号公報に記載のものが挙げられる。
The cured film of the present invention can also be used in applications such as micro LEDs (light emitting diodes) and micro OLEDs (organic light emitting diodes). Although not particularly limited, the cured film can be suitably used for optical filters and optical films used in micro LEDs and micro OLEDs, as well as for components that impart light blocking properties and antireflection properties.
Examples of micro LEDs and micro OLEDs include those described in JP-A-2015-500562 and JP-A-2014-533890.
また、本発明の硬化膜は、量子ドットディスプレイなどの用途にも用いることができる。特に限定されないが、量子ドットディスプレイに使用される光学フィルタおよび光学フィルムのほか、遮光性および反射防止性を付与する部材に対して好適に用いられる。 The cured film of the present invention can also be used in applications such as quantum dot displays. It is not particularly limited, but is suitable for use in optical filters and optical films used in quantum dot displays, as well as components that provide light-blocking and anti-reflection properties.
以下、実施例で本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。なお、「部」は「質量部」、「%」は「質量部」である。
また、本発明において、不揮発分もしくは不揮発分濃度は、180℃で30分間オーブン静置後の、質量残分をいう。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Note that "parts" and "%" are "parts by mass."
In the present invention, the nonvolatile content or the concentration of the nonvolatile content refers to the mass remaining after leaving the sample to stand in an oven at 180° C. for 30 minutes.
実施例に先立ち、各測定方法について説明する。 Before going into the examples, we will explain each measurement method.
樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、酸価(mgKOH/g)及びアミン価(mgKOH/g)の測定は、以下の通りである。 The resin's weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), acid value (mg KOH/g), and amine value (mg KOH/g) were measured as follows:
(アルカリ可溶性樹脂、及び分散樹脂の平均分子量)
アルカリ可溶性樹脂、及び分散樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、RI検出器を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。装置としてHLC-8220GPC(東ソー社製)を用い、分離カラムを2本直列に繋ぎ、両方の充填剤には「TSK-GEL SUPER HZM-N」を2連でつなげて使用し、オーブン温度40℃、溶離液としてテトラヒドロフラン(THF)溶液を用い、流速0.35ml/minで測定した。サンプルは1wt%の上記溶離液からなる溶剤に溶解し、20マイクロリットール注入した。分子量は、ポリスチレン換算値である。
(Average molecular weight of alkali-soluble resin and dispersing resin)
The number-average molecular weight (Mn) and weight-average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin and dispersion resin were measured by gel permeation chromatography (GPC) equipped with an RI detector. The instrument used was an HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation). Two separation columns were connected in series, and both columns were packed with "TSK-GEL SUPER HZM-N" packings. The oven temperature was 40°C, and the eluent was a tetrahydrofuran (THF) solution. The measurement was performed at a flow rate of 0.35 ml/min. The sample was dissolved in a solvent consisting of 1 wt% of the above eluent and 20 microliters was injected. The molecular weight is a polystyrene equivalent value.
(アルカリ可溶性樹脂、及び分散樹脂の酸価)
アルカリ可溶性樹脂、及び分散樹脂溶液0.5~1gに、アセトン80ml及び水10mlを加えて攪拌して均一に溶解させ、0.1mol/LのKOH水溶液を滴定液として、自動滴定装置(「COM-555」平沼産業社製)を用いて滴定し、酸価(mgKOH/g)を測定した。そして、樹脂溶液の酸価と樹脂溶液の不揮発分濃度から、樹脂の不揮発分あたりの酸価を算出した。
(Acid value of alkali-soluble resin and dispersing resin)
80 ml of acetone and 10 ml of water were added to 0.5 to 1 g of alkali-soluble resin and dispersed resin solution, and the mixture was stirred to dissolve uniformly. The solution was titrated using an automatic titrator ("COM-555", manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) with a 0.1 mol/L aqueous KOH solution as the titrant to measure the acid value (mg KOH/g). The acid value per unit of nonvolatile content of the resin was then calculated from the acid value of the resin solution and the concentration of nonvolatile content of the resin solution.
(分散樹脂のアミン価)
分散樹脂のアミン価は、ASTM D 2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)を不揮発分換算した値である。
(Amine value of dispersing resin)
The amine value of the dispersing resin is the total amine value (mgKOH/g) measured in accordance with the method of ASTM D 2074 and converted into nonvolatile content.
