JP2004170952A - Positive red color photosensitive composition and color filter using the same - Google Patents

Positive red color photosensitive composition and color filter using the same Download PDF

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JP2004170952A
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Kazuhiro Machiguchi
和宏 町口
Yuji Ueda
裕治 植田
Hirotaka Inoue
博貴 井上
Hitofumi Fukushi
人文 福士
Hirotake Marumichi
博毅 円道
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Sony Corp
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sony Corp
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive red color photosensitive composition which forms a pattern having the film thickness less than 1.5 μm and excellent selectivity for transmitting light with a small quantity of exposure light, and shows a favorable film residual rate by development and high solvent resistance. <P>SOLUTION: The positive color photosensitive composition contains a dye, a photosensitive agent, a hardening agent and a solvent, and further may contain an alkali soluble resin. The composition contains 55.0 to 63.0 pts.mass of the dye content, 10.0 to 30.0 pts.mass of the photosensitive agent content, 10.0 to 25.0 pts.mass of the hardening agent content, and ≤10.0 pts.mass of the alkali soluble resin content with respect to the total 100 pts.mass of the solid content. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明はポジ型赤色着色感光性組成物に関する。   The present invention relates to a positive red colored photosensitive composition.

CCDを用いた固体撮像素子には、図1に示すような支持基材(1)の同一平面上に帯状のパターン(図2)、モザイク状(格子状)のパターン(図3)などで形成された赤色画素(R)、緑色画素(G)および青色画素(B)が多数集合したカラーフィルタ(2)が用いられている。
これらカラーフィルタでは各画素において各色の波長範囲の光のみを選択的に透過し、それ以外の波長範囲の可視光を確実に遮蔽する透過光の選択性能が要求される。そして、これらカラーフィルタでは各色パターン画素は充分な色濃度が必要とされる。
また、CCDの小型化、高精細化に伴い、これらのカラーフィルタには、より微細なパターン画素が求められている。
すなわち、カラーフィルタの1つ1つのパターンを小さくすることでカラーフィルタを搭載したCCDが小型化でき、またカラーフィルタの画素数を増やしてより高解像度の画像情報を得ることもできる。
一方、カラーフィルタのパターンを小さくすると、カラーフィルタの厚みを小さくすることが望まれる。厚みの小さいカラーフィルタは、CCDに斜めに入射してきた光でもカラーフィルタの下にある感光部分に達することができ、CCDの開口率を大きくすることができる。
すなわち、CCDへの斜め入射光がカラーフィルタを透過してCCD感光部に到達できる。
In a solid-state imaging device using a CCD, a band-like pattern (FIG. 2), a mosaic-like (lattice-like) pattern (FIG. 3) and the like are formed on the same plane of a support substrate (1) as shown in FIG. A color filter (2) in which a large number of red pixels (R), green pixels (G), and blue pixels (B) are collected is used.
In these color filters, it is required that each pixel selectively transmits only light in the wavelength range of each color and selectively transmits light that reliably blocks visible light in other wavelength ranges. In these color filters, each color pattern pixel needs a sufficient color density.
Further, with the miniaturization and higher definition of CCD, finer pattern pixels are required for these color filters.
That is, by reducing the size of each pattern of the color filter, the size of the CCD equipped with the color filter can be reduced, and the number of pixels of the color filter can be increased to obtain higher-resolution image information.
On the other hand, when the size of the color filter pattern is reduced, it is desired to reduce the thickness of the color filter. A color filter having a small thickness allows light incident obliquely to the CCD to reach a photosensitive portion below the color filter, thereby increasing the aperture ratio of the CCD.
That is, the obliquely incident light on the CCD can pass through the color filter and reach the CCD photosensitive portion.

