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TW201934671A - 硬化性組成物、近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器 - Google Patents

硬化性組成物、近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器 Download PDF

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TW201934671A TW108101900A TW108101900A TW201934671A TW 201934671 A TW201934671 A TW 201934671A TW 108101900 A TW108101900 A TW 108101900A TW 108101900 A TW108101900 A TW 108101900A TW 201934671 A TW201934671 A TW 201934671A
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Abstract

本發明提供一種能夠形成耐光性及耐濕性優異之硬化性組成物、近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。硬化性組成物包含具有由式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物。式中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基。G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。

Description

硬化性組成物、近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器
本發明有關一種包含近紅外線吸收色素之硬化性組成物。又,本發明有關一種近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。
攝像機、數位相機、附帶相機功能之行動電話等中使用作為彩色圖像的固體攝像元件的CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補金屬氧化膜半導體)。該等固體攝像元件因在其受光部使用對近紅外線具有靈敏度之矽光電二極體,因此需要進行可見度(visibility)校正,其中多使用近紅外線截止濾波器。
作為用於近紅外線截止濾波器的近紅外線吸收色素,習知有方酸菁化合物等。例如,專利文獻1中記載有使用包含特定方酸菁化合物的硬化性組成物來製造近紅外線截止濾波器等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開WO2014/088063號公報
依本發明人的研究,了解到專利文獻1中記載之使用包含方酸菁化合物之硬化性組成物獲得之膜的耐光性及耐濕性不充分,有進一步改善的餘地。
因此,本發明的目的在於提供一種能夠形成耐光性及耐濕性優異之硬化性組成物。又,在於提供一種近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。
本發明人進行多種研究之結果,發現藉由使用具有後述規定基團之近紅外線吸收色素,能夠實現上述目的,以至完成本發明。本發明提供如下。
<1>一種硬化性組成物,其包含具有由下述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物;
[化1]

式中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基;
G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
<2>如<1>所述之硬化性組成物,其中上述G2 為三級烷基。
<3>一種硬化性組成物,其包含具有由下述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物;
[化2]

式中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基;
G12 表示碳數6以上的三級烷基。
<4>如<1>~<3>中任一項所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素的極大吸收波長在650~1200 nm的範圍。
<5>如<1>~<4>中任一項所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素為聚次甲基化合物。
<6>如<1>~<5>中任一項所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素為選自花青化合物、方酸菁化合物及克酮鎓化合物中的至少1種。
<7>如<1>所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素為由下述式(SQ1)表示之化合物;
[化3]

式中,As1 及As2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(As-1)表示之基團,As1 及As2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團作為取代基;
[化4]

式中,*表示鍵結鍵,
Rs1 ~Rs3 分別獨立地表示氫原子或烷基,
As3 表示雜環基,
ns1 表示0以上的整數,
Rs1 和Rs2 可以相互鍵結而形成環,
Rs1 和As3 可以相互鍵結而形成環,
Rs2 和Rs3 可以相互鍵結而形成環,
ns1 為2以上時,複數個Rs2 及Rs3 可以相同,亦可互不相同。
<8>如<1>所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素為由下述式(Cy1)表示之化合物;
[化5]

式中,Y表示陰離子;
Rcy1 ~Rcy5 分別獨立地表示氫原子或取代基,且Rcy1 ~Rcy5 中的至少一個表示由上述式(1)表示之基團;
Rcy1 ~Rcy5 中的2個可以鍵結而形成環;
ncy1 表示0~2的整數,ncy1 為2時,複數個Rcy4 及Rcy5 可以相同,亦可以不同;
Acy1 及Acy2 分別獨立地表示芳基或雜環基。
<9>如<1>所述之硬化性組成物,其中近紅外線吸收色素為由下述式(Cr1)表示之化合物;
[化6]

式中,Ac1 及Ac2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(Ac-1)表示之基團,Ac1 及Ac2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團作為取代基;
[化7]

式中,*表示鍵結鍵,
Rc1 ~Rc3 分別獨立地表示氫原子或烷基,
Ac3 表示雜環基,
nc1 表示0以上的整數,
Rc1 和Rc2 可以相互鍵結而形成環,
Rc1 和Ac3 可以相互鍵結而形成環,
Rc2 和Rc3 可以相互鍵結而形成環,
nc1 為2以上時,複數個Rc2 及Rc3 可以相同,亦可互不相同。
<10>一種近紅外線吸收劑,其包含具有由下述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素;
[化8]

式中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基;
G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
<11>一種近紅外線吸收劑,其包含具有由下述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素;
[化9]

式中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基;
G12 表示碳數6以上的三級烷基。
<12>一種膜,其由<1>~<9>中任一項所述之硬化性組成物獲得。
<13>一種近紅外線截止濾波器,其具有<12>所述之膜。
<14>一種固體攝像元件,其具有<12>所述之膜。
<15>一種圖像顯示裝置,其具有<12>所述之膜。
<16>一種膜紅外線感測器,其具有<12>所述之膜。
[發明效果]
依本發明,能夠提供一種能夠形成耐光性及耐濕性優異之硬化性組成物。又,能夠提供一種近紅外線吸收劑、膜、近紅外線截止濾波器、固體攝像元件、圖像顯示裝置及紅外線感測器。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。
在本說明書中,“~”以將在其前後記載之數值作為下限值及上限值包括之含義來使用。
在本說明書中的基團(原子團)的標記中,未標有取代及未經取代之標記包括不具有取代基的基團(原子團),並且還包括具有取代基的基團(原子團)。例如,“烷基”不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代烷基),還包含具有取代基之烷基(取代烷基)。
本說明書中,如無特別明示,“曝光”不僅是指利用光的曝光,利用電子束、離子束等粒子束的描畫亦包括在曝光中。又,作為用於曝光的光,可舉出以水銀燈的明線光譜、準分子雷射為代表的遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等光化射線或放射線。
本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯兩者或任一者,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸兩者或任一者,“(甲基)丙烯醯基”表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基兩者或任一者。
本說明書中,將重量平均分子量及數量平均分子量定義為利用凝膠滲透色譜法(GPC)測定之聚苯乙烯換算值。本說明書中,能夠藉由例如使用HLC-8220GPC(TOSOH CORPORATION製造),作為管柱使用連結了TOSOH TSKgel Super HZM-H和TOSOH TSKgel Super HZ4000和TOSOH TSKgel Super HZ2000的管柱,作為展開溶劑使用四氫呋喃來求出重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)。
本說明書中,化學式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。
本說明書中,近紅外線係指波長700~2500 nm的光(電磁波)。
本說明書中,總固體成分係指從組成物的總成分去除溶劑之成分的總質量。
本說明書中,“製程”一詞不僅包括獨立的製程,即使無法與其他製程明確區別之情況下,只要實現該製程的預期作用,則亦包含括本用語中。
<硬化性組成物>
本發明的硬化性組成物的特徵為包含具有由後述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素或具有由後述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物。以下,將具有由式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素亦稱為近紅外線吸收色素(1)。又,將具有由式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素亦稱為近紅外線吸收色素(10)。
藉由使用本發明的硬化性組成物,能夠形成耐光性及耐濕性優異之膜。作為能夠獲得該等效果之機制,推測依據如下者。
近紅外線吸收色素(1)具有由式(1)表示之基團。該基團具有醯胺鍵(G1 為NRG1 時)或酯鍵(G1 為氧原子時),因此能夠提高供電子性,且使極大吸收波長更加移向長波長側而使吸收更多存在於長波長側。因此,近紅外線吸收色素(1)具有近紅外線屏蔽性及可見透明性優異之分光特性。又,推測如下:式(1)的G2 為作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基,藉此由式(1)表示之基團在醯胺鍵或酯鍵附近的立體效應高,因此即使對近紅外線吸收色素(1)照射光,亦能夠抑制近紅外線吸收色素(1)的光激發狀態的運動,且能夠抑制近紅外線吸收色素(1)的光裂解,其結果獲得了優異之耐光性。又,推測如下:由式(1)表示之基團在醯胺鍵或酯鍵附近的立體效應高,因此由式(1)表示之基團難以被水解,其結果獲得了優異之耐濕性。又,製膜時,若近紅外線吸收色素彼此過度凝聚,則存在所獲得之膜的可見透明性降低之傾向,但近紅外線吸收色素(1)具有立體效應高的基團亦即由式(1)表示之基團,因此能夠抑制製膜時的近紅外線吸收色素(1)彼此的凝聚,其結果,還能夠形成具有更優異之可見透明性的膜。
又,關於近紅外線吸收色素(10),亦推測藉由與近紅外線吸收色素(1)相同的機制,能夠形成耐光性及耐濕性優異之膜。又,推測如下:式(10)的G12 為碳數6以上的三級烷基,因此醯胺鍵或酯鍵附近的立體效應高,即使對近紅外線吸收色素(10)照射光,亦能夠抑制近紅外線吸收色素(10)的光激發狀態的運動而抑制近紅外線吸收色素(10)的光裂解,其結果,獲得了優異之耐光性。又,推測如下:由式(10)表示之基團在醯胺鍵或酯鍵附近的立體效應高,因此由式(10)表示之基團難以被水解,其結果獲得了優異之耐濕性。又,製膜時,若近紅外線吸收色素彼此過度凝聚,則存在所獲得之膜的可見透明性降低之傾向,但近紅外線吸收色素(10)具有立體效應高的基團亦即由式(10)表示之基團,因此能夠抑制製膜時的近紅外線吸收色素(10)彼此的凝聚,其結果,還能夠形成具有更優異之可見透明性的膜。
以下,對本發明的硬化性組成物的各成分進行說明。
<<近紅外線吸收色素A>>
硬化性組成物包含具有由式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素(近紅外線吸收色素(1))或具有由式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素(近紅外線吸收色素(10))。以下,將近紅外線吸收色素(1)和近紅外線吸收色素(10)統稱為近紅外線吸收色素A。
[化10]

式(1)中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基;G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
[化11]

式中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基;G12 表示碳數6以上的三級烷基。
式(1)中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基。作為RG1 所表示的1價的取代基,烴基為較佳。作為烴基,可舉出烷基、芳基,烷基為較佳。烷基的碳數為1~30為較佳,1~20為更佳,1~10為進一步較佳。芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~10為進一步較佳。式(1)中,G1 為NRG1 為較佳。又,RG1 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。
式(1)中,G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。作為G2 所表示的1價的取代基的-Es’值,3.3以上為較佳,4.0以上為更佳,4.5以上為進一步較佳,5.0以上為特佳。在本說明書中,-Es’值係表示取代基的立體體積之參數,取代基的-Es’值越大,越可以說該取代基為大體積取代基。關於取代基的-Es’值的具體例,示於文獻(J.A.Macphee,et al,Tetrahedron,Vol.34,3553~3562頁,藤田稔夫編,化學增刊107,Structure-Activity Relationship and Drug Design,1986年2月20日發行(化學同人))。
作為G2 所表示的1價的取代基,-Es’值只要為2.4以上的基團,則並不特別限定,可舉出烴基,烷基及芳基為較佳,烷基為更佳。烷基及芳基中,氫原子的一部分可以被鹵素原子、羥基、烷氧基等取代。烷基為二級烷基或三級烷基為較佳,從易於獲得更優異之耐光性之理由考慮三級烷基為更佳。詳細原因雖不明確,但推測原因如下:三級烷基的供電子性高,因此更加有效地抑制了近紅外線吸收色素的光激發狀態的運動。又,三級烷基的供電子性高,因此還能夠使近紅外線吸收色素的極大吸收波長更移向長波長側,藉此易於獲得更優異之近紅外線屏蔽性。
烷基的碳數為6以上為較佳,7以上為更佳。上限為25以下為較佳,20以下為更佳。G2 所表示的1價的取代基為碳數6以上的二級烷基或三級烷基為較佳,碳數6以上的三級烷基為更佳。
以下,舉出-Es’值為2.4以上的基團的具體例,但本發明並不限於此。
[化12]
式(10)中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基。作為RG11 所表示的1價的取代基,烴基為較佳。作為烴基,可舉出烷基、芳基,烷基為較佳。烷基的碳數為1~30為較佳,1~20為更佳,1~10為進一步較佳。芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~10為進一步較佳。式(10)中,G11 為NRG11 為較佳。又,RG11 為氫原子或烷基為較佳,氫原子為更佳。
式(10)中,G12 表示碳數6以上的三級烷基。三級烷基的碳數為7以上為更佳。上限為25以下為較佳,20以下為更佳。G12 的-Es’值為2.4以上為較佳,3.3以上為更佳,4.0以上為進一步較佳,4.5以上為更進一步較佳,5.0以上為特佳。
作為G12 的較佳具體例,可舉出作為上述G2 的具體例舉出之基團中的三級烷基。
近紅外線吸收色素A的極大吸收波長在650~1200 nm的範圍為較佳,在700~1200 nm的範圍為更佳,在700~1000 nm的範圍為進一步較佳。藉由近紅外線吸收色素A的極大吸收波長在上述範圍,易於製造近紅外線遮蔽性及可見透明性優異之膜。近紅外線吸收色素A可以為顏料,亦可以為染料。從易於更明顯獲得本發明的效果,且易於形成具有更優異之可見透明性之膜的理由考慮,近紅外線吸收色素A為染料為較佳。
近紅外線吸收色素A只要為上述具有由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團之化合物,則並不特別限定。可舉出聚次甲基化合物、吡咯并吡咯化合物、酞菁化合物、萘酞菁化合物、四萘嵌三苯化合物、部花青化合物、二亞胺化合物、二硫醇化合物、三芳基甲烷化合物、吡咯亞甲基化合物、甲亞胺化合物、蒽醌化合物、二苯并呋喃酮化合物。其中,從易於更明顯獲得本發明的效果的理由考慮,聚次甲基化合物為較佳,花青化合物、方酸菁化合物、克酮鎓化合物、氧雜菁化合物為更佳,花青化合物、方酸菁化合物、克酮鎓化合物為進一步較佳。
近紅外線吸收色素A在1分子中具有1個以上由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團,具有2個以上為較佳,具有2~10個為更佳,具有2~6個為進一步較佳,具有2~4個為特佳。又,近紅外線吸收色素A為花青化合物時,在1分子中具有1~10個由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳,具有1~6個為更佳,具有1~4個為進一步較佳。近紅外線吸收色素A為方酸菁化合物時,在1分子中具有1~10個由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳,具有2~10個為更佳,具有2~4個為進一步較佳。近紅外線吸收色素A為克酮鎓化合物時,在1分子中具有1~10個由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳,具有2~10個為更佳,具有2~4個為進一步較佳。
(方酸菁化合物)
作為近紅外線吸收色素A的方酸菁化合物為由下述式(SQ1)表示之化合物為較佳。
[化13]

式中,As1 及As2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(As-1)表示之基團,As1 及As2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團作為取代基;
[化14]