<赤外線吸収化合物(A)の製造>
(赤外線吸収化合物(A-1))
トルエン400部に、1,8-ジアミノナフタレン40.0部、3,5-ジメチルシクロヘキサノン32.2部、p-トルエンスルホン酸一水和物0.087部を混合し、窒素ガスの雰囲気中で加熱攪拌し、3時間還流させた。反応中に生成した水は共沸蒸留により反応系中から除去した。反応終了後、トルエンを蒸留して得られた暗茶色固体をアセトンで抽出し、アセトンとエタノールの混合溶媒から再結晶することにより精製した。得られた茶色固体を、トルエン240部とn-ブタノール160部の混合溶媒に溶解させ、3,4-ジヒドロキシ-3-シクロブテン-1,2-ジオン13.8部を加えて、窒素ガスの雰囲気中で加熱撹拌し、8時間還流反応させた。反応中に生成した水は共沸蒸留により反応系中から除去した。
反応終了後、溶媒を蒸留し、得られた反応混合物を攪拌しながら、ヘキサン200部を加えた。得られた黒茶色沈殿物を濾別した後、順次ヘキサン、エタノールおよびアセトンで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、下記化学式(14)で表される赤外線吸収化合物(A-1)を得た。得られた赤外線吸収化合物(A-1)50部、塩化ナトリウム500部、ジエチレングリコール60部をステンレス製ガロンニーダー(井上製作所製)中に仕込み、60℃ で12時間混練した。次に、混練した混合物を温水に投入し、約80℃ に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状として、濾過および水洗をして塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥させ粉砕することにより、微細化した赤外線吸収化合物(A-1)を得た。
<Production of infrared absorbing compound (A)>
(Infrared absorbing compound (A-1))
400 parts of toluene were mixed with 40.0 parts of 1,8-diaminonaphthalene, 32.2 parts of 3,5-dimethylcyclohexanone, and 0.087 parts of p-toluenesulfonic acid monohydrate, and the mixture was heated and stirred in a nitrogen gas atmosphere and refluxed for 3 hours. Water produced during the reaction was removed from the reaction system by azeotropic distillation. After completion of the reaction, the dark brown solid obtained by distilling the toluene was extracted with acetone and purified by recrystallization from a mixed solvent of acetone and ethanol. The obtained brown solid was dissolved in a mixed solvent of 240 parts of toluene and 160 parts of n-butanol, and 13.8 parts of 3,4-dihydroxy-3-cyclobutene-1,2-dione was added. The mixture was heated and stirred in a nitrogen gas atmosphere and refluxed for 8 hours. Water produced during the reaction was removed from the reaction system by azeotropic distillation.
After completion of the reaction, the solvent was distilled, and 200 parts of hexane was added to the obtained reaction mixture while stirring. The obtained black-brown precipitate was filtered off, washed successively with hexane, ethanol, and acetone, and dried under reduced pressure to obtain an infrared absorbing compound (A-1) represented by the following chemical formula (14). 50 parts of the obtained infrared absorbing compound (A-1), 500 parts of sodium chloride, and 60 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho), and kneaded at 60°C for 12 hours. Next, the kneaded mixture was poured into warm water and stirred for 1 hour while heating to about 80°C to obtain a slurry. The mixture was filtered and washed with water to remove the sodium chloride and diethylene glycol, and then dried overnight at 80°C and pulverized to obtain a finely divided infrared absorbing compound (A-1).
化学式(14)
(赤外線吸収化合物(A-2))
トルエン400部に、1,8-ジアミノナフタレン40.0部、2-ヒドロキシ-9-フルオレノン50.1部、p-トルエンスルホン酸一水和物0.087部を混合し、窒素ガスの雰囲気中で加熱攪拌し、3時間還流させた。反応中に生成した水は共沸蒸留により系中から除去した。反応終了後、トルエンを蒸留して得られた暗茶色固体をアセトンで抽出し、アセトンとエタノールの混合溶媒から再結晶することにより精製した。得られた茶色固体を、トルエン240部とn-ブタノール160部の混合溶媒に溶解させ、3,4-ジヒドロキシ-3-シクロブテン-1,2-ジオン13.8部を加えて、窒素ガスの雰囲気中で加熱撹拌し、8時間還流反応させた。反応中に生成した水は共沸蒸留により系中から除去した。反応終了後、溶媒を蒸留し、得られた反応混合物を攪拌しながら、ヘキサン200部を加えた。得られた黒茶色沈殿物を濾別した後、順次ヘキサン、エタノールおよびアセトンで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、下記化学式(15)で表される赤外線吸収化合物(A-2)を得た。
赤外線吸収化合物(A-1)を同様の方法で、微細化した赤外線吸収化合物(A-2)を得た。
(Infrared absorbing compound (A-2))
400 parts of toluene were mixed with 40.0 parts of 1,8-diaminonaphthalene, 50.1 parts of 2-hydroxy-9-fluorenone, and 0.087 parts of p-toluenesulfonic acid monohydrate, and the mixture was heated and stirred in a nitrogen gas atmosphere and refluxed for 3 hours. Water produced during the reaction was removed from the system by azeotropic distillation. After completion of the reaction, the dark brown solid obtained by distilling the toluene was extracted with acetone and purified by recrystallization from a mixed solvent of acetone and ethanol. The obtained brown solid was dissolved in a mixed solvent of 240 parts of toluene and 160 parts of n-butanol, and 13.8 parts of 3,4-dihydroxy-3-cyclobutene-1,2-dione was added. The mixture was heated and stirred in a nitrogen gas atmosphere and refluxed for 8 hours. Water produced during the reaction was removed from the system by azeotropic distillation. After completion of the reaction, the solvent was distilled, and 200 parts of hexane was added to the resulting reaction mixture while stirring. The obtained black-brown precipitate was filtered off, washed successively with hexane, ethanol, and acetone, and dried under reduced pressure, thereby obtaining an infrared absorbing compound (A-2) represented by the following chemical formula (15).
The infrared absorbing compound (A-1) was pulverized in the same manner as above to obtain an infrared absorbing compound (A-2).