このようなカラーフィルタの製造方法には、フォトレジストに代表される感光性組成物に顔料や染料などの色素を含有させた着色感光性組成物を用いてフォトリソグラフィー法により製造する方法が開発されてきた。(例えば、特許文献1〜3など参照。)
具体的なカラーフィルタの製造方法は、例えば、図4に示される。まず、シリコンウエハなどの基板表面に受光素子を形成する(20)。続いて、このシリコンウエハ表面に、受光素子の電子を転送する電極を形成する(30)。このようにして形成した固体撮像素子形成基板(シリコンウエハ表面に、受光部や、転送電極を形成した基板)上にカラーフィルタを形成するにあたり、基板表面を平坦化する目的で平坦化膜(40)を形成する。次に、この基板上に、本願発明の着色感光性組成物を塗布、パターン投影露光、パターン現像および加熱硬化して、カラーフィルタの画素(50a;色画素(1))を形成する。各色毎にこの工程を繰り返し、3色のカラーフィルタ(50a;色画素(1)、50b;色画素(2)および50c;色画素(3))を、固体撮像素子形成基板の同一平面上に形成する。さらに、カラーフィルタ表面の保護のため保護膜(60)を形成する。
前記の製造方法によれば、顔料や染料などの色素によって光の三原色(赤色、緑色、青色)にそれぞれ着色された微細なパターン領域の集合体であるカラーフィルタが形成される。
しかし、従来の着色感光性組成物を用いて形成したカラーフィルタはその膜厚が大きく、カラーフィルタを形成しているそれぞれのパターン領域を小さくすると、入射光を充分に利用できず、鮮明な画像を記録しにくいという問題があった。
そこで、従来の着色感光性組成物を用いて膜厚が1.5μmより薄いカラーフィルタを形成すると、充分な色濃度のカラーフィルタが得られない問題があった。
As a method of manufacturing such a color filter, a method of manufacturing by a photolithography method using a colored photosensitive composition in which a photosensitive composition represented by a photoresist contains a pigment such as a pigment or a dye has been developed. Have been. (See, for example, Patent Documents 1 to 3.)
A specific method for manufacturing a color filter is shown in FIG. 4, for example. First, a light receiving element is formed on the surface of a substrate such as a silicon wafer (20). Subsequently, an electrode for transferring electrons of the light receiving element is formed on the surface of the silicon wafer (30). In forming a color filter on the solid-state imaging device forming substrate (substrate on which the light receiving portion and the transfer electrode are formed on the surface of the silicon wafer) formed in this manner, a flattening film (40) is used to flatten the substrate surface. ) Is formed. Next, on the substrate, the colored photosensitive composition of the present invention is applied, pattern projection exposure, pattern development, and heat curing to form a pixel (50a; color pixel (1)) of a color filter. This process is repeated for each color, and three color filters (50a; color pixel (1), 50b; color pixel (2) and 50c; color pixel (3)) are placed on the same plane of the solid-state imaging device forming substrate. Form. Further, a protective film (60) is formed for protecting the surface of the color filter.
According to the above-described manufacturing method, a color filter is formed, which is an aggregate of fine pattern regions colored in three primary colors of light (red, green, and blue) by a pigment such as a pigment or a dye.
However, the color filter formed using the conventional colored photosensitive composition has a large film thickness, and if each pattern region forming the color filter is reduced, incident light cannot be sufficiently utilized, and a clear image can be obtained. There is a problem that it is difficult to record.
Therefore, when a color filter having a film thickness of less than 1.5 μm is formed using a conventional colored photosensitive composition, there is a problem that a color filter having a sufficient color density cannot be obtained.

ここで、膜厚を1.5μmより薄くしても十分な色濃度を得るため、従来用いられていた、染料を用いたポジ型着色感光性組成物中で、染料濃度を高めると、パターン投影露光後の現像工程で形成できたパターンが溶出して、パターンを形成することができないという問題があった。
このパターンの溶出で、形成したカラーフィルタは期待した色濃度を発揮することができず画素内で色濃度が均一にならなくなり、CCDから入力した画像に色ムラが生じ、もしくは画像データの色再現性が悪くなるなどの問題があった。特に赤色のカラーフィルタの形成において、赤色色素の分子吸光係数が、緑色、青色に比べて低いことから、薄膜としたときに十分な色濃度を得ることが難しく、また赤、緑、青のバランスが取り難いという問題があった。
Here, in order to obtain a sufficient color density even when the film thickness is thinner than 1.5 μm, when the dye density is increased in a conventionally used positive-type colored photosensitive composition using a dye, pattern projection is performed. There was a problem that the pattern formed in the developing step after exposure was eluted, and the pattern could not be formed.
Due to the elution of this pattern, the formed color filter cannot exhibit the expected color density, and the color density does not become uniform within the pixel, causing color unevenness in the image input from the CCD or color reproduction of the image data. There were problems such as deterioration in performance. In particular, in forming a red color filter, it is difficult to obtain a sufficient color density when forming a thin film because the molecular absorption coefficient of the red dye is lower than that of green and blue, and the balance of red, green, and blue There was a problem that it was difficult to take.