式中,*表示鍵結鍵,
Rs1 ~Rs3 分別獨立地表示氫原子或烷基,
As3 表示雜環基,
ns1 表示0以上的整數,
Rs1 和Rs2 可以相互鍵結而形成環,
Rs1 和As3 可以相互鍵結而形成環,
Rs2 和Rs3 可以相互鍵結而形成環,
ns1 為2以上時,複數個Rs2 及Rs3 可以相同,亦可互不相同。
As1 及As2 所表示的芳基的碳數為6~48為較佳,6~22為更佳,6~12為特佳。
As1 、As2 及As3 所表示的雜環基為5員環或6員環的雜環基為較佳。又,雜環基為單環的雜環基或縮合數為2~8的縮合環的雜環基為較佳,單環的雜環基或縮合數為2~4的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2或3的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2的縮合環的雜環基為特佳。作為構成雜環基的環之雜原子,例示有氮原子、氧原子、硫原子,氮原子、硫原子為較佳。構成雜環基的環之雜原子數為1~3為較佳,1~2為更佳。
式(As-1)中的Rs1 ~Rs3 分別獨立地表示氫原子或烷基。Rs1 ~Rs3 所表示的烷基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。Rs1 ~Rs3 為氫原子為較佳。
式(As-1)中的ns1 表示0以上的整數。ns1 為0~2的整數為較佳,0或1為更佳,0為進一步較佳。
式(As-1)中,Rs1 和Rs2 可以相互鍵結而形成環,Rs1 和As3 可以相互鍵結而形成環,Rs2 和Rs3 可以相互鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,舉出後述取代基T。
式(SQ1)中,As1 及As2 所表示的基團具有取代基為較佳。作為取代基,可舉出後述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。由式(SQ1)表示之化合物中,As1 及As2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團作為取代基為較佳。
式(SQ1)中,As1 及As2 分別獨立為芳基或雜環基或As1 及As2 分別獨立為由式(As-1)表示之基團為較佳。
(取代基T)
作為取代基T,可舉出鹵素原子、氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、-ORt1 、-CORt1 、-COORt1 、-OCORt1 、-NRt1 Rt2 、-NHCORt1 、-CONRt1 Rt2 、-NHCONRt1 Rt2 、-NHCOORt1 、-SRt1 、-SO2 Rt1 、-SO2 ORt1 、-NHSO2 Rt1 或-SO2 NRt1 Rt2 。Rt1 及Rt2 分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、炔基、芳基或雜芳基。Rt1 和Rt2 可以鍵結而形成環。此外,-COORt1 的Rt1 為氫原子時,氫原子可以解離,亦可以為鹽的狀態。又,-SO2 ORt1 的Rt1 為氫原子時,氫原子可以解離,亦可以為鹽的狀態。
作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
烷基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。
烯基的碳數為2~20為較佳,2~12為更佳,2~8為特佳。烯基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。
炔基的碳數為2~40為較佳,2~30為更佳,2~25為特佳。炔基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。
芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。
雜芳基為單環的雜芳基或縮合數為2~8的縮合環的雜芳基為較佳,單環的雜芳基或縮合數為2~4的縮合環的雜芳基為更佳。構成雜芳基之環的雜原子數為1~3為較佳。構成雜芳基之環的雜原子為氮原子、氧原子或硫原子為較佳。雜芳基為5員環或6員環為較佳。構成雜芳基之環的碳原子數為3~30為較佳,3~18為更佳,3~12為進一步較佳。
烷基、烯基、炔基、芳基及雜芳基可具有取代基亦可以未經取代。作為取代基,可舉出在上述取代基T中說明之取代基。
此外,式(SQ1)中,陽離子如下非定域化而存在。
[化15]
由式(SQ1)表示之化合物為由下述式(SQ2)表示之化合物或由(SQ3)表示之化合物為較佳。
[化16]

Rs11 及Rs12 分別獨立地表示氫原子或取代基,Rs11 及Rs12 中的至少一個為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團;
Rs13 及Rs14 分別獨立地表示取代基;
ns11 及ns12 分別獨立地表示0~3的整數;
ns11 為2以上時,2個Rs13 可以彼此鍵結而形成環;
ns12 為2以上時,2個Rs14 可以彼此鍵結而形成環;
Rs21 ~Rs24 分別獨立地表示烷基、芳基或雜芳基;
Rs21 和Rs22 、Rs23 和Rs24 、Rs21 和Rs13 、Rs22 和Rs13 、Rs23 和Rs14 、Rs24 和Rs14 、Rs21 和2個Rs13 彼此鍵結而形成之環與Rs23 和2個Rs14 彼此鍵結而形成之環可以相互鍵結而形成環;
式(SQ2)中,作為Rs11 及Rs12 所表示的取代基,可舉出上述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。由式(SQ2)表示之化合物中,Rs11 及Rs12 中的至少一個表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團,Rs11 及Rs12 為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳。
式(SQ2)中,作為Rs13 及Rs14 所表示的取代基,可舉出上述取代基T。
式(SQ2)中,Rs21 ~Rs24 分別獨立地表示烷基、芳基或雜芳基。烷基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。雜芳基為單環的雜芳基或縮合數為2~8的縮合環的雜芳基為較佳,單環的雜芳基或縮合數為2~4的縮合環的雜芳基為更佳。構成雜芳基之環的雜原子數為1~3為較佳。構成雜芳基之環的雜原子為氮原子、氧原子或硫原子為較佳。雜芳基為5員環或6員環為較佳。構成雜芳基之環的碳原子數為3~30為較佳,3~18為更佳,3~12為進一步較佳。烷基、芳基及雜芳基可以具有取代基,亦可以未經取代。作為取代基,可舉出在上述取代基T中說明之取代基。
式(SQ2)中,ns11 及ns12 分別獨立地表示0~3的整數,0~2的整數為較佳。
式(SQ2)中,ns11 為2以上時,2個Rs13 可以彼此鍵結而形成環,ns12 為2以上時,2個Rs14 可以彼此鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。
式(SQ2)中,Rs21 和Rs22 、Rs23 和Rs24 、Rs21 和Rs13 、Rs22 和Rs13 、Rs23 和Rs14 、Rs24 和Rs14 可以彼此鍵結而形成環。又,2個Rs13 可以彼此鍵結而形成環時,Rs21 和2個Rs13 彼此鍵結而形成之環可以進一步鍵結而形成環。又,2個Rs14 可以彼此鍵結而形成環時,Rs23 和2個Rs14 彼此鍵結而形成之環可以進一步鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。此外,Rs21 和2個Rs13 彼此鍵結而形成之環進一步形成環之情況例如為以下的結構。以下,A1為2個Rs13 彼此鍵結而形成之環,A2為環A1和Rs22 鍵結而形成之環,Rs22 為烷基、芳基或雜芳基,Rs11 及Rs13a 為氫原子或取代基,*為鍵結鍵。Rs23 和2個Rs14 彼此鍵結而形成之環進一步形成環之情況亦相同。
[化17]
[化18]

Rs31 ~Rs34 、Rs36 ~Rs39 分別獨立地表示氫原子或烷基;
Rs31 和Rs32 、Rs31 和Rs34 、Rs32 和Rs33 、Rs36 和Rs37 、Rs36 和Rs39 、Rs37 和Rs38 可以相互鍵結而形成環;
Rs41 及Rs42 分別獨立地表示氫原子或取代基,Rs41 及Rs42 中的至少一個為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團;
Rs43 及Rs44 分別獨立地表示取代基;
ns21 及ns22 分別獨立地表示0~3的整數;
ns21 為2以上時,2個Rs43 可以彼此鍵結而形成環;
ns22 為2以上時,2個Rs44 可以彼此鍵結而形成環。
式(SQ3)中,Rs31 ~Rs34 、Rs36 ~Rs39 所表示的烷基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。烷基可具有取代基,亦可以未經取代。作為取代基,可舉出在上述取代基T中說明之取代基。
式(SQ3)中,Rs31 和Rs32 、Rs31 和Rs34 、Rs32 和Rs33 、Rs36 和Rs37 、Rs36 和Rs39 、Rs37 和Rs38 可以相互鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。
式(SQ3)中,作為Rs41 及Rs42 所表示的取代基,可舉出上述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。由式(SQ3)表示之化合物中,Rs41 及Rs42 中的至少一個表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團,Rs41 及Rs42 為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳。
式(SQ3)中,作為Rs43 及Rs44 所表示的取代基,可舉出上述取代基T。
式(SQ3)中,ns21 及ns22 分別獨立地表示0~3的整數,0~2的整數為較佳。
式(SQ3)中,ns21 為2以上時,2個Rs43 可以彼此鍵結而形成環,ns22 為2以上時,2個Rs44 可以彼此鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。
方酸菁化合物能夠藉由以往公知的方法,例如國際公開WO2014/088063號公報中記載之方法製造。具體而言,能夠藉由使3,4-二羥基-3-環丁烯-1,2-二酮(以下,亦稱為方酸)和具有能夠與方酸結合而形成式(SQ1)所示之結構的縮合環之化合物反應而製造。例如,方酸菁化合物為左右對稱的結構時,只要使方酸1當量與在上述範圍具有所需結構的縮合環之化合物2當量反應即可。
(花青化合物)
作為近紅外線吸收色素A的花青化合物為由下述式(Cy1)表示之化合物為較佳。
[化19]

式中,Y表示陰離子;
Rcy1 ~Rcy5 分別獨立地表示氫原子或取代基,且Rcy1 ~Rcy5 中的至少一個表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團;
Rcy1 ~Rcy5 中的2個可以鍵結而形成環;
ncy1 表示0~2的整數,ncy1 為2時,複數個Rcy4 及Rcy5 可以相同,亦可以不同;
Acy1 及Acy2 分別獨立地表示芳基或雜環基。
作為Y所表示的陰離子,可舉出鹵化物離子(Cl- 、Br- 、I- )、對甲苯磺酸根離子、乙基硫酸根離子、PF6 - 、B(CN)4 - 、BF4 - 、B(C6 F5 )4 - 、ClO4 - 、三(鹵代烷基磺醯基)甲基化物陰離子(例如,(CF3 SO2 )3 C- )、二(鹵代烷基磺醯基)醯亞胺陰離子(例如(CF3 SO2 )2 N- )、四氰基硼酸鹽陰離子等。
Rcy1 ~Rcy5 分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。式(Cy1)中,Rcy1 ~Rcy5 中的至少一個表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團。其中,從耐光性優異之理由考慮,位於次甲基鏈的中間位置(中央)的基團為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳。例如,式(Cy1)中,ncy1 為1時,位於次甲基鏈的中間位置(中央)的Rcy3 為由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團為較佳。式(Cy1)中,Rcy1 ~Rcy5 中的2個可以鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。
ncy1 表示0~2的整數,1或2為較佳。ncy1 為2時,複數個Rcy4 及Rcy5 可以相同,亦可以不同。
Acy1 及Acy2 所表示的芳基的碳數為6~48為較佳,6~22為更佳,6~12為特佳。Acy1 及Acy2 所表示的雜環基為5員環或6員環的雜環基為較佳。又,雜環基為單環的雜環基或縮合數為2~8的縮合環的雜環基為較佳,單環的雜環基或縮合數為2~4的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2或3的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2的縮合環的雜環基為特佳。作為構成雜環基的環之雜原子,例示有氮原子、氧原子、硫原子,氮原子、硫原子為較佳。構成雜環基的環之雜原子數為1~3為較佳,1~2為更佳。Acy1 及Acy2 分別獨立地表示雜環基為較佳,含氮雜環基為更佳。作為含氮雜環基,可舉出噁唑環基、異噁唑環基、苯并噁唑環基、萘并噁唑環基、噁唑并咔唑環基、噁唑并二苯并呋喃環基、噻唑環基、苯并噻唑環、萘并噻唑環、吲哚環基、苯并吲哚環基、咪唑環基、苯并咪唑環基、萘并咪唑環、喹啉環基、吡啶環基、吡咯并吡啶環基、呋喃并吡咯環基、吲嗪環基、咪唑并喹噁啉環基、喹噁啉環基。Acy1 及Acy2 所表示的基團可以具有取代基。作為取代基,可舉出後述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。
由式(Cy1)表示之化合物為由下述式(Cy2)或式(Cy3)表示之化合物為較佳。
[化20]
式(Cy2)中,Y表示陰離子;
Rcy11 表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團;
Rcy12 ~Rcy15 分別獨立地表示氫原子或取代基;
Rcy12 和Rcy13 、Rcy13 和Rcy14 、Rcy14 和Rcy15 可以相互鍵結而形成環;
Acy11 及Acy12 分別獨立地表示芳基或雜環基。
式(Cy3)中,Y表示陰離子;
Rcy21 表示由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團;
Rcy22 ~Rcy27 分別獨立地表示氫原子或取代基;
Rcy22 和Rcy23 、Rcy23 和Rcy24 、Rcy24 和Rcy25 、Rcy25 和Rcy26 、Rcy26 和Rcy27 可以相互鍵結而形成環;
Acy21 及Acy22 分別獨立地表示芳基或雜環基。
式(Cy2)的Y、Acy11 及Acy12 、式(Cy3)的Y、Acy21 及Acy22 的含義與式(Cy1)的Y、Acy1 及Acy2 相同,較佳範圍亦相同。作為式(Cy2)的Rcy12 ~Rcy15 所表示的取代基,可舉出式(Cy3)的Rcy22 ~Rcy27 所表示的取代基,上述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。
式(Cy2)中,Rcy12 和Rcy13 、Rcy13 和Rcy14 、Rcy14 和Rcy15 可以相互鍵結而形成環,從耐光性優異之理由考慮,Rcy13 和Rcy14 相互鍵結而形成環為較佳。又,式(Cy3)中,Rcy22 和Rcy23 、Rcy23 和Rcy24 、Rcy24 和Rcy25 、Rcy25 和Rcy26 、Rcy26 和Rcy27 可以相互鍵結而形成環,從耐光性優異之理由考慮,Rcy24 和Rcy25 相互鍵結而形成環為較佳。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,可舉出上述取代基T。
花青化合物能夠藉由以往公知的方法,例如日本特開2015-172004號公報中記載之方法製造。
(克酮鎓化合物)
作為近紅外線吸收色素A的克酮鎓化合物為由下述式(Cr1)表示之化合物為較佳。
[化21]

式中,Ac1 及Ac2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(Ac-1)表示之基團,Ac1 及Ac2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團作為取代基;
[化22]