化学式(15)
(赤外線吸収化合物(A-3))
反応容器中で、n-アミルアルコール890部、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)137部、2,3―ジシアノナフタレン178部と塩化アルミニウム無水物40部を混合攪拌し、昇温後136℃で5時間還流した。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部からなる混合溶媒中へ攪拌しながら注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部からなる混合溶媒で洗浄、乾燥し、下記化学式(16)の化合物を得た。
N-メチルピロリドン200部に5部のジフェニルリン酸を添加し、十分に攪拌混合を行った後、50℃に加熱した。この溶液に、10部の下記化学式(16)の化合物を少しずつ添加した後、90℃で120分攪拌した。その後、この反応溶液を水2000部に注入し、生成した析出物をろ過、水洗の順で処理を行い、乾燥して、下記化学式(17)で表される赤外線吸収化合物(A-3)を得た。
赤外線吸収化合物(A-1)を同様の方法で、微細化した赤外線吸収化合物(A-3)を得た。
(Infrared absorbing compound (A-3))
In a reaction vessel, 890 parts of n-amyl alcohol, 137 parts of DBU (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), 178 parts of 2,3-dicyanonaphthalene, and 40 parts of anhydrous aluminum chloride were mixed and stirred, and after heating, the mixture was refluxed at 136°C for 5 hours. The reaction solution was cooled to 30°C while stirring, and poured into a mixed solvent consisting of 5,000 parts of methanol and 10,000 parts of water while stirring, to obtain a blue slurry. This slurry was filtered, washed with a mixed solvent consisting of 2,000 parts of methanol and 4,000 parts of water, and dried to obtain a compound represented by the following chemical formula (16).
Five parts of diphenyl phosphate was added to 200 parts of N-methylpyrrolidone, and the mixture was thoroughly stirred and mixed, and then heated to 50° C. To this solution, 10 parts of a compound represented by the following chemical formula (16) was added little by little, and the mixture was stirred at 90° C. for 120 minutes. Thereafter, this reaction solution was poured into 2000 parts of water, and the produced precipitate was filtered, washed with water, and dried, thereby obtaining an infrared absorbing compound (A-3) represented by the following chemical formula (17).
The infrared absorbing compound (A-1) was pulverized in the same manner as above to obtain an infrared absorbing compound (A-3).
(赤外線吸収化合物(A-4))
国際公開第2019/058882の記載に従い、下記化学式(18)で表される赤外線吸収化合物(A-4)を得た。
赤外線吸収化合物(A-1)を同様の方法で、微細化した赤外線吸収化合物(A-4)を得た。
(Infrared absorbing compound (A-4))
According to the description of WO 2019/058882, an infrared absorbing compound (A-4) represented by the following chemical formula (18) was obtained.
The infrared absorbing compound (A-1) was pulverized in the same manner as above to obtain an infrared absorbing compound (A-4).
化学式(18)
<アルカリ可溶性樹脂(B)の製造>
(アルカリ可溶性樹脂(B1-1)溶液)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMAc)100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン(以下、St)12.0部(30モル%)、グリシジルメタクリレート(以下、GMA)40.9部(40モル%)、ジシクロペンタニルメタクリレート(以下、DCPMA)38.0部(30モル%)、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。
次にフラスコ内を空気置換し、アクリル酸(以下、AA)20.7部(グリシジル基の100モル%当量)にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間反応させた。これにより、GMA由来のエポキシ基とAAのカルボキシル基を反応させ、水酸基が生成され、重合性不飽和基含有単量体単位(b3)(以下、GMA+AAと表す)を導入された。
さらにテトラヒドロ無水フタル酸(以下、THPA)17.5部(生成した水酸基の50モル%当量)、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間反応させた。これにより、GMA+AA由来の水酸基とTPHAをエステル化反応させ、脂肪酸無水物変性した重合性不飽和基含有単量体単位(b3)(以下、GMA+AA+TPHAと表す)を導入された。その後、不揮発分が20%になるようにPGMAcを添加して、アルカリ可溶性樹脂(B1-1)溶液を調製した。
<Production of alkali-soluble resin (B)>
(Alkali-soluble resin (B1-1) solution)
A separable four-neck flask was equipped with a thermometer, a condenser, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer. 100 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter, PGMAc) was placed in a reaction vessel, and the vessel was heated to 120°C while injecting nitrogen gas into it. At the same temperature, a mixture of 12.0 parts (30 mol%) of styrene (hereinafter, St), 40.9 parts (40 mol%) of glycidyl methacrylate (hereinafter, GMA), 38.0 parts (30 mol%) of dicyclopentanyl methacrylate (hereinafter, DCPMA), and 1.0 part of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was added dropwise from the dropping tube over 2.5 hours to carry out a polymerization reaction.
Next, the atmosphere in the flask was replaced with air, and 20.7 parts (100 mol% equivalent of glycidyl groups) of acrylic acid (hereinafter referred to as AA) were charged with 0.3 parts of trisdimethylaminomethylphenol and 0.3 parts of hydroquinone, and the mixture was reacted for 5 hours at 120° C. This caused the epoxy group derived from GMA to react with the carboxyl group of AA, generating hydroxyl groups and introducing polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3) (hereinafter referred to as GMA+AA).
Further, 17.5 parts of tetrahydrophthalic anhydride (hereinafter referred to as THPA) (50 mol% equivalent of the generated hydroxyl groups) and 0.5 parts of triethylamine were added and reacted at 120°C for 4 hours. This caused an esterification reaction between the hydroxyl groups derived from GMA + AA and TPHA, and fatty acid anhydride-modified polymerizable unsaturated group-containing monomer units (b3) (hereinafter referred to as GMA + AA + TPHA) were introduced. Thereafter, PGMAc was added so that the nonvolatile content became 20%, and an alkali-soluble resin (B1-1) solution was prepared.
(アルカリ可溶性樹脂(B1-2)~(B1-14)、及び(B2-1)~(B2-3)溶液)
表1に記載の構成・モル%比になるように配合種、及び量を変え、アルカリ可溶性樹脂(B1-2)~(B1-14)、及びアルカリ可溶性樹脂(B2-1)~(B2-3)を合成し、PGMAcを添加し不揮発分を20%とした。
(Solutions of alkali-soluble resins (B1-2) to (B1-14) and (B2-1) to (B2-3))
The types and amounts of the compounds were changed to achieve the compositions and mole percentage ratios shown in Table 1, and alkali-soluble resins (B1-2) to (B1-14) and alkali-soluble resins (B2-1) to (B2-3) were synthesized. PGMAc was added to adjust the non-volatile content to 20%.