特開平2−127602号公報6頁右下欄15行目〜25頁左下欄14行目JP-A-2-127602, page 6, lower right column, line 15 to page 25 lower left column, line 14 特開平4−283701号公報2頁右欄38行目〜3頁右欄43行目JP-A-4-283701, page 2, right column, line 38 to page 3, right column, line 43 特開2002−14220号公報3頁右欄19行目〜11頁右欄15行目JP-A-2002-14220, page 3, right column, line 19 to page 11, right column, line 15

本発明の目的は、1.5μmより薄い膜厚で、透過光の選択性に優れ、少ない露光量でパターンを形成でき、現像残膜率が良好で、耐溶剤性も良好なポジ型赤色着色感光性組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a positive type red color having a film thickness of less than 1.5 μm, having excellent selectivity of transmitted light, forming a pattern with a small amount of exposure, having a good residual film ratio of development, and having good solvent resistance. It is to provide a photosensitive composition.

本発明者らは、前記課題を解決するべく、鋭意検討の結果、特定の比率で、色素、感光剤および硬化剤を含み、さらにアルカリ可溶性樹脂を含んでもよい着色感光性組成物を用いることで、少ない露光量でパターンを形成でき、現像残膜率および耐溶剤性が良好で、1.5μmより薄い膜を形成できるポジ型赤色着色感光性組成物が得られることを見出した。
すなわち本発明は、色素、感光剤、硬化剤および溶剤を含み、さらにアルカリ可溶性樹脂を含んでもよいポジ型着色感光性組成物において、固形分の合計部数100質量部に対して、色素の含有量が55.0〜63.0質量部、感光剤の含有量が10.0〜30.0質量部、硬化剤の含有量が10.0〜25.0質量部、アルカリ可溶性樹脂の含有量が10.0質量部以下であるポジ型赤色着色感光性組成物、前記のポジ型赤色着色感光性組成物を用いて形成した画素を含むカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを用いた固体撮像素子を提供する。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-described problems, and as a result of using a colored photosensitive composition containing a dye, a photosensitizer and a curing agent at a specific ratio, and further including an alkali-soluble resin. It has been found that a positive red-colored photosensitive composition capable of forming a pattern with a small amount of exposure, having a good residual film ratio and solvent resistance, and forming a film thinner than 1.5 μm can be obtained.
That is, the present invention includes a dye, a photosensitizer, a curing agent, and a solvent, and further contains a dye in a positive-type colored photosensitive composition that may further include an alkali-soluble resin, based on 100 parts by mass of the total solid content. Is 55.0 to 63.0 parts by mass, the content of the photosensitive agent is 10.0 to 30.0 parts by mass, the content of the curing agent is 10.0 to 25.0 parts by mass, and the content of the alkali-soluble resin is Provided is a positive red-colored photosensitive composition of 10.0 parts by mass or less, a color filter including pixels formed using the positive red-colored photosensitive composition, and a solid-state imaging device using the color filter. .

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物によれば、厚さ1.5μmより薄い膜厚のカラーフィルタでも、また、露光量が小さくてもパターンを形成でき、さらにパターン現像時のパターン膜減りが小さく、耐溶剤性も良好であるので、画像の色ムラが小さくできる。このカラーフィルタは、CCDを用いた固体撮像素子に好適に用いることができる。特に、本発明に記載した好ましい色素を用いると、赤色の波長の選択透過性能に優れた赤色画素を有するカラーフィルタを得ることができる。   According to the positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention, a pattern can be formed even with a color filter having a thickness of less than 1.5 μm and a small exposure amount, and the pattern film can be reduced during pattern development. And the solvent resistance is good, so that the color unevenness of the image can be reduced. This color filter can be suitably used for a solid-state imaging device using a CCD. In particular, when the preferred dye described in the present invention is used, it is possible to obtain a color filter having a red pixel having excellent selective transmission performance at a red wavelength.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポジ型赤色着色感光性組成物は、着色成分として色素を含む。色素としては、好ましくは染料が用いられる。色素は目的とする赤色の色調に合わせて選択し、赤色色素単独でも、複数の赤色色素の配合、または赤色色素と他の色相の色素、例えば、黄色色素や橙色色素などを配合して使用することもできる。
そして、望ましい色素は、ポジ型赤色着色感光性組成物を構成する溶剤に充分な溶解度を持ち、さらにパターン形成時の現像工程において現像液に対して充分な溶解度を持ち、そして赤色のパターンを形成できるものである。
本発明に用いられる色素としては、一般式(IV)で表される色素が好ましく用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention contains a dye as a coloring component. As the pigment, a dye is preferably used. The dye is selected according to the desired red color tone, and the red dye alone, a mixture of a plurality of red dyes, or a mixture of a red dye and a dye of another hue, such as a yellow dye or an orange dye, is used. You can also.
The desired dye has a sufficient solubility in the solvent constituting the positive-type red-colored photosensitive composition, and further has a sufficient solubility in a developing solution in a developing step at the time of pattern formation, and forms a red pattern. You can do it.
As the dye used in the present invention, a dye represented by the general formula (IV) is preferably used.