式中,*表示鍵結鍵,
Rc1 ~Rc3 分別獨立地表示氫原子或烷基,
Ac3 表示雜環基,
nc1 表示0以上的整數,
Rc1 和Rc2 可以相互鍵結而形成環,
Rc1 和Ac3 可以相互鍵結而形成環,
Rc2 和Rc3 可以相互鍵結而形成環,
nc1 為2以上時,複數個Rc2 及Rc3 可以相同,亦可互不相同。
Ac1 及Ac2 所表示的芳基的碳數為6~48為較佳,6~22為更佳,6~12為特佳。
Ac1 、Ac2 及Ac3 所表示的雜環基為5員環或6員環的雜環基為較佳。又,雜環基為單環的雜環基或縮合數為2~8的縮合環的雜環基為較佳,單環的雜環基或縮合數為2~4的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2或3的縮合環的雜環基為更佳,單環的雜環基或縮合數為2的縮合環的雜環基為特佳。作為構成雜環基的環之雜原子,例示有氮原子、氧原子、硫原子,氮原子、硫原子為較佳。構成雜環基的環之雜原子數為1~3為較佳,1~2為更佳。
式(Ac-1)中的Rc1 ~Rc3 分別獨立地表示氫原子或烷基。Rc1 ~Rc3 所表示的烷基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種,直鏈或分支為較佳。Rc1 ~Rc3 為氫原子為較佳。
式(Ac-1)中的nc1 為0以上的整數。nc1 為0~2的整數為較佳,0或1為更佳,1為進一步較佳。
式(Ac-1)中,Rc1 和Rc2 可以相互鍵結而形成環,Rc1 和Ac3 可以相互鍵結而形成環,Rc2 和Rc3 可以相互鍵結而形成環。作為形成上述環時的連接基團,選自包括-CO-、-O-、-NH-、碳數1~10的伸烷基及該等組合之群組中的2價的連接基團為較佳。作為連接基團的伸烷基可以未經取代,亦可以具有取代基。作為取代基,舉出後述取代基T。
式(Cr1)中,Ac1 及Ac2 所表示的基團具有取代基為較佳。作為取代基,可舉出上述取代基T、上述由式(1)表示之基團及上述由式(10)表示之基團。由式(Cr1)表示之化合物中,Ac1 及Ac2 中的至少一個具有由式(1)表示之基團或由式(10)表示之基團作為取代基為較佳。
式(Cr1)中,Ac1 及Ac2 分別獨立為芳基或雜環基,或Ac1 及Ac2 分別獨立為由式(Ac-1)表示之基團為較佳。
此外,式(Cr1)中,陽離子如下非定域化而存在。
[化23]
克酮鎓化合物能夠藉由以往公知的方法,例如日本特開2016-079331號公報中記載之方法製造。
作為近紅外線吸收色素A的具體例,可舉出下述結構的化合物。
[化24]



[化25]


[化26]

[化27]

