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公開番号2025031376
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023137564
出願日2023-08-25
発明の名称感光性組成物、それを用いた膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、及び赤外線センサ
出願人artience株式会社
代理人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250228BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】乾燥ムラ、及び水しみを抑制し、かつ、密着性に優れた膜を形成可能な感光性組成物の提供。
【解決手段】アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、重合開始剤、レベリング剤、及び有機溶剤を含む感光性組成物であって、前記レベリング剤が、下記一般式各々で表される単量体単位を有する共重合体を含み、前記有機溶剤が、沸点100℃以上150℃未満の有機溶剤、及び沸点150℃以上230℃未満の有機溶剤を含む。
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【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、レベリング剤（Ｄ）、及び有機溶剤（Ｅ）を含む感光性組成物であって、
前記レベリング剤（Ｄ）が、下記一般式（１）で表される単量体単位（ｄ１）、及び下記一般式（２）で表される単量体単位（ｄ２）を有する共重合体（Ｄ１）を含み、
前記有機溶剤（Ｅ）が、沸点１００℃以上１５０℃未満の有機溶剤（Ｅ１）、及び沸点１５０℃以上２３０℃未満の有機溶剤（Ｅ２）を含む、感光性組成物。
一般式（１）
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2025031376000046.jpg
23
81
（一般式（１）中、Ｒ
１
は、それぞれ独立して炭素数１～６のアルキル基、又は－ＯＳｉ（Ｒ
５
）
３
で表わされる基（Ｒ
５
は、それぞれ独立して炭素数１～３のアルキル基）である。
Ｒ
２
は、それぞれ独立して炭素数１～６のアルキル基である。
Ｒ
３
は、炭素数１～６のアルキル基である。
Ｒ
４
は、水素原子、又はメチル基である。
Ｌ
１
は、２価の有機基、又は単結合である。
ｎは、１～７０の整数である。）
一般式（２）
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2025031376000047.jpg
23
60
（一般式（２）中、Ｒ
６
は、水素原子、又は炭素数１～１８のアルキル基である。
Ｒ
７
は、水素原子、又はメチル基である。
ｍは、1～４の整数である。
ｏは、２～２００の整数である。）
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
有機溶剤（Ｅ２）の含有量が、有機溶剤（Ｅ）１００質量％中、０．５～４０質量％である、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が、ホモポリマーのガラス転移温度が０℃以下である単量体単位（ａ１）を有するアルカリ可溶性樹脂（Ａ１）を含む、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項４】
重合性化合物（Ｂ）が、ラクトン変性された重合性化合物（Ｂ１）、酸性基を有する重合性化合物（Ｂ２）、及びウレタン結合を有する重合性化合物（Ｂ３）からなる群から選ばれる１種以上を含む、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項５】
重合開始剤（Ｃ）が、下記一般式（３）で表される化合物（Ｃ１）、下記一般式（４）で表される化合物（Ｃ２）、及び下記一般式（５）で表される化合物（Ｃ３）からなる群から選ばれる１種以上を含む、請求項１に記載の感光性組成物。
一般式（３）
JPEG
2025031376000048.jpg
35
65
（一般式（３）中、Ｒ
１
は、脂環式炭化水素基を有する炭素数４～２０のアルキル基である。
Ｒ
２
は、水素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数６～３０のアリール基、炭素数７～３０のアリールアルキル基、又は炭素数２～２０の複素環基である。
Ｒ
３
は、水素原子、ニトロ基、エーテル結合を有する基、又は芳香環を有する基である。）
一般式（４）
JPEG
2025031376000049.jpg
49
42
（一般式（４）中、Ｒ
４
及びＲ
５
は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数６～３０のアリール基、炭素数７～３０のアリールアルキル基、又は炭素数２～２０の複素環基である。）
一般式（５）
JPEG
2025031376000050.jpg
28
81
（一般式（５）中、Ｒ
6
及びＲ
７
は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１～８のアルキル基である。
Ｒ
８
は、水素原子、又は１価の置換基である。）
【請求項６】
共重合体（Ｄ１）が、一般式（１）で表される単量体単位（ｄ１）を含むＡブロック、及び一般式（２）で表される単量体単位（ｄ２）を含むＢブロックを有するブロック共重合体である、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項７】
更に、染料（Ｆ）を含む、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載の感光性組成物から形成されてなる膜。
【請求項９】