Figure 2004170952
Figure 2004170952

[式中、Dは、キサンテン、アゾ、アントラキノン、ピラゾロンからなる群から選ばれる 少なくとも1種の色素母体を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
1は、炭素数3〜20の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基、アルキル鎖の炭素数 が1〜4のアルキルシクロヘキシル基、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された 炭素数3〜24の脂肪族アルコキシアルキル基、炭素数3〜24の脂肪族エステル基 、または炭素数7〜20のアリールアルキル基を表す。(前記のアリールアルキル基 は、置換されていてもよいフェニル基および置換されていてもよいナフチル基からな る群から選ばれる少なくとも1種のアリール基で置換された炭素数7〜20のアリー ルアルキル基を表す。)
ただし、nが2〜4の整数のときは、R1は互いに同一でも異なってもよい。
具体的には、脂肪族炭化水素基としてはプロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デキシ ル基、1−メチルブチル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1,5−ジメ チルヘキシル基、1,6−ジメチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基および1,1 ,5,5−テトラメチルヘキシル基が、
アルキルシクロヘキシル基としては2−メチルシクロヘキシルキ基および2−エチル シクロヘキシル基が、
脂肪族アルコキシアルキル基としてはエトキシプロピル基、i−プロポキシプロピル基 、オクトキシプロピル基、3−エトキシ−n−プロピル基および3−(2−エチルヘ キシルオキシ)プロピル基が、
脂肪族エステル基としてはプロポキシカルボニルプロピル基、エトキシカルボニルブト キシ基、プロピオニルオキシエチル基およびブチリルオキシブチル基が、
アリールアルキル基としてはベンジル基、フェネチル基および1−メチル−3−フェニ ルプロピル基などが挙げられる。]
[In the formula, D represents at least one kind of pigment matrix selected from the group consisting of xanthene, azo, anthraquinone, and pyrazolone.
n represents an integer of 1 to 4.
R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a cyclohexyl group, an alkylcyclohexyl group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, or 3 to 24 carbon atoms substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. An aliphatic alkoxyalkyl group, an aliphatic ester group having 3 to 24 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms. (The arylalkyl group is an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms substituted with at least one aryl group selected from the group consisting of an optionally substituted phenyl group and an optionally substituted naphthyl group. Represents a group.)
However, when n is an integer of 2 to 4, R 1 may be the same or different.
Specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a propyl group, a hexyl group, an octyl group, a dexyl group, a 1-methylbutyl group, a 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, and a 1,5-dimethylhexyl group. 1,6-dimethylheptyl group, 2-ethylhexyl group and 1,1,5,5-tetramethylhexyl group
Examples of the alkylcyclohexyl group include a 2-methylcyclohexyl group and a 2-ethylcyclohexyl group.
Examples of the aliphatic alkoxyalkyl group include an ethoxypropyl group, an i-propoxypropyl group, an octoxypropyl group, a 3-ethoxy-n-propyl group, and a 3- (2-ethylhexyloxy) propyl group.
Examples of the aliphatic ester group include a propoxycarbonylpropyl group, an ethoxycarbonylbutoxy group, a propionyloxyethyl group, and a butyryloxybutyl group.
Examples of the arylalkyl group include a benzyl group, a phenethyl group and a 1-methyl-3-phenylpropyl group. ]

一般式(IV)で示される色素のうち、特に好ましい色素としては一般式(I)で示される化合物またはその塩が挙げられる。   Among the dyes represented by the general formula (IV), particularly preferred dyes include a compound represented by the general formula (I) or a salt thereof.