[化28]
在本發明的硬化性組成物中,近紅外線吸收色素A的含量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.1~70質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1.0質量%以上為更佳。上限為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳。本發明的硬化性組成物包含2種以上的近紅外線吸收色素A時,該等的合計量在上述範圍內為較佳。
<<其他近紅外線吸收色素>>
本發明的硬化性組成物能夠含有除上述近紅外線吸收色素A以外的近紅外線吸收色素(其他近紅外線吸收色素)。作為其他近紅外線吸收色素為選自吡咯并吡咯化合物、花青化合物、方酸菁化合物、肽花青化合物、萘酞菁化合物、四萘嵌三苯化合物、部花青化合物、克酮鎓化合物、氧雜菁化合物、二銨化合物、二硫醇化合物、三芳基甲烷化合物、吡咯亞甲基化合物、甲亞胺(azomethine)、蒽醌化合物及二苯并呋喃酮化合物中的至少1種為較佳,選自吡咯并吡咯化合物、花青化合物、方酸菁化合物、克酮鎓化合物、肽花青化合物、萘酞菁化合物及二亞胺(dimmonium)化合物中的至少1種為更佳,選自吡咯并吡咯化合物、花青化合物、方酸菁化合物及克酮鎓化合物中的至少1種為進一步較佳。作為吡咯并吡咯化合物,可舉出日本特開2009-263614號公報的段落號0016~0058中記載之化合物、日本特開2011-068731號公報的段落號0037~0052中記載之化合物、國際公開WO2015/166873號公報的段落號0010~0033中記載之化合物等,將該等內容編入本說明書中。作為方酸菁化合物,可舉出日本特開2011-208101號公報的段落號0044~0049中記載之化合物、日本專利第6065169號公報的段落號0060~0061中記載之化合物、國際公開WO2016/181987號公報的段落號0040中記載之化合物、日本特開2015-176046號公報中記載之化合物、國際公開WO2016/190162號公報的段落號0072中記載之化合物、日本特開2016-074649號公報的段落號0196~0228中記載之化合物、日本特開2017-067963號公報的段落號0124中記載之化合物、國際公開WO2017/135359號公報中記載之化合物、日本特開2017-114956號公報中記載之化合物、日本專利6197940號公報中記載之化合物、國際公開WO2016/120166號公報中記載之化合物等,將該等內容編入本說明書中。作為花青化合物,可舉出日本特開2009-108267號公報的段落號0044~0045中記載之化合物、日本特開2002-194040號公報的段落號0026~0030中記載之化合物、日本特開2015-172004號公報中記載之化合物、日本特開2015-172102號公報中記載之化合物、日本特開2008-088426號公報中記載之化合物、國際公開WO2016/190162號公報的段落號0090中記載之化合物等,將該等內容編入本說明書中。作為克酮鎓化合物,可舉出日本特開2017-082029號公報中記載之化合物,將該內容編入本說明書中。作為二亞胺化合物,可舉出日本特表2008-528706號公報中記載之化合物,將該內容編入本說明書中。作為酞菁化合物,可舉出日本特開2012-077153號公報的段落號0093中記載之化合物、日本特開2006-343631號公報中記載之酞菁氧鈦、日本特開2013-195480號公報的段落號0013~0029中記載之化合物,將該等內容編入本說明書中。作為萘酞菁化合物,例如可舉出日本特開2012-077153號公報的段落號0093中記載之化合物,將該內容編入本說明書中。又,作為其他近紅外線吸收色素,亦能夠使用日本特開2016-146619號公報中記載之化合物,將該內容編入本說明書中。作為其他近紅外線吸收色素的具體例,可舉出後述實施例中記載之化合物。
本發明的硬化性組成物含有其他近紅外線吸收色素時,其他近紅外線吸收色素的含量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.1~70質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1.0質量%以上為更佳。上限為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳。
又,其他近紅外線吸收色素和近紅外線吸收色素A的合計量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.1~70質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1.0質量%以上為更佳。上限為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳。本發明的硬化性組成物包含2種以上的其他近紅外線吸收色素時,該等的合計量在上述範圍內為較佳。
又,本發明的硬化性組成物亦能夠設為實質上不包含其他近紅外線吸收色素之態樣。本發明的硬化性組成物實質上不包含其他近紅外線吸收色素係指其他近紅外線吸收色素的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.05質量%以下為較佳,0.01質量%以下為更佳,不含有其他近紅外線吸收色素為進一步較佳。
<<無機粒子>>
本發明的硬化性組成物能夠含有無機粒子。作為無機粒子,金屬氧化物粒子或金屬粒子為較佳。作為金屬氧化物粒子,例如可舉出氧化銦錫(ITO)粒子、氧化銻錫(ATO)粒子、氧化鋅(ZnO)粒子、摻鋁氧化鋅(Al doped ZnO)粒子、摻氟二氧化錫(F doped SnO2 )粒子、摻鈮二氧化鈦(Nb doped TiO2 )粒子等。作為金屬粒子,例如可舉出銀(Ag)粒子、金(Au)粒子、銅(Cu)粒子、鎳(Ni)粒子等。關於無機粒子,能夠參閱日本特開2016-006476號公報的段落號0080的記載,將該內容編入本說明書中。無機粒子還能夠使用氧化鎢系化合物。氧化鎢系化合物為氧化銫鎢為較佳。作為氧化銫鎢,還能夠使用日本特開2016-006476號公報的段落號0080中記載之化合物或日本專利第6210180號公報中記載之氧化銫鎢。
本發明的硬化性組成物含有無機粒子時,無機粒子的含量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1.0質量%以上為更佳。上限為40質量%以下為較佳,30質量%以下為更佳。又,本發明的硬化性組成物還能夠設為實質上不包含無機粒子的態樣。本發明的硬化性組成物實質上不包含無機粒子係指,無機粒子的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.05質量%以下為較佳,0.01質量%以下為更佳,不含有無機粒子為進一步較佳。
<<彩色著色劑>>
本發明的硬化性組成物能夠含有彩色著色劑。本發明中,彩色著色劑表示除了白色著色劑及黑色著色劑以外的著色劑。彩色著色劑為在400~650 nm的範圍具有極大吸收波長的著色劑為較佳。彩色著色劑可以為顏料,亦可以為染料。顏料為較佳。
顏料為有機顏料為較佳,可舉出如下。但是,本發明並不限定於此。
比色指數(C.I.)顏料黃1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214等(以上,黃色顏料)、
C.I.顏料橙2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等(以上,橙色顏料)、
C.I.顏料紅1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279等(以上,紅色顏料)、
C.I.顏料綠7,10,36,37,58,59等(以上,綠色顏料)、
C.I.顏料紫1,19,23,27,32,37,42等(以上,紫色顏料)、
C.I.顏料藍1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80等(以上,藍色顏料),
該等有機顏料能夠單獨使用或組合複數種來使用。
作為染料,並無特別限定,可以使用公知的染料。作為化學結構,可以使用吡唑偶氮系、苯胺偶氮系、三芳基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、苯亞甲基系、氧雜菁系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、吩噻嗪系、吡咯并吡唑次甲基偶氮系、二苯并哌喃系、酞菁系、苯并吡喃系、靛藍系、亞甲基吡咯系等染料。又,亦可以使用該等染料的多聚體。又,能夠使用日本特開2015-028144號公報、日本特開2015-034966號公報中記載之染料。
本發明的硬化性組成物含有彩色著色劑時,彩色著色劑的含量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.1~70質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1.0質量%以上為更佳。上限為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳。
彩色著色劑的含量相對於近紅外線吸收色素的100質量份,10~1000質量份為較佳,50~800質量份為更佳。
又,彩色著色劑、近紅外線吸收色素及上述其他近紅外線吸收色素的合計量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為1~80質量%為較佳。下限為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳。上限為70質量%以下為較佳,60質量%以下為更佳。本發明的硬化性組成物包含2種以上的彩色著色劑時,其合計量在上述範圍內為較佳。
又,本發明的硬化性組成物實質上不含有彩色著色劑亦較佳。實質上不含有彩色著色劑係指彩色著色劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.05質量%以下為較佳,0.01質量%以下為更佳,不含有彩色著色劑為進一步較佳。
<<使紅外線透過而遮蔽可見光之色材>>
本發明的硬化性組成物能夠含有使紅外線透過而遮蔽可見光之色材(以下,還稱為遮蔽可見光之色材)。
本發明中,遮蔽可見光之色材為吸收從紫色至紅色的波長區域的光之色材為較佳。又,本發明中,遮蔽可見光之色材為遮蔽波長450~650 nm的波長區域的光之色材為較佳。又,遮蔽可見光之色材為透過波長900~1300 nm的光之色材為較佳。
本發明中,遮蔽可見光之色材滿足以下的(A)及(B)中的至少一個要件為較佳。
(A):包含2種以上的彩色著色劑,並以2種以上的彩色著色劑的組合形成黑色。
(B):包含有機系黑色著色劑。
作為彩色著色劑,可舉出如上。作為有機系黑色著色劑,例如,可舉出雙苯并呋喃酮化合物、甲亞胺(azomethine)化合物、苝化合物、偶氮化合物等,雙苯并呋喃酮化合物、苝化合物為較佳。作為雙苯并呋喃酮化合物,可舉出日本特表2010-534726號公報、日本特表2012-515233號公報、日本特表2012-515234號公報、國際公開WO2014/208348號公報、日本特表2015-525260號公報等中記載之化合物,例如能夠作為BASF公司製造的“Irgaphor Black”獲得。作為苝化合物,可舉出C.I.顏料黑31、32等。作為甲亞胺(azomethine),日可舉出本特開平1-170601號公報、日本特開平2-034664號公報等中記載之化合物,例如能夠作為Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.製造的“CHROMO FINE BLACK A1103”獲得。
作為以2種以上的彩色著色劑的組合形成黑色時的彩色著色劑的組合,例如可舉出以下。
(1)含有黃色著色劑、藍色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣。
(2)含有黃色著色劑、藍色著色劑及紅色著色劑之態樣。
(3)含有黃色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣。
(4)含有黃色著色劑及紫色著色劑之態樣。
(5)含有綠色著色劑、藍色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣。
(6)含有紫色著色劑及橙色著色劑之態樣。
(7)含有綠色著色劑、紫色著色劑及紅色著色劑之態樣。
(8)含有綠色著色劑及紅色著色劑之態樣。
本發明的硬化性組成物含有遮蔽可見光之色材時,遮蔽可見光之色材的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為60質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳,20質量%以下為更進一步較佳,15質量%以下為特佳。例如,下限能夠設為0.1質量%以上,亦能夠設為0.5質量%以上。
又,本發明的硬化性組成物實質上不含有遮蔽可見光之色材亦較佳。實質上不含有遮蔽可見光之色材係指遮蔽可見光之色材的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.05質量%以下為較佳,0.01質量%以下為更佳,不含有遮蔽可見光之色材為進一步較佳。
<<顏料衍生物>>
本發明的硬化性組成物包含顏料時,還含有顏料衍生物為較佳。作為顏料衍生物,可舉出具有藉由酸性基、鹼性基取代顏料的一部分之結構之化合物。從分散性及分散穩定性的觀點考慮,顏料衍生物含有具有酸性基或鹼性基之顏料衍生物為較佳。本發明的硬化性組成物含有顏料衍生物時,顏料衍生物的含量相對於顏料100質量份為1~50質量份為較佳。下限值為3質量份以上為較佳,5質量份以上為更佳。上限值為40質量份以下為較佳,30質量份以下為更佳。若顏料衍生物的含量在上述範圍,則能夠提高顏料的分散性,藉此高效地抑制顏料的凝聚。顏料衍生物可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。使用2種以上時,合計量成為上述範圍為較佳。
<<硬化性化合物>>
本發明的硬化性組成物含有硬化性化合物。作為硬化性化合物,可舉出交聯性化合物、樹脂等。樹脂可以為非交聯性的樹脂(不具有交聯性基的樹脂),亦可以為交聯性的樹脂(具有交聯性基的樹脂)。作為交聯性基,可舉出具有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基、羥甲基、烷氧基甲基、烷氧基矽烷基、氯甲矽烷基等,具有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基為較佳,具有乙烯性不飽和鍵的基團為更佳。作為具有乙烯性不飽和鍵的基團,可舉出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。作為環狀醚基,可舉出環氧基、氧雜環丁烷基等,環氧基為較佳。作為烷氧基矽烷基,可舉出單烷氧基矽烷基、二烷氧基矽烷基、三烷氧基矽烷基,二烷氧基矽烷基、三烷氧基矽烷基為較佳。又,烷氧基甲矽烷基中的烷氧基的碳數為1~5為較佳,1~3為更佳,1或2為特佳。作為氯甲矽烷基,可舉出單氯甲矽烷基、二氯甲矽烷基、三氯甲矽烷基,二氯甲矽烷基、三氯甲矽烷基為較佳,三氯甲矽烷基為更佳。
在本發明中,作為硬化性化合物,使用至少包含樹脂者為較佳,使用樹脂和單體類型的交聯性化合物為更佳,使用樹脂和包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之單體類型的交聯性化合物為進一步較佳。
硬化性化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~80質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。上限為70質量%以下為較佳,60質量%以下為更佳,50質量%以下為進一步較佳,40質量%以下為特佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種硬化性化合物,亦可以包含2種以上。包含2種以上的硬化性化合物時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
(交聯性化合物)
作為交聯性化合物,可舉出包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物、具有環狀醚基之化合物、具有羥甲基之化合物、具有烷氧基甲基之化合物、具有烷氧基矽烷基之化合物、具有氯甲矽烷基之化合物等。交聯性化合物可以為單體,亦可以為樹脂。包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之單體類型的交聯性化合物較佳地用作自由基聚合性化合物。又,具有環狀醚基之化合物、具有羥甲基之化合物、具有烷氧基甲基之化合物能夠較佳地用作陽離子聚合性化合物。
單體類型的交聯性化合物的分子量小於2000為較佳,100以上且小於2000為更佳,200以上且小於2000為進一步較佳。例如,上限為1500以下為較佳。樹脂類型(聚合物類型)的交聯性化合物的重量平均分子量(Mw)為2,000~2,000,000為較佳。上限為1,000,000以下為較佳,500,000以下為更佳。下限為3,000以上為較佳,5,000以上為更佳。
作為樹脂類型的交聯性化合物,可舉出環氧樹脂或包含具有交聯性基的重複單元之樹脂等。作為具有交聯性基之重複單元,可舉出下述式(A2-1)~(A2-4)等。
[化29]
R1 表示氫原子或烷基。烷基的碳數為1~5為較佳,1~3為進一步較佳,1為特佳。R1 為氫原子或甲基為較佳。
L51 表示單鍵或2價的連接基團。作為2價的連接基團,可舉出包括伸烷基、伸芳基、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SO2 -、-NR10 -(R10 表示氫原子或烷基,氫原子為較佳)、或該等組合的基團。伸烷基的碳數為1~30為較佳,1~15為更佳,1~10為進一步較佳。伸烷基可以具有取代基,但未經取代為較佳。伸烷基可以為直鏈、分支、環狀中的任一種。又,環狀的伸烷基可以為單環、多環中的任一個。伸芳基的碳數為6~18為較佳,6~14為更佳,6~10為進一步較佳。
P1 表示交聯性基。作為交聯性基,可舉出具有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基、羥甲基、烷氧基甲基、烷氧基矽烷基、氯甲矽烷基等。
包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物為3~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為較佳,3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為更佳。作為包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物,乙烯氧基改質季戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品,NK酯ATM-35E;Shin Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇三丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,KAYARAD DPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,A-DPH-12E;Shin Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、及該等(甲基)丙烯醯基藉由乙二醇殘基及/或丙二醇殘基鍵結的結構的化合物為較佳。又,還可以使用該等的寡聚物類型。又,作為包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物,可舉出日本特開2013-253224號公報的段落號0034~0038、日本特開2012-208494號公報的段落號0477(相對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的段落號0585)中化合物等,將該等內容編入本說明書中。又,包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物還能夠使用雙甘油EO(環氧乙烷)改質(甲基)丙烯酸酯(作為市售品M-460;Toagosei Co., Ltd.製造)、季戊四醇四丙烯酸酯(Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. 製造、A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造、KAYARAD HDDA)、RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、ARONIX M-350、TO-2349(Toagosei Co., Ltd.製造)。
包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物還可以具有羧基、磺基、磷酸基等酸基。作為該等化合物的市售品,可舉出Toagosei Co., Ltd.製造的ARONIX系列(例如,M-305、M-510、M-520)等。
包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物為具有己內酯結構之化合物亦較佳。關於具有己內酯結構之化合物,能夠參閱日本特開2013-253224號公報的段落0042~0045的記載,將該內容編入於本說明書中。具有己內酯結構的化合物,例如可舉出由Nippon Kayaku Co.,Ltd. 作為KAYARAD DPCA系列而市售之DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等。
包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物還能夠使用包含具有乙烯性不飽和鍵的基團和具有伸烷氧基之化合物。該等化合物為,包含具有乙烯性不飽和鍵的基團及伸乙基氧基及/或伸丙基氧基之化合物為較佳,包含具有乙烯性不飽和鍵的基團及伸乙基氧基之化合物為更佳,具有4~20個伸乙基氧基之3~6官能(甲基)丙烯酸酯化合物為進一步較佳。作為市售品,例如可舉出SARTOMER公司製造的具有4個伸乙基氧基的4官能(甲基)丙烯酸酯SR-494、具有3個異伸丁氧基的3官能(甲基)丙烯酸酯KAYARAD TPA-330等。
關於包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物,日本特公昭48-041708號公報、日本特開昭51-037193號公報、日本特公平2-032293號公報、日本特公平2-016765號公報中記載之丙烯酸胺酯類或日本特公昭58-049860號公報、日本特公昭56-017654號公報、日本特公昭62-039417號公報、日本特公昭62-039418號公報中記載之具有環氧乙烷系骨架之胺基甲酸酯化合物類亦較佳。又,能夠使用日本特開昭63-277653號公報、日本特開昭63-260909號公報、日本特開平1-105238號公報中記載之在分子內具有胺結構或硫化物結構之加成聚合性化合物類。作為市售品,可舉出UA-7200(Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.製造)、DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd)製等。
又,關於包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物,還能夠使用日本特開2017-048367號公報、日本專利第6057891號公報、日本專利第6031807號公報中記載之化合物、日本特開2017-194662號公報中記載之化合物。又,使用8UH-1006、8UH-1012(以上,Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.製造)、輕質丙烯酸酯POB-A0(KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd製造)等亦較佳。
本發明的硬化性組成物含有包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物時,包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
又,單體類型的包含具有乙烯性不飽和鍵的基團之化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
作為具有環狀醚基之化合物,可舉出單官能或多官能縮水甘油醚化合物、多官能脂肪族縮水甘油醚化合物、包含具有環狀醚基的重複單元之樹脂等。具有環狀醚基之化合物為具有環氧基之化合物(以下,亦稱為環氧化合物)為較佳。
環氧化合物為在1分子中具有1~100個環氧基之化合物為較佳。例如,環氧基數的上限能夠設為10個以下,還能夠設為5個以下。環氧基數的下限為2個以上為較佳。
環氧化合物可以為低分子化合物(例如,分子量小於1000),亦可以為高分子化合物(macromolecule)(例如,分子量為1000以上,在聚合物的情況下,重量平均分子量為1000以上)的任一者。環氧化合物的重量平均分子量為2000~100000為較佳。重量平均分子量的上限為10000以下為較佳,5000以下為更佳,3000以下為進一步較佳。
關於具有環狀醚基的化合物,能夠參閱日本特開2012-155288號公報的段落號0191等的記載,將該內容編入本說明書中。又,具有環狀醚基之化合物還能夠使用日本特開2017-179172號公報中記載之化合物。又,作為具有環狀醚基之化合物的市售品,可舉出DENACOL EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上,Nagase ChemteX Corporation製造)等多官能脂肪族縮水甘油醚化合物。該等為低氯產品,但非低氯產品EX-212、EX-214、EX-216、EX-321、EX-850等同樣亦能夠使用。除此以外,能夠使用ADEKA RESIN EP-4000S、EP-4003S、EP-4010S、EP-4011S(以上,ADEKA CORPORATION製造)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,ADEKA CORPORATION製造)、JER1031S、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、PB 4700(以上,Daicel Corporation製造)、CYCLOMER P ACA 200M、ACA 230AA、ACA Z250、ACA Z251、ACA Z300、ACA Z320(以上,Daicel Corporation製造)、JER-157S65、JER-152、JER-154、JER-157S70(以上,Mitsubishi Chemical Corporation.製造)、ARONE OXETANE OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,TOAGOSEI CO.,LTD.製造)。又,還能夠使用ADEKA Glycilol ED-505(ADEKA CORPORATION製造、含有環氧基的單體)、Marproof G-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(NOF CORPORATION製造、含有環氧基的聚合物)等。
本發明的硬化性組成物含有具有環狀醚基之化合物時,具有環狀醚基之化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
作為具有羥甲基之化合物(以下,亦稱為羥甲基化合物),可舉出羥甲基與形成氮原子或芳香族環之碳原子鍵結之化合物。又,作為具有烷氧基甲基之化合物(以下,亦稱為烷氧基甲基化合物),可舉出烷氧基甲基與形成氮原子或芳香族環之碳原子鍵結之化合物。作為烷氧基甲基或羥甲基與氮原子鍵結之化合物,烷氧基甲基化三聚氰胺、羥甲基化三聚氰胺、烷氧基甲基化苯并胍胺、羥甲基化苯并胍胺、烷氧基甲基化甘脲、羥甲基化甘脲、烷氧基甲基化脲及羥甲基化脲等為較佳。又,能夠參閱日本特開2004-295116號公報的段落0134~0147、日本特開2014-089408的段落0095~0126的記載,將該等內容編入本說明書。
本發明的硬化性組成物含有羥甲基化合物時,羥甲基化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
本發明的硬化性組成物含有烷氧基甲基化合物時,烷氧基甲基化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
作為具有烷氧基矽烷基之化合物及具有氯甲矽烷基之化合物,可舉出甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙基醚丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙基醚丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙基醚丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙基醚丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-伸丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺乙基-3-胺丙基三甲氧基矽烷的鹽酸鹽、三-(三甲氧基矽烷基丙基)異氰脲酸酯、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、甲基三氯矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三氯矽烷、二氯(甲基)苯基矽烷、二甲基二氯矽烷、二乙基二氯矽烷等。又,還能夠使用包含具有烷氧基矽烷基的重複單元之樹脂、包含具有氯甲矽烷基的重複單元之樹脂等。作為市售品,可舉出Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造的KBM-13、KBM-22、KBM-103、KBE-13、KBE-22、KBE-103、KBM-3033、KBE-3033、KBM-3063、KBE-3063、KBE-3083、KBM-3103、KBM-3066、KBM-7103、SZ-31、KPN-3504、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-9659、KBE-585、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007等。
本發明的硬化性組成物含有具有烷氧基矽烷基之化合物時,具有烷氧基矽烷基之化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
本發明的硬化性組成物含有具有氯甲矽烷基之化合物時,具有氯甲矽烷基之化合物的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。例如,下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。例如,上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。
(樹脂)
本發明的硬化性組成物能夠使用樹脂作為硬化性化合物。硬化性化合物使用至少包含樹脂者為較佳。樹脂還能夠用作分散劑。此外,用於分散顏料等的樹脂亦稱為分散劑。然而,樹脂的該種用途為一例,亦能夠以除該種用途以外的目的使用樹脂。此外,具有交聯性基之樹脂亦相當於交聯性化合物。
樹脂的重量平均分子量(Mw)為2,000~2,000,000為較佳。上限為1,000,000以下為較佳,500,000以下為更佳。下限為3,000以上為較佳,5,000以上為更佳。
作為樹脂,可舉出具有重複單元之化合物。作為樹脂的具體例,可舉出(甲基)丙烯酸樹脂、環氧樹脂、烯-硫醇(Ene-Thiol)樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂樹脂、聚苯樹脂、聚芳醚氧化膦樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂、矽氧烷樹脂、聚胺酯樹脂等。該等樹脂可以單獨使用1種,亦可以混合2種以上使用。作為環狀烯烴樹脂,從提高耐熱性的觀點考慮,能夠較佳地使用降莰烯樹脂。作為降莰烯樹脂的市售品,例如可舉出JSR Corporation製造的ARTON系列(例如,ARTON F4520)等。作為聚醯亞胺樹脂的市售品,可舉出Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.製造的Neopulim(註冊商標)系列(例如,C3450)等。作為環氧樹脂,例如可舉出作為酚類化合物的環氧丙基醚化物之環氧樹脂、作為各種酚醛清漆樹脂的環氧丙基醚化物之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族系環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、環氧丙酯系環氧樹脂、環氧丙基胺系環氧樹脂、使鹵化酚類環氧丙基化之環氧樹脂、具有環氧基之矽化合物與其以外的矽化合物的縮合物、具有環氧基之聚合性不飽和化合物與其以外的其他聚合性不飽和化合物的共聚物等。又,作為環氧樹脂,能夠使用Marproof G-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(NOF CORPORATION製造,含有環氧基的聚合物)等。作為聚胺酯樹脂,可舉出8UH-1006、8UH-1012(Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.製造)。又,樹脂還能夠使用國際公開WO2016/088645號公報的實施例中記載之樹脂、日本特開2017-057265號公報中記載之樹脂、日本特開2017-032685號公報中記載之樹脂、日本特開2017-075248號公報中記載之樹脂、日本特開2017-066240號公報中記載之樹脂、日本特開2017-167513號公報中記載之樹脂,該等內容編入本說明書中。又,樹脂亦能夠較佳地使用具有茀骨架的樹脂。作為具有茀骨架的樹脂,可舉出下述結構的樹脂。以下的結構式中,A為選自均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐及二苯醚四羧酸二酐中的羧酸二酐的殘基,M為苯基或苄基。關於具有茀骨架的樹脂,能夠參閱美國專利申請公開第2017/0102610號公報的記載,將該內容編入本說明書中。
[化30]
樹脂的重量平均分子量(Mw)為2,000~2,000,000為較佳。上限為1,000,000以下為較佳,500,000以下為更佳。下限為3,000以上為較佳,5,000以上為更佳。又,環氧樹脂的情況下,環氧樹脂的重量平均分子量(Mw)為100以上為較佳,100~2,000,000為更佳。上限為1,000,000以下為較佳,500,000以下為更佳。下限為200以上為更佳。
本發明中使用的樹脂可以具有酸基。作為酸基,例如可舉出羧基、磷酸基、磺基、酚性羥基等,羧基為較佳。該等酸基可僅為1種,亦可以為2種以上。具有酸基的樹脂亦能夠使用鹼可溶性樹脂。具有酸基的樹脂為包含在側鏈具有羧基的重複單元之樹脂為較佳。
具有酸基之樹脂還可以含有具有交聯性基之重複單元。具有酸基之樹脂還含有具有交聯性基之重複單元時,所有重複單元中的具有交聯性基之重複單元的含量為10~90 mol%為較佳,20~90 mol%為更佳,20~85 mol%為進一步較佳。又,所有重複單元中的具有酸基的重複單元的含量為1~50 mol%為較佳,5~40 mol%為更佳,5~30 mol%為進一步較佳。
具有酸基的樹脂包含衍生自包含由下述式(ED1)表示之化合物及/或由下述式(ED2)表示之化合物(以下,亦將該等化合物稱為“醚二聚體”。)的單體成分之重複單元為較佳。
[化31]
式(ED1)中,R1 及R2 分別獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳數1~25的烴基。
[化32]

式(ED2)中,R表示氫原子或碳數1~30的有機基團。作為式(ED2)的具體例,可參閱日本特開2010-168539號公報的記載。
作為醚二聚體的具體例,例如能夠參閱日本特開2013-029760號公報的段落號0317,將該內容編入本說明書中。醚二聚體可僅為1種,亦可以為2種以上。
具有酸基的樹脂包含衍生自由下述式(X)表示之化合物之重複單元亦較佳。
[化33]