表1に記載のMAA+GMAは、アルカリ可溶性樹脂に含まれる単量体単位であるメタクリル酸(MAA)由来のカルボキシル基に、グルシジルメタクリレートのエポキシ基を付加させた重合性不飽和基含有単量体単位(b3)を表す。 MAA+GMA in Table 1 represents a polymerizable unsaturated group-containing monomer unit (b3) in which the epoxy group of glycidyl methacrylate is added to the carboxyl group derived from methacrylic acid (MAA), a monomer unit contained in an alkali-soluble resin.
表1に記載のアルカリ可溶性樹脂の酸価の範囲は、以下の通りである。
A:40mgKOH/g以上60mgKOH/g以下
B:30mgKOH/g以上40mgKOH/g未満、又は60mgKOH/gを超え65mgKOH/g以下
C:20mgKOH/g以上30mgKOH/g未満、又は65mgKOH/gを超え80mgKOH/g以下
D:20mgKOH/g未満、又は80mgKOH/gを超える
The acid value ranges of the alkali-soluble resins shown in Table 1 are as follows:
A: 40 mg KOH/g or more and 60 mg KOH/g or less B: 30 mg KOH/g or more and less than 40 mg KOH/g, or more than 60 mg KOH/g and 65 mg KOH/g or less C: 20 mg KOH/g or more and less than 30 mg KOH/g, or more than 65 mg KOH/g and 80 mg KOH/g or less D: Less than 20 mg KOH/g, or more than 80 mg KOH/g
表1に記載のアルカリ可溶性樹脂の二重結合当量の範囲は、以下の通りである。
A:200以上700以下
B:700を超え800以下
C:800を超え1000以下
D:200未満、又は1000超える
The ranges of double bond equivalent weights of the alkali-soluble resins shown in Table 1 are as follows.
A: 200 or more and 700 or less B: More than 700 and 800 or less C: More than 800 and 1000 or less D: Less than 200 or more than 1000
<着色剤(F)の製造>
(微細化した緑色顔料(F-1))
C.I.ピグメントグリーン58を100部、塩化ナトリウム1,200部、及びジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、粉砕することにより微細化した緑色顔料(F-1)を得た。
(微細化した緑色顔料(F-2))
C.I.ピグメントグリーン63を100部、塩化ナトリウム1,200部、及びジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、粉砕することにより微細化した緑色顔料(F-2)を得た。
<Production of Colorant (F)>
(Finely divided green pigment (F-1))
100 parts of C.I. Pigment Green 58, 1,200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded for 6 hours at 70° C. This kneaded mixture was added to 3,000 parts of warm water, and stirred for 1 hour with a high-speed mixer while heating to 70° C. to form a slurry. After repeated filtration and washing with water to remove the sodium chloride and diethylene glycol, the mixture was dried overnight at 80° C. and pulverized to obtain a finely divided green pigment (F-1).
(Finely divided green pigment (F-2))
100 parts of C.I. Pigment Green 63, 1,200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded for 6 hours at 70° C. This kneaded mixture was added to 3,000 parts of warm water, and stirred for 1 hour with a high-speed mixer while heating to 70° C. to form a slurry. After repeated filtration and washing with water to remove the sodium chloride and diethylene glycol, the mixture was dried overnight at 80° C. and pulverized to obtain a finely divided green pigment (F-2).
<分散樹脂(G)の製造>
(分散樹脂(G-1)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート40部、nーブチルメタクリレート10部、触媒としてテトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、開始剤としてブロモイソ酪酸エチル9.3部、触媒として塩化第一銅5.6部、PGMAc100部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロック(Bブロック)の重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。次に、この反応装置に、PGMAc50部、第二ブロック(Aブロック)モノマーとしてジメチルアミノエチルメタクリレート40部、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド10部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロック(Aブロック)の重合転化率が98%以上であることを確認し、反応溶液を室温まで冷却して重合を停止した。GPC測定の結果、ポリマーの質量平均分子量20,000、分子量分布Mw/Mnが1.4であり、反応転化率は98.5%であった。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が169.8mgKOH/gの分散樹脂(G-1)を得た。室温まで冷却した後、約2gをサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、不揮発分が30質量部になるようにPGMAcを添加して分散樹脂(G-1)溶液を調製した。
<Production of Dispersion Resin (G)>
(Dispersion resin (G-1) solution)
A reactor equipped with a gas inlet tube, condenser, stirring blade, and thermometer was charged with 40 parts of methyl methacrylate, 10 parts of n-butyl methacrylate, and 13.2 parts of tetramethylethylenediamine as a catalyst. The mixture was stirred at 50°C for 1 hour while flowing nitrogen, and the system was purged with nitrogen. Next, 9.3 parts of ethyl bromoisobutyrate as an initiator, 5.6 parts of cuprous chloride as a catalyst, and 100 parts of PGMAc were charged. The temperature was raised to 110°C under a nitrogen stream to initiate polymerization of the first block (B block). After 4 hours of polymerization, a sample was taken of the polymerization solution and the nonvolatile content was measured. Based on the nonvolatile content, it was confirmed that the polymerization conversion was 98% or higher. Next, 50 parts of PGMAc, 40 parts of dimethylaminoethyl methacrylate as a second block (A block) monomer, and 10 parts of methacryloyloxyethylbenzyldimethylammonium chloride were charged into the reactor. The mixture was stirred while maintaining the temperature at 110°C under a nitrogen atmosphere, and the reaction was continued. Two hours after the addition, the polymerization solution was sampled and the nonvolatile content was measured. It was confirmed that the polymerization conversion rate of the second block (A block) was 98% or higher, calculated from the nonvolatile content. The reaction solution was then cooled to room temperature to terminate the polymerization. GPC measurement revealed that the polymer had a mass average molecular weight of 20,000, a molecular weight distribution Mw/Mn of 1.4, and a reaction conversion rate of 98.5%. In this way, a dispersion resin (G-1) with an amine value per nonvolatile content of 169.8 mgKOH/g was obtained. After cooling to room temperature, approximately 2 g was sampled and dried by heating at 180°C for 20 minutes to measure the nonvolatile content. PGMAc was added so that the nonvolatile content became 30 parts by mass, thereby preparing a dispersion resin (G-1) solution.