Figure 2004170952
Figure 2004170952

〔式中、R10〜R13は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を 示す。
14〜R16は、それぞれ独立に、スルホン酸基または一般式(I−1)で示される置 換基を示す。ただし、R14〜R16のうち、少なくとも1つは一般式(I−1)で示さ れる置換基を示す。
−SONHR17 (I−1)
(式中、R17は、炭素数2〜20のアルキル基、アルキル鎖の炭素数が2〜12のシ クロヘキシルアルキル基、アルキル鎖の炭素数が1〜4のアルキルシクロヘキシル 基、炭素数2〜12のアルコキシル基で置換された炭素数2〜12のアルキル基、 一般式(I−1−1)で示されるアルキルカルボキシルアルキル基、
1−CO−O−L2− (I−1−1)
(式中、L1は、炭素数2〜12のアルキル基を示し、
2は、炭素数2〜12のアルキレン基を示す。)
一般式(I−1−2)で示されるアルキルオキシカルボニルアルキル基、
3−O−CO−L4− (I−1−2)
(式中、L3は、炭素数2〜12のアルキル基を示し、
4は、炭素数2〜12のアルキレン基を示す。)
炭素数1〜20のアルキル基で置換されたフェニル基、
またはフェニル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基を示す。)
で示される置換基を示す。〕
[In the formula, R 10 to R 13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
R 14 to R 16 each independently represent a sulfonic acid group or a substituent represented by the general formula (I-1). However, at least one of R 14 to R 16 represents a substituent represented by the general formula (I-1).
—SO 2 NHR 17 (I-1)
Wherein R 17 is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclohexylalkyl group having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, an alkylcyclohexyl group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, and 2 carbon atoms. An alkyl group having 2 to 12 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having from 12 to 12, an alkylcarboxylalkyl group represented by the general formula (I-1-1),
L 1 -CO-OL 2- (I-1-1)
(Wherein, L 1 represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms,
L 2 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. )
An alkyloxycarbonylalkyl group represented by the general formula (I-1-2),
L 3 -O-CO-L 4 - (I-1-2)
(Wherein L 3 represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms;
L 4 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. )
A phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
Or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a phenyl group. )
Represents a substituent represented by ]

一般式(I)で示される化合物またはその塩(以下、「色素(I)」とすることがある。)において、置換基R10〜R13として示される炭素数1〜3のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基などが例示される。
置換基R17における炭素数2〜20のアルキル基としては、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、2−エチルヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基などが例示される。
アルキル鎖の炭素数が2〜12のシクロヘキシルアルキル基としてはシクロヘキシルエチル基、3−シクロヘキシルプロピル基、8−シクロヘキシルオクチル基などが例示される。
アルキル鎖の炭素数が1〜4のアルキルシクロヘキシル基としては2−エチルシクロヘキシル基、2−プロピルシクロヘキシル基、2−(n−ブチル)シクロヘキシル基などが例示される。
炭素数2〜12のアルコキシル基で置換された炭素数2〜12のアルキル基としては3−エトキシ−n−プロピル基、プロポキシプロピル基、4−プロポキシ−n−ブチル基、3−メチル−n−ヘキシルオキシエチル基、3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピル基などが、例示される。
炭素数1〜20のアルキル基で置換されたフェニル基としてはo−イソプロピルフェニル基などが例示される。
フェニル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基としてはDL−1−フェニルエチル基、ベンジル基、3−フェニル−n−ブチル基などが例示される。
置換基L1、L2における炭素数2〜12のアルキル基としてはエチル基、プロピル基、n−ヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、2−エチルヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基などが例示される。
置換基L3、L4における炭素数2〜12のアルキレン基としてはジメチレン基、ヘキサメチレン基などが、それぞれ例示される。
In the compound represented by the general formula (I) or a salt thereof (hereinafter, sometimes referred to as “dye (I)”), the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms represented by substituents R 10 to R 13 includes Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group.
The alkyl group having 2 to 20 carbon atoms in the substituent R 17, ethyl, n- propyl, i- propyl, n- hexyl, n- nonyl, n- decyl group, n- dodecyl group, 2 -Ethylhexyl, 1,3-dimethylbutyl, 1-methylbutyl, 1,5-dimethylhexyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl and the like.
Examples of the cyclohexylalkyl group having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain include a cyclohexylethyl group, a 3-cyclohexylpropyl group, and an 8-cyclohexyloctyl group.
Examples of the alkylcyclohexyl group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain include a 2-ethylcyclohexyl group, a 2-propylcyclohexyl group, and a 2- (n-butyl) cyclohexyl group.
Examples of the alkyl group having 2 to 12 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having 2 to 12 carbon atoms include a 3-ethoxy-n-propyl group, a propoxypropyl group, a 4-propoxy-n-butyl group, and a 3-methyl-n- Examples include a hexyloxyethyl group and a 3- (2-ethylhexyloxy) propyl group.
Examples of the phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include an o-isopropylphenyl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a phenyl group include a DL-1-phenylethyl group, a benzyl group, and a 3-phenyl-n-butyl group.
Examples of the alkyl group having 2 to 12 carbon atoms in the substituents L 1 and L 2 include an ethyl group, a propyl group, an n-hexyl group, an n-nonyl group, an n-decyl group, an n-dodecyl group, a 2-ethylhexyl group, , 3-dimethylbutyl group, 1-methylbutyl group, 1,5-dimethylhexyl group, 1,1,3,3-tetramethylbutyl group and the like.
Examples of the alkylene group having 2 to 12 carbon atoms in the substituents L 3 and L 4 include a dimethylene group and a hexamethylene group.