式(X)中,R1 表示氫原子或甲基,R2 表示碳數2~10的伸烷基,R3 表示可包含氫原子或苯環之碳數1~20的烷基。n表示1~15的整數。
關於具有酸基的樹脂,能夠參閱日本特開2012-208494號公報的段落號0558~0571(對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的段落號0685~0700)的記載、日本特開2012-198408號公報的段落號0076~0099的記載,將該等內容編入本說明書中。又,具有酸基的樹脂能夠使用市售品。例如,可舉出Acrybase FF-426(Fujikura Kasei Co.,Ltd.製造)等。
具有酸基的樹脂的酸值為30~200mgKOH/g為較佳。下限為50mgKOH/g以上為較佳,70mgKOH/g以上為更佳。上限為150mgKOH/g以下為較佳,120mgKOH/g以下為更佳。
作為具有酸基的樹脂,例如可舉出下述結構的樹脂等。以下的結構式中,Me表示甲基。
[化34]
本發明的硬化性組成物還能夠包含作為分散劑的樹脂。分散劑可舉出酸性分散劑(酸性樹脂)、鹼性分散劑(鹼性樹脂)。在此,酸性分散劑(酸性樹脂)係指酸基的量比鹼性基的量多的樹脂。關於酸性分散劑(酸性樹脂),將酸基的量和鹼性基的量的合計量設為100 mol%時,酸基的量佔70 mol%以上的樹脂為較佳,實質上僅包括酸基的樹脂為更佳。酸性分散劑(酸性樹脂)具有的酸基為羧基為較佳。酸性分散劑(酸性樹脂)的酸值為40~105 mgKOH/g為較佳,50~105 mgKOH/g為更佳,60~105 mgKOH/g為進一步較佳。又,鹼性分散劑(鹼性樹脂)係指鹼性基的量比酸基的量多的樹脂。關於鹼性分散劑(鹼性樹脂),將酸基的量和鹼性基的量的合計量設為100 mol%時,鹼性基的量超過50 mol%的樹脂為較佳。鹼性分散劑具有的鹼性基為胺基為較佳。
用作分散劑的樹脂為接枝共聚物為較佳。接枝共聚物由於藉由接枝鏈具有與溶劑的親和性,因此顏料的分散性及經時後的分散穩定性優異。接枝共聚物的詳細能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0025~0094的記載,將該內容編入本說明書中。
用作分散劑的樹脂為在主鏈及側鏈中的至少一方包含氮原子之寡聚亞胺系分散劑亦為較佳。寡聚亞胺系分散劑為,具有包含具有pKa14以下的官能基之部分結構X之結構單元及包含原子數40~10,000的側鏈Y之側鏈,且在主鏈及側鏈中的至少一方具有鹼性氮原子之樹脂為較佳。鹼性氮原子只要是呈鹼性之氮原子,則並無特別限定。關於寡聚亞胺系分散劑,能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0102~0174的記載,將該內容編入本說明書中。
分散劑亦能夠作為市售品獲得,作為該等具體例,可舉出Disperbyk-111(BYK-Chemie GmbH製造)、SOLSPERSE 76500(Lubrizol Japan Ltd.製造)等。又,能夠使用日本特開2014-130338號公報的段落號0041~0130中記載之顏料分散劑,將該內容編入本說明書中。又,能夠將上述之具有酸基的樹脂等用作分散劑。
本發明的硬化性組成物含有樹脂時,樹脂的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為1~80質量%為較佳。下限為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,15質量%以上為進一步較佳,20質量%以上為特佳。上限為70質量%以下為較佳,60質量%以下為更佳,50質量%以下為進一步較佳,40質量%以下為特佳。又,含有酸基的樹脂的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳,2質量%以上為進一步較佳,3質量%以上為特佳。上限為30質量%以下為更佳,20質量%以下為進一步較佳。又,作為樹脂含有分散劑時,分散劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~40質量%為較佳。上限為20質量%以下為較佳,10質量%以下為進一步較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為進一步較佳。又,分散劑的含量相對於顏料100質量份為1~100質量份為較佳。上限為80質量份以下為較佳,75質量份以下為更佳。下限為2.5質量份以上為較佳,5質量份以上為更佳。
本發明的硬化性組成物可以僅包含1種樹脂,亦可以包含2種以上。包含2種以上的樹脂時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
<<光聚合起始劑>>
本發明的硬化性組成物含有自由基聚合性化合物作為硬化性化合物時,進一步含有光聚合起始劑為較佳。作為光聚合起始劑,只要具有引發自由基聚合性化合物的聚合反應之能力,則並無特別限定,能夠從公知的光聚合起始劑中適當選擇。光聚合起始劑為光自由基聚合起始劑為較佳。
作為光聚合起始劑,例如可舉出,鹵化烴衍生物(例如,具有三骨架的化合物、具有噁二唑骨架的化合物等)、醯基膦化合物、六芳基雙咪唑、肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、α-羥基酮化合物、α-胺酮化合物等。從曝光靈敏度的觀點而言,光聚合起始劑係三鹵甲基三(trihalo methyl triazine)化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、環戊二烯-苯-鐵錯合物、鹵甲基㗁二唑化合物及3-芳基取代香豆素化合物為較佳,選自肟化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物及醯基膦化合物中的化合物為更佳,肟化合物為進一步較佳。關於光聚合起始劑,能夠參閱日本特開2014-130173號公報的段落0065~0111的記載,將該內容編入本說明書中。
作為α-羥基酮化合物的市售品,可舉出IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(以上,BASF公司製造)等。作為α-胺酮化合物的市售品,可舉出IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-379及IRGACURE-379EG(以上,BASF公司製造)等。作為醯基膦化合物的市售品,可舉出IRGACURE-819、DAROCUR-TPO(以上,BASF公司製造)等。
作為肟化合物,可舉出日本特開2001-233842號公報中記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)中記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)中記載之化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)中記載之化合物、日本特開2000-066385號公報中記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中記載之化合物、日本特表2004-534797號公報中記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中記載之化合物、日本特開2017-019766號公報中記載之化合物、專利第6065596號公報中記載之化合物、國際公開WO2015/152153號公報中記載之化合物、國際公開WO2017/051680公報中記載之化合物等。作為肟化合物的具體例,例如可舉出3-苯甲醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊烷-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁烷-2-酮及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。作為市售品,可舉出IRGACURE-OXE01、IRGACURE-OXE02、IRGACURE-OXE03、IRGACURE-OXE04(以上為BASF公司製造)、TR-PBG-304(Changzhou Tronly New Electronic Materials CO.,LTD.製造)、Adeka Optomer N-1919(ADEKA CORPORATION製造,日本特開2012-014052號公報中所記載之光聚合起始劑2)。又,作為肟化合物,使用無著色性之化合物或透明性高且不易變色之化合物亦為較佳。作為市售品,可舉出ADEKA ARKLS NCI-730、NCI-831、NCI-930(以上,ADEKA CORPORATION製造)等。
本發明中,作為光聚合起始劑,能夠使用具有茀環的肟化合物。作為具有茀環的肟化合物的具體例,可舉出日本特開2014-137466號公報中記載之化合物。將該內容編入本說明書中。
本發明中,作為光聚合起始劑,還能夠使用具有氟原子之肟化合物。作為具有氟原子之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2010-262028號公報中記載之化合物、日本特表2014-500852號公報中記載之化合物24、36~40、日本特開2013-164471號公報中記載之化合物(C-3)等。將該內容編入本說明書中。
本發明中,作為光聚合起始劑,能夠使用具有硝基之肟化合物。具有硝基之肟化合物設為二聚體亦較佳。作為具有硝基之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2013-114249號公報的段落號0031~0047、日本特開2014-137466號公報的段落號0008~0012、0070~0079中記載之化合物、日本專利第4223071號公報的段落號0007~0025中記載之化合物、Adeka Arkes NCI-831(ADEKA CORPORATION製造)。
本發明中,作為光聚合起始劑,還能夠使用具有苯并呋喃骨架之肟化合物。作為具體例,可舉出國際公開WO2015/036910號公報中記載之OE-01~OE-75。
本發明中,以下示出較佳地使用之肟化合物的具體例,但本發明並不限定於該等。
[化35]

[化36]
肟化合物為在波長350~500 nm的範圍具有極大吸收波長的化合物為較佳,在波長360~480 nm的範圍具有極大吸收波長的化合物為更佳。又,從靈敏度的觀點考慮,肟化合物的波長365 nm或波長405 nm下的莫耳吸光係數高為較佳,1,000~300,000為更佳,2,000~300,000為進一步較佳,5,000~200,000為特佳。化合物的莫耳吸光係數能夠利用公知方法測定。例如,用光分光光度計(Varian公司製Cary-5 spectrophotometer),使用乙酸乙酯溶劑,以0.01 g/L的濃度測定為較佳。
本發明中,作為光聚合起始劑,可以使用2官能或3官能以上的光聚合起始劑。藉由使用該等光聚合起始劑,從光聚合起始劑的1分子產生2個以上的自由基等活性種,因此可獲得良好的靈敏度。又,在使用了非對稱結構的化合物時,結晶性下降而提高對溶劑等的溶解性,變得不易經時析出,藉此能夠提高組成物的經時穩定性。作為該等光聚合起始劑的具體例,可舉出日本特表2010-527339號公報、日本特表2011-524436號公報、國際公開WO2015/004565號公報、日本特表2016-532675號公報的段落號0417~0412、國際公開WO2017/033680號公報的段落號0039~0055中記載之肟化合物的二聚體或日本特表2013-522445號公報中記載之化合物(E)及化合物(G)、國際公開WO2016/034963號公報中記載之Cmpd1~7、日本特表2017-523465號公報的段落號0007中記載之肟酯類光開始劑、日本特開2017-167399號公報的段落號0020~0033中記載之光開始劑、日本特開2017-151342號公報的段落號0017~0026中記載之光聚合起始劑(A)等。
光聚合起始劑包含肟化合物及α-胺基酮化合物亦較佳。藉由並用兩者,顯影性得以提高,易形成矩形性優異之圖案。並用肟化合物與α-胺基酮化合物時,相對於肟化合物100質量份,α-胺基酮化合物為50~600質量份為較佳,150~400質量份為更佳。
光聚合起始劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳,0.5~30質量%為更佳,1~20質量%為進一步較佳。光聚合起始劑的含量只要在上述範圍,可獲得更良好的靈敏度和圖案形成性。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種的光聚合起始劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的光聚合起始劑時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
<<酸產生劑>>
本發明的硬化性組成物能夠含有酸產生劑。尤其,硬化性化合物含有具有環狀醚基之化合物等陽離子聚合性化合物時,含有酸產生劑為較佳。酸產生劑為藉由光照射而產生酸的化合物(光酸產生劑)為較佳。作為酸產生劑,能夠舉出藉由光照射分解而產生酸的重氮鹽、鏻鹽、鋶鹽、錪鹽等鎓氯化合物、醯亞胺磺酸鹽、肟磺酸鹽、重氮二碸、二碸、鄰硝基苄基磺酸酯等磺酸氯化合物等。作為酸產生劑的種類、具體的化合物及較佳例,能夠舉出日本特開2008-013646號公報的段落號0066~0122中記載之化合物等,能夠將該等應用於本發明。又,作為能夠用於本發明的酸產生劑而較佳之化合物,能夠舉出以下述式(b1)、(b2)、(b3)表示之化合物。
[化37]
式(b1)中,R201 、R202 、及R203 分別獨立地表示有機基團。X- 表示非親核性陰離子,磺酸根陰離子、羧酸根陰離子、雙(烷基磺醯基)醯胺陰離子、三(烷基磺醯基)甲基化物陰離子、BF4 - 、PF6 - 及SbF6 - 為較佳,BF4 - 、PF6 - 及SbF6 - 為更佳。
作為酸產生劑的市售品,可舉出WPAG-469(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製造)、CPI-100P(San-Apro Ltd.製造)等。
酸產生劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.1~50質量%為較佳,0.5~30質量%為更佳,0.5~20質量%為進一步較佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種酸產生劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的酸產生劑時,該等合計量成為上述範圍為較佳。
<<交聯助劑>>
本發明的硬化性組成物以促進交聯性化合物的反應等為目的,包含交聯助劑為較佳。作為交聯助劑,可舉出選自多官能硫醇、醇、胺及羧酸中的至少1種。
關於作為交聯助劑的多官能硫醇,可舉出在分子內具有2個以上的硫醇基的化合物。多官能硫醇為二級的烷烴硫醇類為較佳,尤其具有以下述式(T1)表示之結構的化合物為較佳。
式(T1)
[化38]