(分散樹脂(G-2)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート30部、nーブチルメタクリレート30部、ヒドロキシエチルメタクリレート20部、テトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、ブロモイソ酪酸エチル9.3部、塩化第一銅5.6部、PGMAc133部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロック(Bブロック)の重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。
次に、この反応装置に、PGMAc61部、第二ブロック(Aブロック)モノマーとして1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレート20部(日立化成工業社製、ファンクリルFA-711MM)を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレート投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロック(Aブロック)の重合転化率が98%以上であることを確認し、反応溶液を室温まで冷却して重合を停止した。不揮発分測定で不揮発分30%となるようPGMAcを加えて希釈し、不揮発分当たりのアミン価が57mgKOH/g、数平均分子量4,500(Mn)の分散樹脂(G-2)溶液を得た。
(Dispersion resin (G-2) solution)
A reactor equipped with a gas inlet tube, a condenser, a stirring blade, and a thermometer was charged with 30 parts of methyl methacrylate, 30 parts of n-butyl methacrylate, 20 parts of hydroxyethyl methacrylate, and 13.2 parts of tetramethylethylenediamine, and the mixture was stirred at 50°C for 1 hour while flowing nitrogen, thereby replacing the atmosphere in the system with nitrogen. Next, 9.3 parts of ethyl bromoisobutyrate, 5.6 parts of cuprous chloride, and 133 parts of PGMAc were charged, and the temperature was raised to 110°C under a nitrogen stream to initiate polymerization of the first block (B block). After 4 hours of polymerization, a sample was taken from the polymerization solution and the nonvolatile content was measured. It was confirmed that the polymerization conversion rate was 98% or higher, calculated from the nonvolatile content.
Next, 61 parts of PGMAc and 20 parts of 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl methacrylate (Fancryl FA-711MM, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a second block (A block) monomer were added to this reactor, and the reaction was continued by stirring while maintaining the temperature at 110°C under a nitrogen atmosphere. Two hours after the addition of 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl methacrylate, a sample of the polymerization solution was taken and the nonvolatile content was measured. It was confirmed that the polymerization conversion rate of the second block (A block) was 98% or higher, calculated from the nonvolatile content, and the reaction solution was cooled to room temperature to terminate the polymerization. The solution was diluted with PGMAc so that the nonvolatile content was 30% by nonvolatile content measurement, yielding a dispersion resin (G-2) solution with an amine value per nonvolatile content of 57 mgKOH/g and a number average molecular weight (Mn) of 4,500.
<分散体の製造>
(分散体1)
下記の原料を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビ-ズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径1.0μmのフィルタで濾過し、分散体1を作製した。有機溶剤(Q-1)は、PGMAcである。
赤外線吸収化合物(A-1) : 9.38部
分散樹脂(G-1) :18.75部
有機溶剤(Q-1) :71.88部
<Preparation of Dispersion>
(Dispersion 1)
The following raw materials were mixed and stirred to a uniform consistency, then dispersed in an Eiger mill (Eiger Japan Co., Ltd., "Mini Model M-250 MKII") using zirconia beads with a diameter of 0.5 mm for 3 hours, and then filtered through a filter with a pore size of 1.0 μm to prepare Dispersion 1. The organic solvent (Q-1) was PGMAc.
Infrared absorbing compound (A-1): 9.38 parts Dispersion resin (G-1): 18.75 parts Organic solvent (Q-1): 71.88 parts
(分散体2~6)
表2に記載した原料、量を変えた以外は、分散体1と同様にして分散体2~6を作製した。
(Dispersions 2 to 6)
Dispersions 2 to 6 were prepared in the same manner as Dispersion 1, except that the raw materials and amounts shown in Table 2 were changed.
<感光性組成物の製造>
[実施例1]
(感光性組成物1)
以下の原料を混合、攪拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過して感光性組成物1を得た。
分散体1 :12.80部
アルカリ可溶性樹脂(B1-1)溶液 :26.34部
重合性化合物(C) : 6.75部
光重合開始剤(D1-1) : 0.30部
ベンゾフェノン系増感剤(E―1) : 0.75部
レベリング剤(N) : 1.00部
有機溶剤(Q) :52.06部
<Production of Photosensitive Composition>
[Example 1]
(Photosensitive composition 1)
The following raw materials were mixed and stirred, and then filtered through a filter having a pore size of 1.0 μm to obtain Photosensitive Composition 1.