色素(I)は、一般式(I)で示される化合物であってもよいし、前記化合物の塩であってもよい。前記した塩としては、例えば、水素原子や、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属とのアルカリ金属塩などが挙げられる。これらの塩は、一般式(I)で示される化合物の置換基R14、R15、R16がそれぞれ独立にスルホン酸基である場合には、前記スルホン酸基で塩を形成できる。 The dye (I) may be a compound represented by the general formula (I) or a salt of the compound. Examples of the salt include a hydrogen atom and an alkali metal salt with an alkali metal such as lithium, sodium, and potassium. These salts can form a salt with the sulfonic acid group when the substituents R 14 , R 15 , and R 16 of the compound represented by the general formula (I) are each independently a sulfonic acid group.

前記の一般式(I)で示される化合物のうち、好ましい化合物としては、例えば、化合物(50)などが挙げられる。   Among the compounds represented by the general formula (I), preferred examples include the compound (50).

Figure 2004170952
Figure 2004170952

化合物(50)は、例えば、特開平6−230210号公報、特開平7−242651号公報などに記載されている。   The compound (50) is described in, for example, JP-A-6-230210, JP-A-7-242651 and the like.

赤色の画素を形成する着色感光性組成物に用いられる好ましい色素としては、一般式(IV)で示される化合物に加えて、一般式(II)で示される化合物またはその塩、および一般式(III)で示される化合物が挙げられる。   Preferred dyes used in the colored photosensitive composition for forming a red pixel include, in addition to the compound represented by the general formula (IV), a compound represented by the general formula (II) or a salt thereof, and a compound represented by the general formula (III) )).

Figure 2004170952
Figure 2004170952

〔式中、R21、R22は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示し、
20、R23〜R25は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、スルホン酸基またはニトロ基を示す。〕
[Wherein, R 21 and R 22 each independently represent a hydroxyl group or a carboxyl group;
R 20, R 23 ~R 25 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a sulfonic acid group or a nitro group. ]

Figure 2004170952
Figure 2004170952

〔式中、R30は、炭素数2〜10のアルキル基を示し、
31、R32、R34は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、ヒドロキシル基またはシアノ基を示し、
33は、炭素数1〜4のアルキル基を示す。〕
[Wherein, R 30 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms;
R 31 , R 32 and R 34 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxyl group or a cyano group;
R 33 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

一般式(II)で示される化合物またはその塩(以下、「色素(II)」とすることがある。)において、置換基R20、R23〜R25として示されるハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子などが、炭素数1〜4のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが、炭素数1〜4のアルコキシル基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などがそれぞれ例示される。 In the compound represented by the general formula (II) or a salt thereof (hereinafter sometimes referred to as “dye (II)”), the halogen atom represented by the substituents R 20 , R 23 to R 25 is a fluorine atom, A chlorine atom, a bromine atom and the like; a C1-4 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group; and a C1-4 alkoxyl group such as a methoxy group, an ethoxy group and a propoxy group. , Butoxy group and the like.

色素(II)は、一般式(II)で示される化合物であってもよいし、前記化合物の塩であってもよい。塩としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属とのアルカリ金属塩や、それらの混合物などが挙げられる。こうした塩は、一般式(II)で示される化合物の置換基R23〜R26がスルホン酸基である場合には、通常、前記のスルホン酸基の部分で塩を形成する。
また、色素(II)は、金属原子に配位して錯体を形成していてもよい。金属原子と錯体を形成することにより、耐光性がより向上する。金属原子としては、遷移金属原子が挙げられ、中でもクロム原子が好ましい。
The dye (II) may be a compound represented by the general formula (II) or a salt of the compound. Examples of the salt include an alkali metal salt with an alkali metal such as lithium, sodium, and potassium, and a mixture thereof. These salts, when substituents R 23 to R 26 of the compound represented by the general formula (II) is a sulfonic acid group, usually form salts with part of the sulfonic acid groups.
Further, the dye (II) may be coordinated with a metal atom to form a complex. By forming a complex with a metal atom, light resistance is further improved. Examples of the metal atom include a transition metal atom, and among them, a chromium atom is preferable.

色素(II)のうち、好ましい色素としては、C.I.ソルベントイエロー82、C.I.ソルベントオレンジ56などが例示される。   Among the dyes (II), preferred dyes include C.I. I. Solvent Yellow 82, C.I. I. Solvent Orange 56 and the like.