式(T1)中,n表示2~4的整數,L表示2~4價的連接基團。
式(T1)中,連接基團L為碳數2~12的脂肪族基為較佳,n為2,L為碳數2~12的伸烷基為特佳。作為多官能硫醇的具體例,可舉出以下述的結構式(T2)~(T4)表示之化合物,以式(T2)表示之化合物為特佳。多官能硫醇能夠使用1種或組合複數種來使用。
[化39]
關於作為交聯助劑的胺,多價胺為較佳,二胺為更佳。例如,可舉出六亞甲基二胺、三伸乙基四胺、聚乙烯亞胺等。
關於作為交聯助劑的醇,多價醇為較佳,二醇為更佳。例如,可舉出聚醚二醇化合物、聚酯二醇化合物、聚碳酸酯二醇化合物等。關於醇的具體例,例如能夠參閱日本特開2013-253224號公報的段落號0128~0163、0172的記載,將該內容編入本說明書中。
關於作為交聯助劑的羧酸,可舉出3,3’,4,4’-聯苯四羧酸(酐)、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸等。又,還能夠使用日本特開2017-036379號公報中記載之含有羧基的環氧硬化劑。
交聯助劑的含量相對於交聯性化合物的100質量份為1~1000質量份為較佳,1~500質量份為更佳,1~200質量份為進一步較佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種交聯助劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的交聯助劑時,該等合計量成為上述範圍為較佳。
<<觸媒>>
本發明的硬化性組成物還能夠含有觸媒。尤其,作為硬化性化合物,使用烷氧基甲矽烷基、具有氯甲矽烷基的化合物時,含有觸媒為較佳。依據該態樣,溶膠凝膠反應被促進而容易獲得更堅固的膜。作為觸媒,可舉出酸觸媒、鹽基觸媒等。作為酸觸媒,可舉出鹽酸、硝酸、硫酸、亞硫酸、硫化氫、過氯酸、過氧化氫、碳酸、甲酸或乙酸等羧酸、以RCOOH表示之結構式的R被其他元素或取代基取代之取代羧酸、苯磺酸等磺酸、磷酸等。又,可以使用氯化鋁、乙醯丙酮鋁、氯化鋅、氯化錫、三氟化硼二乙基醚錯合物、三甲基碘矽烷等路易斯酸。作為鹽基觸媒,可舉出氨水等氨性鹽基化合物、乙基胺或苯胺等有機胺等。又,觸媒能夠使用日本特開2013-201007號公報的段落號0070~0076中記載之觸媒。
觸媒的含量相對於交聯性化合物的100質量份為0.1~100質量份為較佳,0.1~50質量份為更佳,0.1~20質量份為進一步較佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種觸媒,亦可以包含2種以上。包含2種類以上觸媒時,該等的合計量成為上述範圍為較佳。
<<溶劑>>
本發明的硬化性組成物能夠含有溶劑。作為溶劑,可舉出有機溶劑。溶劑只要滿足各成分的溶解性或硬化性組成物的塗佈性,則基本上無特別限制。作為有機溶劑的例,例如可舉出,酯類、醚類、酮類、芳香族烴類等。關於該等的詳細,能夠參閱國際公開WO2015/166779號公報的段落號0223,將該內容編入本說明書中。又,還能夠較佳地使用由環狀烷基取代之酯系溶劑、由環狀烷基取代之酮系溶劑。作為有機溶劑的具體例,可舉出二氯甲烷、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙基、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙基、二乙二醇二甲基醚、乙酸丁酯、3-甲氧基甲基丙酸酯、2-庚酮、環己酮、乙酸環己酯、環戊酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲基醚、及丙二醇單甲醚乙酸酯等。本發明中,有機溶劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上來使用。又,從提高溶解性的觀點考慮,3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺亦較佳。其中,從環境方面等理由考慮,有時作為溶劑的芳香族烴類(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)進一步減少為較佳(例如,相對於有機溶劑總量能夠設為50質量ppm(parts per million;百萬分率)以下,還能夠設為10質量ppm以下,亦能夠設為1質量ppm以下)。
本發明中,使用金屬含量少的溶劑為較佳,溶劑的金屬含量例如為10質量ppb(parts per billion;十億分率)以下為較佳。可依據需要使用質量ppt(parts per trillion;兆分率)級別的溶劑,該種高純度溶劑例如由Toyo Gosei Co., Ltd提供(化學工業日報,2015年11月13日)。
作為從溶劑去除金屬等雜質之方法,例如,可舉出蒸餾(分子蒸餾或薄膜蒸餾等)或使用過濾器之過濾。作為用於過濾之過濾器的過濾器孔徑,10 μm以下為較佳,5 μm以下為更佳,3 μm以下為進一步較佳。濾波器的材質為聚四氟乙烯、聚乙烯或尼龍為較佳。
溶劑中可以包含異構物(原子數相同,結構不同的化合物)。又,異構物可僅包含有1種,亦可包含有複數種。
本發明中,有機溶劑中,過氧化物的含有率為0.8 mmol/L以下為較佳,實質上不含有過氧化物為更佳。
溶劑的含量相對於本發明的硬化性組成物的總量為10~90質量%為較佳。下限為20質量%以上為較佳,30質量%以上為更佳,40質量%以上為進一步較佳,50質量%以上為更進一步較佳,60質量%以上為特佳。
又,從環境管理的觀點考慮,本發明的硬化性組成物實質上不含有環境管理物質為較佳。此外,在本發明中,實質上不含有環境管理物質係指,硬化性組成物中的環境管理物質的含量為50質量ppm以下,30質量ppm以下為較佳,10質量ppm以下為進一步較佳,1質量ppm以下為特佳。環境管理物質例如可以舉出苯;甲苯、二甲苯等烷基苯類;氯苯等鹵化苯類等。該等以REACH(關於化學品註冊、評估、許可和限制;Registration Evaluation Authorization and Restriction of CHemicals)法案、PRTR(污染物釋出轉運申報;Pollutant Release and Transfer Register)法、VOC(揮發性有機物;Volatile Organic Compounds)管理等為基礎,登記為環境管理物質,並嚴格管理使用量和操作方法。該等化合物在製造用於本發明的硬化性組成物中之各成分等時,有時用作溶劑,有時作為殘留溶劑混入硬化性組成物中。從對人的安全性、環境保護的觀點考慮,該等物質盡可能減少為較佳。作為減少環境管理物質之方法,可舉出在體系中加熱或減壓而設為環境管理物質的沸點以上,藉此將環境管理物質從體系中蒸餾去除的方法。又,在蒸餾去除少量的環境管理物質時,為了提高效率,使其與具有和該溶劑相同沸點之溶劑共沸亦有用。又,在含有具有自由基聚合性之化合物時,為了抑制在減壓蒸餾去除中進行自由基聚合反應而導致的分子之間的交聯,亦可以添加聚合抑制劑等來進行減壓蒸餾去除。該等蒸餾去除方法能夠在原料階段、使原料反應的生成物(例如聚合後的樹脂溶液或多官能單體溶液)階段、或混合該等化合物製作的硬化性組成物的階段中的任一階段進行。
<<聚合抑制劑>>
本發明的硬化性組成物能夠聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可舉出氫醌、對甲氧基苯酚、二-三級丁基-對甲苯酚、鄰苯三酚、三級丁基鄰苯二酚、對苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥基胺鹽(銨鹽、第一鈰鹽等)等2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基等。聚合抑制劑的含量相對於本發明的硬化性組成物的總固體成分為0.001~5質量%為較佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種聚合禁止劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的聚合抑制劑時,該等合計量成為上述範圍為較佳。
<<界面活性劑>>
本發明的硬化性組成物能夠含有界面活性劑。關於界面活性劑,能夠參閱國際公開WO2015/166779號公報的段落號0238~0245的記載,將該內容編入本說明書中。作為界面活性劑,可舉出氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑,氟系界面活性劑為較佳。藉由使本發明的硬化性組成物含有氟系界面活性劑,能夠提高液特性(尤其流動性),進一步改善省液性。又,能夠形成厚度不均小的膜。
氟系界面活性劑中的氟含有率為3~40質量%為較佳,5~30質量%為更佳,7~25質量%為進一步較佳。氟含有率在該範圍內的氟系界面活性劑在塗佈膜的厚度的均勻性或省液性方面有效。
作為氟系界面活性劑,可舉出日本特開2014-041318號公報的段落號0060~0064(對應之國際公開WO2014/17669號公報的段落號0060~0064)中記載之界面活性劑、日本特開2011-132503號公報的段落號0117~0132中記載之界面活性劑等。又,作為氟系界面活性劑的市售品,可舉出MEGAFACE F171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780、EXP、MFS-330(以上,DIC CORPORATION製造)、FLUORAD FC430、FC431、FC171(以上,3M Japan Limited製造)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上,ASAHI GLASS CO., LTD.製造)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上,OMNOVA SOLUTIONS INC.製造)。
又,氟系界面活性劑能夠使用具有含有氟原子的官能基之分子結構的丙烯酸系化合物,該丙烯酸系化合物若加熱,則含有氟原子的官能基的一部分被切斷而揮發氟原子。作為該等氟系界面活性劑,可舉出DIC CORPORATION製造的MEGAFACE DS系列(例如MEGAFACE DS-21)。
又,關於氟系界面活性劑,能夠使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含有氟原子的乙烯基醚化合物與親水性的乙烯基醚化合物的共聚物。關於此類氟系界面活性劑,能夠參閱日本特開2016-216602號公報的記載,將該內容編入本說明書中。
氟系界面活性劑能夠使用嵌段聚合物。作為嵌段聚合物,例如可舉出日本特開2011-089090號公報中記載之化合物。又,氟系界面活性劑能夠使用包含以下重複單元之含氟共聚物:從具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物衍生之重複單元;從具有2個以上(5個以上為較佳)的伸烷基氧基(乙烯氧基、丙烯氧基為較佳)之(甲基)丙烯酸酯化合物衍生之重複單元。下述化合物亦作為本發明中使用之氟系界面活性劑而例示。
[化40]

上述的化合物的重量平均分子量為3,000~50,000為較佳,例如為14,000。上述的化合物中,表示重複單元的比例的%為mol%。
又,氟系界面活性劑能夠使用包含在側鏈具有乙烯性不飽和基的重複單元之含氟共聚物。作為具體例,可舉出日本特開2010-164965號公報的段落號0050~0090及段落號0289~0295中記載之化合物,DIC CORPORATION製造的MEGAFACERS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等。又,氟系界面活性劑還能夠使用日本特開2015-117327號公報的段落號0015~0158中記載之化合物。
作為非離子系界面活性劑,可舉出丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬酯醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF公司製造)、TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1(BASF公司製造)、SOLSPERSE 20000(Boyd & Moore Executive Search.製造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.製造)、Pionin D-6112、D-6112-W、D-6315(TAKEMOTO OIL & FAT CO.,LTD製造)、Olfin E1010、Surfynol 104、400、440(Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.製造)等。
界面活性劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.001質量%~5.0質量%為較佳,0.005~3.0質量%為更佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種界面活性劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的界面活性劑時,該等合計量成為上述範圍為較佳。
<<紫外線吸收劑>>
本發明的硬化性組成物能夠紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑,可舉出共軛二烯化合物、胺基丁二烯化合物、甲基二苯甲醯化合物、香豆素化合物、水楊酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、甲亞胺化合物、吲哚化合物、三化合物等。關於該等的詳細內容,能夠參閱日本特開2012-208374號公報的段落號0052~0072、日本特開2013-068814號公報的段落號0317~0334、日本特開2016-162946號公報的段落號0061~0080的記載,將該等內容編入本說明書中。作為紫外線吸收劑的市售品,例如可舉出,UV-503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製造)等。又,作為苯并三唑化合物,可舉出Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd.的MYUA系列(化學工業日報,2016年2月1日)。
紫外線吸收劑的含量相對於硬化性組成物的總固體成分為0.01~10質量%為較佳,0.01~5質量%為更佳。本發明的硬化性組成物可以僅包含1種紫外線吸收劑,亦可以包含2種以上。包含2種以上的紫外線吸收劑時,該等合計量成為上述範圍為較佳。
<<其他添加劑>>
本發明的硬化性組成物能夠依據需要摻合各種添加劑,例如,填充劑、黏附促進劑、抗氧化劑、潛在抗氧化劑、凝聚抑制劑等。作為該等添加劑,可舉出日本特開2004-295116號公報的段落號0155~0156中記載之添加劑,將該內容編入本說明書中。又,作為抗氧化劑,例如可舉出苯酚化合物、磷系化合物(例如日本特開2011-090147號公報的段落號0042中記載之化合物)、硫醚化合物等。又,還能夠使用國際公開WO2017/164024號公報中記載之抗氧化劑。作為抗氧化劑的市售品,例如可舉出ADEKA CORPORATION製造的ADK STAB 系列(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330等)。作為潛在抗氧化劑,可舉出作為抗氧化劑發揮功能之部位被保護基保護之化合物,即保護基藉由在100~250℃下加熱、或酸/鹽基觸媒的存在下,在80~200℃下加熱發生脫離而作為抗氧化劑發揮功能之化合物。作為潛在抗氧化劑,可舉出國際公開WO2014/021023號公報、國際公開WO2017/030005號公報、日本特開2017-008219號公報中記載之化合物。作為潛在抗氧化劑的市售品,可舉出ADEKA ARKLS GPA-5001(ADEKA CORPORATION製造)等。
本發明的硬化性組成物的黏度(23℃)例如藉由塗佈形成膜時,1~100 mPa・s為較佳。下限為2 mPa・s以上為更佳,3 mPa・s以上為進一步較佳。上限為50 mPa・s以下為更佳,30 mPa・s以下為進一步較佳,15 mPa・s以下為特佳。
作為本發明的硬化性組成物的收容容器,並無特別限定,能夠使用公知的收容容器。又,作為收容容器,以抑制雜質混入原材料或硬化性組成物中為目的,使用由6種6層樹脂構成容器內壁之多層瓶或將6種樹脂設為7層結構之瓶亦較佳。作為此類容器,例如可舉出日本特開2015-123351號公報中記載之容器。又,作為本發明的硬化性組成物的保存條件,並不特別限定,能夠使用以往公知的方法。又,還能夠使用日本特開2016-180058號公報中記載之方法。
本發明的硬化性組成物藉由包含上述近紅外線吸收色素A,能夠製造近紅外線屏蔽性及可見透明性優異之膜。在近紅外線截止濾波器中,要求近紅外線屏蔽性及可見透明性優異,因此本發明的硬化性組成物尤其能夠較佳地用作近紅外線截止濾波器形成用的組成物。又,本發明的硬化性組成物中,藉由進一步含有遮蔽可見光之色材,還能夠形成能夠僅透過特定波長以上的近紅外線的紅外線透過濾波器。因此,本發明的硬化性組成物還能夠較佳地用作紅外線透過濾波器形成用的組成物。
<硬化性組成物的製備方法>
本發明的硬化性組成物能夠混合前述成分來製備。製備硬化性組成物時,可以將所有成分同時溶解或分散於溶劑中而製備硬化性組成物,依據需要,還可以預先製備適當摻合了各成分的2個以上的溶液或分散液,使用時(塗佈時)將它們混合而製備硬化性組成物。
又,在製備硬化性組成物時,包含分散顏料的製程為較佳。在使顏料分散之製程中,作為用於分散顏料的機械力,可舉出壓縮、擠壓、衝擊、剪切、氣蝕等。作為用於實施該等製程的具體例,可舉出珠磨機、砂磨機、輥磨機、球磨機、塗料振盪器、微射流均質機、高速葉輪、砂磨機、噴流混合器、高壓濕式微粒化、超聲波分散等。又,砂磨機(珠磨機)中的顏料的粉碎中,於藉由使用直徑較小之微珠、加大微珠的填充率來提高粉碎效率之條件下進行處理為較佳。又,粉碎處理之後藉由過濾、離心分離等去除粗粒子為較佳。又,關於使顏料分散之製程及分散機,能夠使用“分散技術大全、JOHOKIKO CO.,LTD.發行、2005年7月15日”、“以懸浮(suspension)(固/液分散物體系)為中心之分散技術與工業應用的實際綜合資料集、經營開發中心出版部發行、1978年10月10日”、日本特開2015-157893號公報的段落號0022中記載之製程及分散機。又,在分散顏料的製程中,亦可以在鹽磨製程中對顏料進行微細化處理。用於鹽磨製程的材料、機器、處理條件等能夠參閱例如日本特開2015-194521號公報、日本特開2012-046629號公報的記載。
製備硬化性組成物時,為了去除異物和減少缺陷等,用過濾器對硬化性組成物進行過濾為較佳。作為過濾器,只要是以往用於過濾用途等之過濾器,則能夠並無特別限定地使用。例如,可舉出使用聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如尼龍-6、尼龍-6,6)等聚醯胺系樹脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量的聚烯烴樹脂)等材料之過濾器。該等原材料中,聚丙烯(包含高密度聚丙烯)及尼龍為較佳。
過濾器的孔徑為0.01~7.0 μm為較佳,0.01~3.0 μm為更佳,0.05~0.5 μm為進一步較佳。只要過濾器的孔徑在上述範圍,則能夠更確實地去除微細的異物。關於過濾器的孔徑值,能夠參閱過濾器廠商的標稱值。過濾器能夠使用NIHON PALL LTD.(DFA4201NIEY等)、Advantec Toyo Kaisha, Ltd.、Nihon Entegris K.K.(formerly Nippon Mykrolis Corporation)及KITZ MICROFILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器。
又,作為過濾器使用使用纖維狀的濾材亦較佳。作為纖維狀的濾材,例如可舉出聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。作為市售品,可舉出ROKI TECHNO CO.,LTD.製造的SBP類型系列(SBP008等)、TPR類型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX類型系列(SHPX003等)。
使用過濾器時,可以組合不同的過濾器(例如,第1過濾器和第2過濾器等)。此時,藉由各過濾器的過濾可以僅進行1次,亦可進行2次以上。又,在上述範圍內可以組合不同孔徑的過濾器。又,可以僅對分散液進行利用第1過濾器之過濾,而在混合其他成分之後,利用第2過濾器進行過濾。
<近紅外線吸收劑>
接著,對本發明的近紅外線吸收劑進行說明。
本發明的近紅外線吸收劑的特徵為包含具有由下述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素或具有由下述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素。
[化41]