Dispersion 1: 12.80 parts Alkali-soluble resin (B1-1) solution: 26.34 parts Polymerizable compound (C): 6.75 parts Photopolymerization initiator (D1-1): 0.30 parts Benzophenone-based sensitizer (E-1): 0.75 parts Leveling agent (N): 1.00 parts Organic solvent (Q): 52.06 parts
[実施例2~32、比較例1~7]
(感光性組成物2~39)
実施例1の感光性組成物1を、表3-1~表3-4に記載した原料、量に変えた以外は、実施例1と同様にして感光性組成物2~39を作製した。
[Examples 2 to 32, Comparative Examples 1 to 7]
(Photosensitive compositions 2 to 39)
Photosensitive compositions 2 to 39 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the photosensitive composition 1 in Example 1 was changed to the raw materials and amounts shown in Tables 3-1 to 3-4.
表3-1~表3-4に記載したそれぞれの原料については、以下の通りである。 The details of each ingredient listed in Tables 3-1 to 3-4 are as follows:
[重合性化合物(C)]
C-1:アロニックスM-402(東亞合成社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物)
C-2:アロニックスM-450(東亞合成社製、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物)
(C-1)および(C-2)を同量混合し、重合性化合物(C)とした。
[Polymerizable compound (C)]
C-1: Aronix M-402 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate)
C-2: Aronix M-450 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., a mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate)
Equal amounts of (C-1) and (C-2) were mixed to prepare a polymerizable compound (C).
[光重合開始剤(D)]
(一般式(1)で表される光重合開始剤(D1))
D1-1:上述の化学式(12)の光重合開始剤
D1-2:上述の化学式(13)の光重合開始剤
[Photopolymerization initiator (D)]
(Photopolymerization initiator (D1) represented by general formula (1))
D1-1: Photopolymerization initiator of the above-mentioned chemical formula (12) D1-2: Photopolymerization initiator of the above-mentioned chemical formula (13)
(その他光重合開始剤(D2))
D2-1:Omnirad 369(IGM Resins社製、アセトフェノン系光重合開始剤)
D2-2:Omnirad 907(IGM Resins社製、アセトフェノン系光重合開始剤)
D2-3:Omnirad TPO(IGM Resins社製、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤)
D2-4:IRGACURE OXE-04(BASFジャパン社製、オキシム系光重合開始剤)
(Other Photopolymerization Initiators (D2))
D2-1: Omnirad 369 (manufactured by IGM Resins, acetophenone-based photopolymerization initiator)
D2-2: Omnirad 907 (manufactured by IGM Resins, acetophenone-based photopolymerization initiator)
D2-3: Omnirad TPO (manufactured by IGM Resins, acylphosphine oxide photopolymerization initiator)
D2-4: IRGACURE OXE-04 (manufactured by BASF Japan, oxime-based photopolymerization initiator)
[ベンゾフェノン系増感剤(E)]
E-1:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
[Benzophenone-based sensitizer (E)]
E-1: 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone
[ベンゾフェノン系増感剤(E)以外の増感剤(E2)]
E2-1:2,4-ジエチルチオキサントン
[Sensitizer (E2) other than benzophenone-based sensitizer (E)]
E2-1: 2,4-diethylthioxanthone
[レベリング剤(N)]
N-1:BYK-330(ビックケミー社製)
N-2:メガファックF-554(DIC社製)
以上、(N-1)、(N-2)をそれぞれ1部混合し、PGMAc98部に溶解させた混合溶液をレベリング剤(N)とした。
[Leveling agent (N)]
N-1: BYK-330 (manufactured by BYK-Chemie)
N-2: Megafac F-554 (DIC Corporation)
One part each of (N-1) and (N-2) was mixed and dissolved in 98 parts of PGMAc to prepare a mixed solution, which was used as a leveling agent (N).
[有機溶剤(Q)]
Q-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 40部
Q-2:シクロヘキサノン 20部
Q-3:プロピレングリコールモノメチルエーテル 40部
以上、(Q-1)~(Q-3)をそれぞれ上記質量部にて混合し、有機溶剤(Q)とした。
[Organic solvent (Q)]
Q-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate 40 parts Q-2: Cyclohexanone 20 parts Q-3: Propylene glycol monomethyl ether 40 parts The above (Q-1) to (Q-3) were mixed in the above-mentioned parts by mass to obtain organic solvent (Q).
<感光性組成物の評価>
得られた感光性組成物1~39(実施例1~32、比較例1~7)について、現像性、パターン形成性、及び耐熱性の評価を下記の方法で行った。評価結果を表4に示す。
<Evaluation of Photosensitive Composition>
The resulting photosensitive compositions 1 to 39 (Examples 1 to 32 and Comparative Examples 1 to 7) were evaluated for developability, pattern formability, and heat resistance by the following methods. The evaluation results are shown in Table 4.
[現像性評価]
得られた感光性組成物を、スピンコート法により縦100mm×横100mm、0.7mm厚のガラス基板(コーニング社製イーグル2000)に、乾燥後の膜厚が2.0μmとなるように塗工し、70℃1分間ホットプレートで乾燥した。次いで、この基板を室温に冷却後、高圧水銀灯ランプを用い、照度30mW/cm2、50mJ/cm2で、100μm幅ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。この基板を室温に冷却後、23℃の非イオン系界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%とを含む水系現像液を用いて、スプレー現像し、イオン交換水で洗浄して風乾した。
パターンを光学顕微鏡にて観察し、未露光部の現像残渣、及びパターン欠けの有無を評価した。評価基準は、以下の通りであり、3以上が実用可能である。
5:現像時間70秒において、未露光部の現像残渣が無く、かつパターン欠けがなかった。
4:現像時間70秒において、未露光部に僅かに現像残渣が発生、または/かつ僅かにパターン欠けが発生した。
3:現像時間70秒において、未露光部に少し現像残渣が発生、または/かつ少しパターン欠けが発生した。
2:現像時間70秒において、未露光部に現像残渣が発生、または/かつパターン欠けが発生した。
1:現像時間40秒において、パターン欠けが発生した。
[Evaluation of developability]
The obtained photosensitive composition was applied by spin coating to a 100 mm x 100 mm, 0.7 mm thick glass substrate (Corning Eagle 2000) so that the dried film thickness would be 2.0 μm, and then dried on a hot plate at 70°C for 1 minute. The substrate was then cooled to room temperature and exposed to ultraviolet light using a high-pressure mercury lamp at an illuminance of 30 mW/ cm2 and 50 mJ/ cm2 through a photomask with a 100 μm wide stripe pattern. After cooling to room temperature, the substrate was spray-developed using an aqueous developer containing 0.12% nonionic surfactant and 0.04% potassium hydroxide at 23°C, washed with ion-exchanged water, and air-dried.