一般式(III)で示される化合物(以下、「色素(III)」とすることがある。)において、置換基R30で示される炭素数2〜10のアルキル基としては、エチル基、プロピル基、n−ヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、2−エチルヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基などが例示される。
33で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などがそれぞれ例示される。
In the compound represented by the general formula (III) (hereinafter sometimes referred to as “dye (III)”), the alkyl group having 2 to 10 carbon atoms represented by the substituent R 30 includes an ethyl group and a propyl group. , N-hexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, 2-ethylhexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-methylbutyl group, 1,5-dimethylhexyl group, 1,1 , 3,3-tetramethylbutyl group and the like.
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 33, a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group are exemplified, respectively.

また、一般式(III)で示される化合物は、例えば、特開昭50−28530号公報に示される製造方法で製造できる。
色素(III)のうち、好ましい色素としては、C.I.ソルベントイエロー162などが例示される。
Further, the compound represented by the general formula (III) can be produced, for example, by a production method described in JP-A-50-28530.
Among the dyes (III), preferred dyes include C.I. I. Solvent Yellow 162 and the like.

さらに前記一般式(IV)で示される化合物に加えて、用いることができる色素としては、酸性染料のスルホンアミド誘導体および油溶性染料などが挙げられる。   Further, in addition to the compound represented by the general formula (IV), examples of the dye that can be used include a sulfonamide derivative of an acid dye and an oil-soluble dye.

中でも、赤色画素を形成するために使用される色素の組み合わせとしては、具体的には、化合物(50)/C.I.ソルベントイエロー162、化合物(50)/C.I.ソルベントイエロー162/C.I.ソルベントイエロー82、化合物(50)/C.I.ソルベントイエロー162/C.I.ソルベントオレンジ56、化合物(50)/C.I.ソルベントイエロー162/C.I.ソルベントイエロー82/C.I.ソルベントオレンジ56などが挙げられ、とりわけ化合物(50)/C.I.ソルベントイエロー162/C.I.ソルベントイエロー82の組み合わせが好ましい。   Above all, as a combination of dyes used for forming a red pixel, specifically, compound (50) /C.I. I. Solvent Yellow 162, Compound (50) /C.I. I. Solvent Yellow 162 / C.I. I. Solvent Yellow 82, compound (50) /C.I. I. Solvent Yellow 162 / C.I. I. Solvent Orange 56, Compound (50) /C.I. I. Solvent Yellow 162 / C.I. I. Solvent Yellow 82 / C.I. I. Solvent Orange 56, among others, Compound (50) /C.I. I. Solvent Yellow 162 / C.I. I. Solvent Yellow 82 is preferred.

本発明における色素の含有量は、用いた色素の合計量を100質量部としたときに、色素(I)の含有量が25〜40質量部、色素(II)の含有量が25〜40質量部、色素(III)の含有量が25〜40質量部であることが好ましい。さらには、色素(I)の含有量が35〜40質量部、色素(II)の含有量が30〜35質量部、色素(III)の含有量が30〜35質量部であることが好ましい。35〜40質量部であることがさらに好ましい。色素の含有量が上記範囲であると、必要なカラーフィルタの色濃度を確保でき、またポジ型赤色着色感光性組成物でカラーフィルタの赤色画素パターンを作成したときに、現像溶解部での感光性組成物残渣が生じない点で好ましい。
本発明における色素の全使用量は、ポジ型赤色着色感光性組成物の固形分100質量部中、55.0〜63.0質量部、好ましくは59.0〜63.0質量部である。55.0質量部より少ないと、薄膜を形成する場合に色濃度が不足する傾向があるため、好ましくない。また63.0質量部より多いと、現像工程でパターンが溶出して、溶出した部分がカラーフィルタとしたときに欠陥となる可能性が高いため、好ましくない。
The content of the dye in the present invention is such that the content of the dye (I) is 25 to 40 parts by mass and the content of the dye (II) is 25 to 40 parts by mass when the total amount of the dyes used is 100 parts by mass. And the content of the dye (III) is preferably 25 to 40 parts by mass. Furthermore, it is preferable that the content of the dye (I) is 35 to 40 parts by mass, the content of the dye (II) is 30 to 35 parts by mass, and the content of the dye (III) is 30 to 35 parts by mass. More preferably, the amount is 35 to 40 parts by mass. When the content of the dye is within the above range, the necessary color density of the color filter can be secured, and when the red pixel pattern of the color filter is formed with the positive-type red coloring photosensitive composition, the photosensitive layer in the developing and dissolving portion is exposed. This is preferred in that no residue of the reactive composition is generated.
The total amount of the dye used in the present invention is 55.0 to 63.0 parts by mass, preferably 59.0 to 63.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the solid content of the positive-type red colored photosensitive composition. If the amount is less than 55.0 parts by mass, the color density tends to be insufficient when forming a thin film, which is not preferable. On the other hand, if the amount is more than 63.0 parts by mass, the pattern is eluted in the developing step, and the eluted portion is likely to become a defect when formed into a color filter, which is not preferable.