式(1)中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基;G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
[化42]

式(10)中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基;G12 表示碳數6以上的三級烷基。
具有由式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素及具有由式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素的含義與上述本發明的硬化性組成物的近紅外線吸收色素A的項中說明的範圍相同,較佳範圍亦相同。
<膜>
接著,對本發明的膜進行說明。本發明的膜為從上述本發明的硬化性組成物獲得者。本發明的膜能夠較佳地用於近紅外線截止濾波器、紅外線透過濾波器等。本發明的膜可以具有圖案,亦可以為不具有圖案的膜(平坦膜)。
本發明的膜可以以積層於支撐體上之狀態使用,亦可以從支撐體剝離後使用。作為支撐體,可舉出矽等半導體基材或透明基材。透明基材只要為由至少能夠透過可見光的材料構成者,則並無特別限定。例如,可舉出由玻璃、晶體、樹脂等材質構成之基材。作為透明基材的材質,玻璃為較佳。亦即,透明基材為玻璃基材為較佳。作為玻璃,可舉出鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃、含銅玻璃等。作為含銅玻璃,可舉出含銅磷酸鹽玻璃、含銅氟磷酸鹽玻璃等。作為含銅玻璃的市售品,可舉出NF-50(AGC TECHNO GLASS Co.,Ltd.製造)等。作為晶體,例如,可舉出水晶、鈮酸鋰、藍寶石等。作為樹脂,可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯樹脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴樹脂、降莰烯樹脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸樹脂、聚胺酯樹脂、氯化乙烯樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇樹脂等。又,為了提高支撐體與本發明的膜的密合性,可以在支撐體的表面設置有基底層。
將本發明的膜用作近紅外線截止濾波器時,本發明的膜在700~1200 nm的範圍具有極大吸收波長為較佳。又,波長400~550 nm的平均透過率為70%以上為較佳,80%以上為更佳,85%以上為進一步較佳,90%以上為特佳。又,在波長400~550 nm的所有範圍的透過率為70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳。又,在波長700~1000 nm的範圍中的至少1點的透過率為20%以下為較佳,15%以下為更佳,10%以下為進一步較佳。
本發明的膜還可以與包含有彩色著色劑的濾色器組合使用。濾色器能夠使用包含有彩色著色劑之著色組成物來製造。作為彩色著色劑,可舉出上述之彩色著色劑。著色組成物可進一步含有硬化性化合物、光聚合起始劑、界面活性劑、溶劑、聚合抑制劑、紫外線吸收劑等。關於該等的詳細,可舉出上述之材料並能夠使用它們。
將本發明的膜用作近紅外線截止濾波器,且將本發明的膜與濾色器組合而使用時,在本發明的膜的光路上配置有濾色器為較佳。例如,能夠將本發明的膜與濾色器積層而用作積層體。在積層體中,本發明的膜與濾色器兩者可以在厚度方向相鄰,亦可以不相鄰。本發明的膜與濾色器在厚度方向上不相鄰時,本發明的膜可以在與形成有濾色器的支撐體分開設置的支撐體上形成,本發明的膜與濾色器之間可以夾有構成固體攝像元件之其他構件(例如,微透鏡、平坦化層等)。
本發明的膜的厚度能夠依據目的適當調整。膜厚為20 μm以下為較佳,10 μm以下為更佳,5 μm以下為進一步較佳。膜厚的下限為0.1 μm以上為較佳,0.2 μm以上為更佳,0.3 μm以上為進一步較佳。
此外,本發明中,近紅外線截止濾波器係指使可見區域的波長的光(可見光)透過,並遮蔽近紅外區域的波長的光(近紅外線)中的至少一部分之濾波器。近紅外線截止濾波器可以為使所有可見區域的波長的光透過者,亦可以為在可見區域的波長的光中,使特定波長區域的光透過,並遮蔽特定波長區域的光者。又,本發明中,濾色器係指,使可見區域的波長的光中的特定波長區域的光透過而遮蔽特定波長區域的光之濾波器。又,本發明中,紅外線透過濾波器係指,遮蔽可見光並使近紅外線的至少一部分透過之濾波器。
<膜的製造方法>
接著,對本發明的膜的製造方法進行說明。本發明的膜能夠經塗佈本發明的硬化性組成物之製程來製造。
作為塗佈硬化性組成物之支撐體,並無特別限定,可舉出矽等半導體基材或上述透明基材。支撐體上可以形成有有機膜或無機膜等。作為有機膜的材料,例如可舉出上述之樹脂。又,支撐體上可以形成有電荷耦合元件(CCD)、互補金屬氧化膜半導體(CMOS)、透明導電膜等。又,有時在支撐體上形成有隔離各像素之黑矩陣。又,依據需要,為了改善與上部層之間的密合性,防止物質的擴散或平坦化支撐體表面而可以在支撐體上設置底塗層。又,作為支撐體使用玻璃基材時,在玻璃基材的表面形成無機膜或對玻璃基材進行脫鹼處理而使用為較佳。
作為硬化性組成物的塗佈方法,能夠使用公知的方法。例如,可舉出滴加法(滴鑄);狹縫塗佈法;噴塗法;輥塗法;旋轉塗佈法(旋塗法);流延塗佈法;狹縫旋塗法;預濕法(例如,日本特開2009-145395號公報中記載之方法);噴墨(例如按需方式、壓電方式、熱方式)、噴嘴噴射等吐出系印刷、柔版印刷、網版印刷、凹版印刷刷、逆轉偏移印刷、金屬遮罩印刷法等各種印刷法;利用模具等之轉印法;奈米壓印方法等。作為利用噴墨的應用方法,並無特別限定,例如可舉出,在“拓展・使用噴墨-專利中所見無限的可能性-、2005年2月發行、S.B.RESEARCH CO., LTD.”中示出的方法(尤其115頁~133頁)、日本特開2003-262716號公報、日本特開2003-185831號公報、日本特開2003-261827號公報、日本特開2012-126830號公報、日本特開2006-169325號公報等中記載之方法。又,關於樹脂組成物的塗佈方法,能夠參閱國際公開WO2017/030174號公報、國際公開WO2017/018419號公報的記載,將該內容編入本說明書中。
對塗佈硬化性組成物而形成之組成物層可以進行乾燥(預烘烤)。進行預烘烤時,預烘烤溫度為150℃以下為較佳,120℃以下為更佳,110℃以下為進一步較佳。例如,下限能夠設為50℃以上,還能夠設為80℃以上。藉由在150℃以下進行預烘烤,例如,以有機材料構成圖像感測器的光電轉換膜時,能夠更有效地維持有機材料的特性。預烘烤時間為10~3000秒為較佳,40~2500秒為更佳,80~220秒為進一步較佳。預烘烤能夠利用加熱板、烘箱等來進行。
預烘烤後,可以進一步進行加熱處理(後烘烤)。進行後烘烤時,作為後烘烤溫度,例如為100~240℃為較佳。從膜硬化的觀點考慮,180~240℃為更佳。作為後烘烤時間,2~10分鐘為較佳,4~8分鐘為更佳。預烘烤能夠利用加熱板、烘箱等來進行。
本發明的膜的製造方法中,還可以包括形成圖案之製程。作為圖案形成方法,可舉出利用光微影法的圖案形成方法、利用乾式蝕刻的圖案形成方法。此外,將本發明的膜用作平坦膜時,可以不進行形成圖案之製程。以下,對形成圖案之製程進行詳細說明。
(藉由光微影法形成圖案之情況)
利用光微影法的圖案形成方法包括對將本發明的硬化性組成物塗佈於支撐體上而形成之組成物層進行圖案狀曝光之製程(曝光製程)和顯影去除未曝光部的組成物層而形成圖案之製程(顯影製程)為較佳。
<<曝光製程>>
在曝光製程中對組成物層進行圖案狀曝光。例如,對組成物層,利用步進式曝光機或掃描曝光機,經由具有規定遮罩圖案之遮罩進行曝光,藉此能夠進行圖案曝光。藉此,能夠使曝光部分硬化。作為能夠在曝光時使用之放射線(光),可舉出g射線、i射線等。又,還能夠使用波長300 nm以下的光(較佳為波長180~300 nm的光)。作為波長300 nm以下的光,可舉出KrF射線(波長248 nm)、ArF射線(波長193 nm)等,KrF射線(波長248 nm)為較佳。照射量(曝光量)例如為0.03~2.5 J/cm2 為較佳,0.05~1.0 J/cm2 為更佳。關於曝光時的氧濃度,能夠適當選擇,除了在大氣環境下進行以外,例如還可以在氧濃度為19體積%以下的低氧氛圍下(例如,15體積%、5體積%或實質上無氧)進行曝光,亦可以在氧濃度超過21體積%的高氧氛圍下(例如,22體積%、30體積%或50體積%)進行曝光。又,能夠適當設定曝光照度,通常能夠選自1000 W/m2 ~100000 W/m2 (例如,5000 W/m2 、15000 W/m2 或35000 W/m2 )的範圍。氧濃度和曝光照度可以組合適當條件,例如能夠設為,氧濃度10體積%且照度10000 W/m2 ,氧濃度35體積%且照度20000 W/m2 等。
<<顯影製程>>
接著,顯影去除組成物層的未曝光部來形成圖案。能夠利用顯影液顯影去除組成物層的未曝光部。藉此,曝光製程中的未曝光部的組成物層溶出至顯影液,僅殘留光硬化的部分。顯影液的溫度例如為20~30℃為較佳。顯影時間為20~180秒為較佳。又,為了提高殘渣去除性,可反覆進行數次如下製程:每隔60秒甩去顯影液,進一步重新供給顯影液。
顯影液為利用純水稀釋鹼劑的鹼性水溶液為較佳。作為鹼劑,例如可舉出,氨、乙基胺、二乙基胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、二乙醇胺、羥基胺、乙二胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨,氫氧化四丁基銨、氫氧化乙基三甲基銨、氫氧化芐基三甲基銨、氫氧化二甲基雙(2-羥乙基)銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一碳烯等有機鹼性化合物、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等無機鹼性化合物。從環境面及安全方面考慮,鹼劑為分子量大的化合物為較佳。鹼性水溶液的鹼劑的濃度為0.001~10質量%為較佳,0.01~1質量%為更佳。又,顯影液可進一步含有界面活性劑。作為界面活性劑,可舉出上述界面活性劑,非離子系界面活性劑為較佳。從移送或保管便利等觀點考慮,顯影液可以先製造成濃縮液,而使用時稀釋為需要的濃度。稀釋倍率並無特別限定,例如能夠設定於1.5倍~100倍的範圍。此外,將鹼性水溶液用作顯影液時,顯影後利用純水清洗(沖洗)為較佳。又,旋轉顯影後的形成有組成物層之支撐體的同時向顯影後的組成物層供給沖洗液來進行沖洗為較佳。又,將噴出沖洗液的噴嘴從支撐體的中心部移向支撐體的周緣部來進行為較佳。此時,將噴嘴從支撐體中心部移向周緣部時,亦可以一邊逐步降低噴嘴的移動速度一邊移動。藉由如此進行沖洗,能夠抑制沖洗的面內不均。又,將噴嘴從支撐體中心部移向周緣部的同時逐步降低支撐體的旋轉速度,亦能夠獲得相同的效果。
顯影後,還能夠在實施乾燥之後進行加熱處理(後烘烤)。後烘烤為用於使膜的硬化完整的顯影後的加熱處理。進行後烘烤時,後烘烤溫度例如為100~240℃為較佳。從膜硬化的觀點考慮,180~230℃為更佳。又,加熱處理亦能夠利用日本特開2016-172828號公報中記載之方法進行。
(利用乾式蝕刻法進行圖案形成之情況)
利用乾式蝕刻法的圖案形成能夠藉由如下方法進行:硬化支撐體上的組成物層而形成硬化物層,接著,在該硬化物層上形成被圖案化的光阻層,接著將被圖案化之光阻層作為遮罩並使用蝕刻氣體對硬化物層進行乾式蝕刻等方法。光阻層的形成中,進一步實施預烘烤處理為較佳。尤其,作為光阻層的形成製程,實施曝光後的加熱處理、顯影後的加熱處理(後烘烤處理)之形態為較佳。關於利用乾式蝕刻法的圖案形成,能夠參閱日本特開2013-064993號公報的段落號0010~0067的記載,將該內容編入本說明書中。
<近紅外線截止濾波器>
本發明的近紅外線截止濾波器具有上述本發明的膜。本發明的近紅外線截止濾波器在700~1200 nm的範圍具有極大吸收波長為較佳。又,波長400~550 nm的平均透過率為70%以上為較佳,80%以上為更佳,85%以上為進一步較佳,90%以上為特佳。又,在波長400~550 nm的所有範圍的透過率為70%以上為較佳,80%以上為更佳,90%以上為進一步較佳。又,在波長700~1000 nm的範圍中的至少1點的透過率為20%以下為較佳,15%以下為更佳,10%以下為進一步較佳。
本發明的近紅外線截止濾波器除了本發明的膜以外,還可以具有電介質多層膜、紫外線吸收層等。本發明的近紅外線截止濾波器藉由除了本發明的膜以外還具有電介質多層膜,從而容易獲得視角廣,近紅外線屏蔽性優異的近紅外線截止濾波器。又,本發明的近紅外線截止濾波器藉由除了本發明的膜以外還具有紫外線吸收層,從而能夠設為紫外線屏蔽性優異的近紅外線截止濾波器。作為紫外線吸收層,例如能夠參閱國際公開WO2015/099060號公報的段落號0040~0070、0119~0145中記載之吸收層,將該內容編入本說明書中。作為電介質多層膜,能夠參閱日本特開2014-041318號公報的段落號0255~0259的記載,將該內容編入本說明書中。
<固體攝像元件>
本發明的固體攝像元件具有上述之本發明的膜。作為固體攝像元件的結構,只要為具有本發明的膜的結構,並作為固體攝像元件發揮功能的結構,則並無特別限定。例如,可舉出如下結構。
其結構為:在支撐體上具有構成固體攝像元件的受光區域的包括複數個光二極體及聚矽等的傳輸電極,在光二極體及傳輸電極上具有僅在光二極體的受光部開口之包括鎢等之遮光膜,在遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整體及光二極體受光部的之方式形成之包括氮化矽等之器件保護膜,且在器件保護膜上具有本發明的膜。又,亦可以為在器件保護膜上且在本發明的膜的下方(靠近支撐體側)具有聚光機構(例如,微透鏡等。以下相同)的結構、或在本發明的膜上具有聚光機構之結構等。又,濾色器可以具有在被分隔壁例如分隔為格子狀之空間埋有形成各像素之膜的結構。此時的分隔壁的折射率比各像素低為較佳。作為具有此類結構的撮像裝置的例,可舉出日本特開2012-227478號公報、日本特開2014-179577號公報中記載之裝置。
<圖像顯示裝置>
本發明的圖像顯示裝置具有本發明的膜。作為圖像顯示裝置,可舉出液晶顯示裝置或有機電發光(有機EL)顯示裝置等。關於圖像顯示裝置的定義或詳細,例如記載於“電子顯示器器件(佐佐木昭夫著、(株)工業調查會1990年發行)”、“顯示器器件(伊吹順章著、產業圖書(株)平成元年發行)”等中。又,關於液晶顯示裝置,例如記載於“下一代液晶顯示器技術(內田龍男編輯、(株)工業調查會1994年發行)”中。能夠適用本發明之液晶顯示裝置並無特別限定,例如能夠適用於上述“下一代液晶顯示器技術”中記載之各種方式的液晶顯示裝置。圖像顯示裝置可以為具有白色有機EL元件者。作為白色有機EL元件,串聯結構為較佳。關於有機EL元件的串聯結構,記載於日本特開2003-045676號公報、三上明義監修、“有機EL技術開發的最前線-高亮度・高精度・長壽命化・技術集-”、技術情報協會、326-328頁、2008年等中。有機EL元件發出的白色光的光譜為在藍色區域(430~485 nm)、綠色區域(530~580 nm)及黃色區域(580~620 nm)具有較強的極大發光峰值者為較佳。除了該等發光峰值以外,還在紅色區域(650~700 nm)具有極大發光峰值者為更佳。
<紅外線感測器>
本發明的紅外線感測器具有上述本發明的膜。作為紅外線感測器的結構,只要為作為紅外線感測器發揮功能的構成,則並無特別限定。以下,利用圖式,對本發明的紅外線感測器的一實施形態進行說明。
圖1中,符號110為固體攝像元件。設置於固體攝像元件110上之拍攝區域具有近紅外線截止濾波器111及紅外線透過濾波器114。又,在近紅外線截止濾波器111上積層有濾色器112。濾色器112及紅外線透過濾波器114的入射光hν側配置有微透鏡115。以覆蓋微透鏡115之方式形成有平坦化層116。
能夠利用本發明的硬化性組成物形成近紅外線截止濾波器111。依據所使用之紅外發光二極體(紅外LED)的發光波長選擇近紅外線截止濾波器111的分光特性。濾色器112為形成有透過及吸收可見區域中的特定波長的光之像素之濾色器,並無特別限定,能夠使用以往公知的像素形成用濾色器。例如,可以使用形成有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的像素之濾色器等。例如,能夠參閱日本特開2014-043556號公報的0214~0263段的記載,並將該內容編入本說明書中。紅外線透過濾波器114依據所使用之紅外LED的發光波長來選擇其特性。紅外線透過濾波器114亦能夠使用本發明的硬化性組成物來形成。
圖1所示之紅外線感測器中,平坦化層116上還可以配置有與近紅外線截止濾波器111不同的近紅外線截止濾波器(其他近紅外線截止濾波器)。作為其他近紅外線截止濾波器,可舉出具有含銅層及/或電介質多層膜者等。又,作為其他近紅外線截止濾波器,可以使用雙頻帶通濾波器。又,圖1所示之紅外線感測器中,近紅外線截止濾波器111和濾色器112的位置可以互換。又,在固體攝像元件110與近紅外線截止濾波器111之間、及/或固體攝像元件110與紅外線透過濾波器114之間可以配置有其他層。作為其他層,可舉出使用包含硬化性化合物之組成物來形成之有機物層等。又,濾色器112上可以形成有平坦化層。
[實施例]
以下舉出實施例,對本發明進行更具體的說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示之具體例。此外,除非另有指明,則“份”、“%”為質量基準。
<重量平均分子量(Mw)的測定>
以以下的條件測定了試樣的重量平均分子量(Mw)。
管柱的種類:TSKgel SuperHZ4000(TOSOH製造,4.6 mm(內徑)×15 cm)
顯影溶劑:四氫呋喃
柱溫度:40℃
流量(樣品注入量):60 μL
裝置名:TOSOH CORPORATION製造高速GPC(HLC-8220GPC)
校準曲線樹脂:聚苯乙烯
<硬化性組成物的製備>
(實施例1~16、比較例1~3)
混合下述的組成1~7所示的原料來製備了硬化性組成物。
<組成1>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂1:12.8份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
環己酮:84.36份
<組成2>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂2:12.8份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
環己酮:64.36份
N-甲基吡咯啶酮:20份
<組成3>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂3:12.9份
交聯性化合物1:12.9份
光聚合起始劑1:2.5份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.006份
環己酮:49.6份
丙二醇單甲醚乙酸酯:19.3份
<組成4>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂4:12.9份
交聯性化合物1:12.9份
光聚合起始劑1:2.5份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.006份
環己酮:49.6份
丙二醇單甲醚乙酸酯:19.3份
<組成5>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂5:12.9份
交聯性化合物2:12.9份
酸產生劑1:2.5份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
環己酮:49.6份
丙二醇單甲醚乙酸酯:19.3份
<組成6>
下述表所示之化合物:2.3份
樹脂6:12.9份
酸觸媒(磷酸):2.5份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
環己酮:58.9份
丙二醇單甲醚乙酸酯:22.9份
<組成7>
下述表所示之化合物:各1.2份
樹脂1:12.8份
紫外線吸收劑1:0.5份
界面活性劑1:0.04份
環己酮:84.26份
(樹脂)
樹脂1:ARTON F4520(JSR Corporation製造)
樹脂2:Neopulim(註冊商標)C3450(Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.製造)
樹脂3:甲基丙烯酸苄酯(BzMA)與甲基丙烯酸(MAA)的共聚物(組成比(質量比):(BzMA/MAA)=(80/20)、Mw=15,000)
樹脂4:甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)與甲基丙烯酸(MAA)的共聚物(組成比(質量比):(AMA/MAA)=(80/20)、Mw=15,000)
樹脂5:甲基丙烯酸環氧丙酯(GlyMA)與甲基丙烯酸(MAA)的共聚物(組成比(質量比):(GlyMA/MAA)=(80/20)、Mw=15,000)
樹脂6:下述結構的化合物(重複單元中標註的數值為莫耳比,Me為甲基。Mw=18,000)
[化43]
(交聯性化合物)
交聯性化合物1:二季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造,產品名KAYARAD DPHA)
交聯性化合物2:OXT-221(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)
(光聚合起始劑)
光聚合起始劑1:IRGACURE-OXE01(BASF公司製造){2-(O-苯甲醯肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮}
(酸產生劑)
酸產生劑1:CPI-100P(San-Apro Ltd.製造)
(紫外線吸收劑)
紫外線吸收劑1:UV-503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD.)
(界面活性劑)
界面活性劑1:下述化合物(Mw=14,000,表示重複單元的比例之%為mol%。)
[化44]
[表1]
上述表中記載的化合物為以下的結構的化合物。以下的結構式中,Me為甲基。此外,上述表中記載的-Es’值為相當於由式(1)表示之基團的G2 的部位的基團的-Es’值。
[化45]