The pattern was observed under an optical microscope to evaluate the presence or absence of development residues in the unexposed areas and pattern defects. The evaluation criteria are as follows, with 3 or more being practical.
5: After a development time of 70 seconds, there was no development residue in the unexposed areas and no pattern defects.
4: After a development time of 70 seconds, slight development residue was observed in the unexposed area and/or slight pattern defects were observed.
3: After a development time of 70 seconds, a small amount of development residue was observed in the unexposed area and/or a small amount of pattern loss was observed.
2: After a development time of 70 seconds, development residues were observed in the unexposed areas and/or pattern defects were observed.
1: Pattern defects occurred at a development time of 40 seconds.
[パターン形成性評価(1):密着性]
得られた感光性組成物を、スピンコート法により縦100mm×横100mm、0.7mm厚のガラス基板(コーニング社製イーグル2000)に、乾燥後の膜厚が2.0μmとなるように塗工し、70℃1分間ホットプレートで乾燥した。次いで、この基板を室温に冷却後、高圧水銀灯ランプを用い、5μm幅刻みのストライプパターンのフォトマスクを介して照度30mW/cm2、40mJ/cm2で露光した。その後、この基板を23℃の有機アルカリ現像液NMD-3(東京応化工業社製)を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で30分間加熱し密着性評価用基板を得た。スプレー現像は、それぞれの感光性組成物での被膜について、現像残りなくパターン形成可能な最短時間で行い、これを適正現像時間とした。
密着性評価用基板のパターンのうち幅5~25μmの細線パターンについて、光学顕微鏡で観察し、残存した細線パターンの最小線幅を確認した。評価基準は、以下の通りであり、3以上が実用可能である。
5:10μm以下の細線が残存している。
4:15μm以上の細線が残存している。
3:20μm以上の細線が残存している。
2:25μm以上の細線が残存している。
1:細線が残存していない。
[Evaluation of Pattern Formability (1): Adhesion]
The obtained photosensitive composition was applied by spin coating to a 100 mm long x 100 mm wide, 0.7 mm thick glass substrate (Corning Eagle 2000) so that the film thickness after drying was 2.0 μm, and then dried on a hot plate at 70 ° C. for 1 minute. Next, after cooling the substrate to room temperature, it was exposed to light using a high-pressure mercury lamp at an illuminance of 30 mW/cm 2 and 40 mJ/cm 2 through a photomask with a stripe pattern of 5 μm width intervals. Thereafter, the substrate was spray-developed using an organic alkaline developer NMD-3 (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, air-dried, and heated in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a substrate for adhesion evaluation. Spray development was performed for each photosensitive composition coating for the shortest time possible to form a pattern without residual development, and this was determined to be the appropriate development time.
Of the patterns on the substrate for evaluating adhesion, fine line patterns with widths of 5 to 25 μm were observed under an optical microscope to confirm the minimum line width of the remaining fine line patterns. The evaluation criteria are as follows, with 3 or more being practical.
5: Fine lines of 10 μm or less remain.
4: Fine lines of 15 μm or more remain.
3: Fine lines of 20 μm or more remain.
2: Fine lines of 25 μm or more remain.
1: No fine lines remain.
[パターン形成性評価(2):直線性]
パターン形成性評価(1)で作成した基板を、Nikon社製ECLIPSE LV100POL Model光学顕微鏡を用いて、10箇所のストライプパターンの線幅の最大と最小部分を測定しその平均を求めることで評価を行った。評価基準は、以下の通りであり、3以上が実用可能である。
5:線幅の最大値と最小値の差が0.5μm未満
4:線幅の最大値と最小値の差が0.5μm以上、1.0μm未満
3:線幅の最大値と最小値の差が1.0μm以上、1.5μm未満
2:線幅の最大値と最小値の差が1.5μm以上、2.0μm未満
1:線幅の最大値と最小値の差が2.0μm以上
[Evaluation of Pattern Formability (2): Linearity]
The substrate prepared in the pattern formability evaluation (1) was evaluated by measuring the maximum and minimum line widths of 10 stripe patterns using a Nikon ECLIPSE LV100POL Model optical microscope and calculating the average. The evaluation criteria are as follows, with a score of 3 or higher being practical.
5: The difference between the maximum and minimum line widths is less than 0.5 μm. 4: The difference between the maximum and minimum line widths is 0.5 μm or more and less than 1.0 μm. 3: The difference between the maximum and minimum line widths is 1.0 μm or more and less than 1.5 μm. 2: The difference between the maximum and minimum line widths is 1.5 μm or more and less than 2.0 μm. 1: The difference between the maximum and minimum line widths is 2.0 μm or more.