請求項８に記載の膜を有する光学フィルタ。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学フィルタを有する固体撮像素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性組成物、及びその用途に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置、スマートフォン、赤外線センサ等の需要増によりこれらに使用される光学フィルタの需要も伸びている。光学フィルタの１種であるカラーフィルタは、例えば、以下の工程を経て作製される。感光性組成物を、ガラス等の基板に塗工し、乾燥によって塗膜から有機溶剤を除去する工程（以下、乾燥工程という）、この塗膜を、所望するパターン形状を有するフォトマスクを介して紫外線等を照射し硬化する工程（以下、露光工程という）、次いで、この塗膜の未露光部を現像液で洗浄・除去する工程（以下、現像工程という）、その後、膜を十分に硬化させるために加熱処理する工程（以下、ポストベーク工程という）により１色目のパターンを得る。そして、異なる色の感光性組成物を用いて、同様の操作を行うことにより２色目以降のパターンを順次形成してカラーフィルタを作製する。
【０００３】
上記現像工程は、アルカリ性の現像液を用いて、未露光部分を洗浄・除去する。その際に、露光した部分が欠けたり、剥がれたりしてパターンに欠陥が発生するという問題があった。また、アルカリ性の現像液に塗膜が曝された場合、塗膜が変色する現象（以下、水しみという）が発生する問題もあった。そのため、現像工程においてパターンの不良と水しみが発生しない感光性組成物が求められている。
また、上記乾燥工程では、塗膜上で乾燥ムラが生じ、膜厚が不均一になるという問題もあった。
更に、近年、環境面の点から、カラーフィルタの製造に用いられる感光性組成物に使用される成分にフッ素系化合物の使用の抑制が求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、現像時のパターン欠け改善の取り組みとして、アルキレンオキサイド構造を有する重合性化合物を含む着色組成物が開示されている。また、特許文献２には、現像しみが発生しない着色感光性樹脂組成物として、着色剤、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、及び溶剤を含む着色感光性樹脂組成物であって、前記アルカリ可溶性樹脂が特定構造の単量体を含み、分子量が１，２０００～１７，０００、酸価が６０～１２０ＫＯＨｍｇ／ｇであり、前記光重合開始剤がオキシムエステルフルオレン誘導体化合物を含む着色感光性樹脂組成物が開示されている。また、特許文献３には、水しみが起こりにくい塗膜が得られるレジスト組成物として、特定構造のフッ素系界面活性剤を含むレジスト組成物が開示されている。また、特許文献４には、乾燥ムラの発生抑制に優れた感光性樹脂組成物として、特定構造のアルカリ可溶性樹脂、特定構造の重合性化合物、光重合開始剤、及び０．５質量％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液での表面張力が２３．０ｍＮ／ｍ以下である界面活性剤を含む感光性樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１４２５８２号公報
特開２０１７－１７３７８７号公報
特開２０１６－１０２２１２号公報
国際公開第２０２２／１２４２９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１～４に記載の組成物は、密着性、水しみの抑制、及び乾燥ムラの抑制の全てを一定水準で満たすことはできなかった。
【０００７】
本発明は、乾燥ムラ、及び水しみを抑制し、かつ、密着性に優れた膜を形成可能な感光性組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、レベリング剤（Ｄ）、及び有機溶剤（Ｅ）を含む感光性組成物であって、
前記レベリング剤（Ｄ）が、下記一般式（１）で表される単量体単位（ｄ１）、及び下記一般式（２）で表される単量体単位（ｄ２）を有する共重合体（Ｄ１）を含み、
前記有機溶剤（Ｅ）が、沸点１００℃以上１５０℃未満の有機溶剤（Ｅ１）、及び沸点１５０℃以上２３０℃未満の有機溶剤（Ｅ２）を含む感光性組成物に関する。
一般式（１）
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2025031376000002.jpg
23
81
（一般式（１）中、Ｒ
１
は、それぞれ独立して炭素数１～６のアルキル基、又は－ＯＳｉ（Ｒ
５
）
３
で表わされる基（Ｒ
５
は、それぞれ独立して炭素数１～３のアルキル基）である。
Ｒ
２
は、それぞれ独立して炭素数１～６のアルキル基である。
Ｒ
３
は、炭素数１～６のアルキル基である。
Ｒ
４
は、水素原子、又はメチル基である。
Ｌ
１
は、２価の有機基、又は単結合である。
ｎは、１～７０の整数である。）
一般式（２）
JPEG
2025031376000003.jpg
23
60
（一般式（２）中、Ｒ
６
は、水素原子、又は炭素数１～１８のアルキル基である。
Ｒ
７
は、水素原子、又はメチル基である。
ｍは、1～４の整数である。
ｏは、２～２００の整数である。）
【０００９】
また、本発明は、有機溶剤（Ｅ２）の含有量が、有機溶剤（Ｅ）１００質量％中、０．５～４０質量％である、請求項１に記載の感光性組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が、ホモポリマーのガラス転移温度が０℃以下である単量体単位（ａ１）を有するアルカリ可溶性樹脂（Ａ１）を含む、請求項１に記載の感光性組成物に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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