[化46]
<膜的製作>
(製作例1)
(使用了組成1、2、7的硬化性組成物之膜的製作方法)
利用旋塗機在玻璃基材(Corning Incorporated製造1737)上塗佈各硬化性組成物,使乾燥後的膜厚成為1.0 μm,並利用100℃的熱板進行了120秒的加熱處理(預烘烤)。接著,利用200℃的熱板進行了300秒的加熱處理(後烘烤)來獲得了膜。
(製作例2)
(使用了組成3、4、5的硬化性組成物之膜的製作方法)
利用旋塗機在玻璃基材(Corning Incorporated製造1737)上塗佈各硬化性組成物,使乾燥後的膜厚成為1.0 μm,並利用100℃的熱板進行了120秒的加熱處理(預烘烤)。接著,使用i射線步進式曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製造),以500 mJ/cm2 進行了整體曝光。接著,使用顯影液(CD-2060,FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.製造)在23℃進行60秒旋覆浸沒顯影,接著利用純水進行沖洗處理之後進行了旋轉乾燥。又,利用200℃的熱板進行了300秒的加熱處理(後烘烤)來獲得了膜。
(製作例3)
(使用了組成6的硬化性組成物之膜的製作方法)
利用旋塗機在玻璃基材(Corning Incorporated製造1737)上塗佈硬化性組成物,使乾燥後的膜厚成為1.0 μm,並利用100℃的熱板進行了120秒的加熱處理(預烘烤)。接著,利用180℃的熱板進行了300秒的加熱處理(後烘烤)來獲得了膜。
(可見透明性的評價)
對所獲得之膜,利用分光光度計(U-4100,Hitachi High-Technologies Corporation. 製造)測定了波長300~900 nm的範圍的吸收光譜。所獲得之膜的極大吸收波長存在於近紅外區域(650~1200 nm)。計算將極大吸收波長的吸光度設為1時的波長400~550 nm的平均吸光度,並以下述基準評價了可見透明性。此外,所獲得之膜的極大吸收波長存在於近紅外區域(650~1200 nm),因此將極大吸收波長的吸光度設為1時,400~550 nm的平均吸光度越小,可以說可見透明性越優異。
A:小於0.05
B:0.05以上且小於0.075
C:0.075以上且小於0.1
(耐濕性的評價)
在85℃、相對濕度85%的高溫高濕下,放置所獲得之膜10小時,藉此進行了耐濕試驗。分別對耐濕性試驗前後的膜,利用分光光度計(U-4100、Hitachi High-Technologies Corporation. 製造),測定波長650~1200 nm下的最大吸光度(AbsλmaX)和波長400~650 nm下的最小吸光度(Absλmin),求出了以“AbsλmaX/Absλmin”表示之吸光度比。
以以下的基準評價了以|{(耐濕試驗前的膜的吸光度比-耐濕試驗後的膜的吸光度比)/耐濕試驗前的膜的吸光度比}×100|(%)表示之吸光度比變化率。將結果示於以下的表中。
A:吸光度比變化率≤2%
B:2%<吸光度比變化率≤4%
C:4%<吸光度比變化率≤7%
D:7%<吸光度比變化率≤10%
E:10%<吸光度比變化率
(耐光性)
對所獲得之膜利用Xe燈並通過紫外線截止濾波器照射1万勒克司的光225小時來進行了耐光性試驗,利用色度計MCPD-1000(Otsuka Electronics Co.,Ltd.製造)測定了耐光性試驗前後的膜的色差的ΔEab值。
A:ΔEab值<2.5
B:2.5≤ΔEab值<5
C:5≤ΔEab值<10
D:10≤ΔEab值<15
E:15≤ΔEab值
[表2]
如上述表所示,藉由使用實施例的硬化性組成物,能夠形成耐光性及耐濕性優異之膜。又,該膜在近紅外區域具有極大吸收波長,近紅外線屏蔽性優異,並且可見透明性亦優異。
110‧‧‧固體攝像元件
111‧‧‧近紅外線截止濾波器
112‧‧‧彩色濾色器
114‧‧‧紅外線透過濾波器
115‧‧‧微透鏡
116‧‧‧平坦化層
圖1係表示紅外線感測器的一實施形態之概略圖。

Claims (19)

  1. 一種硬化性組成物,其包含具有由下述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物; 式中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基; G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物,其中 該G2 為三級烷基。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素的極大吸收波長在650~1200 nm的範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為聚次甲基化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為選自花青化合物、方酸菁化合物及克酮鎓化合物中的至少1種。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為由下述式(SQ1)表示之化合物; 式中,As1 及As2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(As-1)表示之基團,As1 及As2 中的至少一個具有由該式(1)表示之基團作為取代基; 式中,*表示鍵結鍵, Rs1 ~Rs3 分別獨立地表示氫原子或烷基, As3 表示雜環基, ns1 表示0以上的整數, Rs1 和Rs2 可以相互鍵結而形成環, Rs1 和As3 可以相互鍵結而形成環, Rs2 和Rs3 可以相互鍵結而形成環, ns1 為2以上時,複數個Rs2 及Rs3 可以相同,亦可互不相同。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為由下述式(Cy1)表示之化合物; 式中,Y表示陰離子; Rcy1 ~Rcy5 分別獨立地表示氫原子或取代基,且Rcy1 ~Rcy5 中的至少一個表示由該式(1)表示之基團; Rcy1 ~Rcy5 中的2個可以鍵結而形成環; ncy1 表示0~2的整數,ncy1 為2時,複數個Rcy4 及Rcy5 可以相同,亦可以不同; Acy1 及Acy2 分別獨立地表示芳基或雜環基。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為由下述式(Cr1)表示之化合物; 式中,Ac1 及Ac2 分別獨立地表示芳基、雜環基或由式(Ac-1)表示之基團,Ac1 及Ac2 中的至少一個具有由該式(1)表示之基團作為取代基; 式中,*表示鍵結鍵, Rc1 ~Rc3 分別獨立地表示氫原子或烷基, Ac3 表示雜環基, nc1 表示0以上的整數, Rc1 和Rc2 可以相互鍵結而形成環, Rc1 和Ac3 可以相互鍵結而形成環, Rc2 和Rc3 可以相互鍵結而形成環, nc1 為2以上時,複數個Rc2 及Rc3 可以相同,亦可互不相同。
  9. 一種硬化性組成物,其包含具有由下述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素和硬化性化合物; 式中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基; G12 表示碳數6以上的三級烷基。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素的極大吸收波長在650~1200 nm的範圍。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為聚次甲基化合物。
  12. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之硬化性組成物,其中 該近紅外線吸收色素為選自花青化合物、方酸菁化合物及克酮鎓化合物中的至少1種。
  13. 一種近紅外線吸收劑,其包含具有由下述式(1)表示之基團之近紅外線吸收色素; 式中,G1 表示NRG1 或氧原子,RG1 表示氫原子或1價的取代基; G2 表示作為立體參數的-Es’值為2.4以上的1價的取代基。
  14. 一種近紅外線吸收劑,其包含具有由下述式(10)表示之基團之近紅外線吸收色素; 式中,G11 表示NRG11 或氧原子,RG11 表示氫原子或1價的取代基; G12 表示碳數6以上的三級烷基。
  15. 一種膜,由如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述之硬化性組成物獲得。
  16. 一種近紅外線截止濾波器,其具有如申請專利範圍第15項所述之膜。
  17. 一種固體攝像元件,其具有如申請專利範圍第15項所述之膜。
  18. 一種圖像顯示裝置,其具有如申請專利範圍第15項所述之膜。
  19. 一種紅外線感測器,其具有如申請專利範圍第15項所述之膜。
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