[耐熱性評価]
得られた感光性組成物を、縦100mm×横100mm、0.7mm厚のガラス基板(コーニング社製イーグル2000)に、スピンコータを用いて乾燥膜厚が3.0μmとなるように塗工し、70℃1分間ホットプレートで乾燥した。次いで、この基板を室温に冷却後、高圧水銀灯ランプを用い、照度30mW/cm2、40mJ/cm2で露光し、耐熱性評価用基板を得た。
得られた耐熱性評価用基板を、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U-4100)を用いて、極大吸収波長における入射角0℃での吸光度を測定し、これを初期の値とした。
その後、耐熱性評価用基板を、210℃20分間加熱し、冷却後、再度吸光度を測定し、これを耐熱試験後の値とした。耐熱性を、下記式を用いて算出した。評価基準は、以下の通りであり、3以上が実用可能である。
残存率=(耐熱試験後の吸光度)÷(初期の吸光度)×100
5:残存率が97%以上
4:残存率が95%以上97%未満
3:残存率が93%以上95%未満
2:残存率が90%以上93%未満
1:残存率が90%未満
[Heat resistance evaluation]
The obtained photosensitive composition was applied to a glass substrate (Corning Eagle 2000) measuring 100 mm long x 100 mm wide and 0.7 mm thick using a spin coater to give a dry film thickness of 3.0 μm, and then dried on a hot plate for 1 minute at 70° C. Next, after cooling to room temperature, the substrate was exposed to light using a high-pressure mercury lamp at an illuminance of 30 mW/cm 2 and 40 mJ/cm 2 to obtain a substrate for evaluating heat resistance.
The absorbance of the obtained substrate for heat resistance evaluation was measured at the maximum absorption wavelength and an incident angle of 0° C. using a spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and this was taken as the initial value.
The heat resistance evaluation substrate was then heated to 210°C for 20 minutes, cooled, and the absorbance was measured again, and this was used as the value after the heat resistance test. The heat resistance was calculated using the following formula. The evaluation criteria are as follows, with 3 or more being practical.
Residual rate = (absorbance after heat resistance test) ÷ (initial absorbance) × 100
5: Residual rate is 97% or more 4: Residual rate is 95% or more but less than 97% 3: Residual rate is 93% or more but less than 95% 2: Residual rate is 90% or more but less than 93% 1: Residual rate is less than 90%
10 画像表示装置
11 透明基板
12 TFTアレイ
13 透明電極層
14 配向層
15 偏光板
21 透明基板
22 カラーフィルタ
23 透明電極層
24 配向層
25 偏光板
30 バックライトユニット
31 白色LED光源
LC 液晶
10 Image display device 11 Transparent substrate 12 TFT array 13 Transparent electrode layer 14 Alignment layer 15 Polarizer 21 Transparent substrate 22 Color filter 23 Transparent electrode layer 24 Alignment layer 25 Polarizer 30 Backlight unit 31 White LED light source LC Liquid crystal
200 固体撮像装置
201 固体撮像素子
202 撮像部
203 カバーガラス
204 スペーサー
205 積層基板
206 チップ基板
207 回路基板
208 電極パット
209 外部接続端子
210 貫通電極
211 レンズ層
212 レンズ材
213 支持体
214 硬化膜
215 硬化膜
200 Solid-state imaging device 201 Solid-state imaging element 202 Imaging section 203 Cover glass 204 Spacer 205 Laminated substrate 206 Chip substrate 207 Circuit board 208 Electrode pad 209 External connection terminal 210 Through electrode 211 Lens layer 212 Lens material 213 Support 214 Hardened film 215 Hardened film
300 赤外線センサ
310 固体撮像素子
311 赤外線カットフィルタ
312 カラーフィルタ
313 赤外線透過フィルタ
314 樹脂膜
315 マイクロレンズ
316 平坦膜
300 Infrared sensor 310 Solid-state imaging element 311 Infrared cut filter 312 Color filter 313 Infrared transmission filter 314 Resin film 315 Microlens 316 Flattening film
Claims (9)
前記アルカリ可溶性樹脂(B)が、ホモポリマーのガラス転移温度が80℃以上の、脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)、及びホモポリマーのガラス転移温度が80℃以上の、芳香族環含有単量体単位(b2)を含有するアルカリ可溶性樹脂(B1)を含み、
前記脂環式炭化水素含有単量体単位(b1)、及び前記芳香族環含有単量体単位(b2)の合計含有量が、前記アルカリ可溶性樹脂(B1)の全構成単位100モル%中、40~80モル%であり、
前記ベンゾフェノン系増感剤(E)の含有量が、前記光重合開始剤(D)100質量部
に対して、100~500質量部である感光性組成物。 A photosensitive composition comprising an infrared absorbing compound (A), an alkali-soluble resin (B ), a polymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), and a benzophenone-based sensitizer (E),
the alkali-soluble resin (B) comprises an alkali-soluble resin (B1) containing an alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) having a homopolymer glass transition temperature of 80°C or higher and an aromatic ring-containing monomer unit (b2) having a homopolymer glass transition temperature of 80°C or higher;
the total content of the alicyclic hydrocarbon-containing monomer unit (b1) and the aromatic ring-containing monomer unit (b2) is 40 to 80 mol % relative to 100 mol % of all structural units of the alkali-soluble resin (B1);
The photosensitive composition has a content of the benzophenone-based sensitizer (E) of 100 to 500 parts by mass relative to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator (D).
一般式(1)
(一般式(1)中、R1、R2は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素原子数1~
8のアルキル基を表す。R3は、水素原子、または1価の置換基を表す。) The photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the photopolymerization initiator (D) comprises a photopolymerization initiator represented by the following general formula (1):
General formula (1)
(In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a group having 1 to 10 carbon atoms.)
R3 represents a hydrogen atom or a monovalent substituent.
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