本発明中のポジ型着色感光性組成物に含まれる感光剤としては、例えば、フェノール化合物とo−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステルなどを用いることができる。フェノール化合物としてはジ、トリ、テトラおよびペンタヒドロキシベンゾフェノンや、化学式(21)で示される化合物などが、o−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物としてはo−ナフトキシノンジアジド−5−スルホン酸、o−ナフトキシノンジアジド−4−スルホン酸などがそれぞれ例示される。   As the photosensitive agent contained in the positive coloring photosensitive composition of the present invention, for example, an ester of a phenol compound and an o-naphthoquinonediazidosulfonic acid compound can be used. Examples of the phenol compound include di, tri, tetra, and pentahydroxybenzophenone, and the compound represented by the chemical formula (21). Xinonediazide-4-sulfonic acid and the like are each exemplified.

Figure 2004170952
Figure 2004170952

本発明中のポジ型赤色着色感光性組成物に含まれる硬化剤としては、加熱されることにより硬化させる加熱硬化剤が用いられる。加熱硬化剤としては、一般式(31)で示される化合物が例示される。   As the curing agent contained in the positive-type red colored photosensitive composition of the present invention, a heat curing agent that is cured by heating is used. Examples of the heat curing agent include compounds represented by the general formula (31).

Figure 2004170952
Figure 2004170952

〔式中、Q1〜Q4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基 または炭素数1〜4のアルコキシル基で置換された炭素数1〜4のアルキル基を示し、
Zはフェニル基または一般式(32)
56N− (32)
(式中、Q5、Q6は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル 基または炭素数1〜4のアルコキシル基で置換された炭素数1〜4のアルキル基を示 す。)
で示される置換基を示す。ただし、Q〜Q6のうちの少なくとも1つは、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシル基で置換された炭素数1〜4のアルキル基である。〕
前記化合物において炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基などが、炭素数1〜4のアルコキシル基で置換された炭素数1〜4のアルキル基としてはメトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシブチル基がそれぞれ例示される。前記した一般式(32)で示される化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミンなどが挙げられる。
[Wherein, Q 1 to Q 4 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms. ,
Z is a phenyl group or a general formula (32)
Q 5 Q 6 N- (32)
(In the formula, Q 5 and Q 6 each independently represent a hydrogen atom, a C 1-4 hydroxyalkyl group or a C 1-4 alkyl group substituted with a C 1-4 alkoxyl group. Do.)
Represents a substituent represented by Provided that at least one of Q 1 to Q 6 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which is substituted with a hydroxyalkyl group or an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms. ]
In the compound, the hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms includes a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a hydroxybutyl group, etc., each having 1 to 4 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, and a propoxybutyl group. Examples of the compound represented by the general formula (32) include hexamethoxymethylmelamine.

本発明中のポジ型赤色着色感光性組成物に用いることができるアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、ポリビニル樹脂等が挙げられる。ノボラック樹脂としてはパラクレゾールノボラック樹脂、メタクレゾールノボラック樹脂、パラクレゾールとメタクレゾールとのノボラック樹脂、一般式(11)   Examples of the alkali-soluble resin that can be used for the positive-type red colored photosensitive composition in the present invention include a novolak resin and a polyvinyl resin. As the novolak resin, para-cresol novolak resin, meta-cresol novolak resin, novolak resin of para-cresol and meta-cresol, general formula (11)

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示される構造を有するノボラック樹脂などが挙げられる。ポリビニル樹脂としては、ポリp−ビニルフェノール、スチレンとp−ビニルフェノールの共重合体などが挙げられる。各樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、3,000〜14,000の範囲であることが好ましく、5,500〜13,500の範囲であることがさらに好ましい。 And a novolak resin having a structure represented by the following formula: Examples of the polyvinyl resin include poly-p-vinylphenol and a copolymer of styrene and p-vinylphenol. The weight average molecular weight in terms of polystyrene of each resin is preferably in the range of 3,000 to 14,000, and more preferably in the range of 5,500 to 13,500.

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物は、その固形分100質量部に対して、そのうち色素の含有量が55.0〜63.0質量部、アルカリ可溶性樹脂の含有量が10.0質量部以下、感光剤の含有量が10.0〜30.0質量部、硬化剤の含有量が10.0〜25.0質量部であることが好ましい。
色素の含有量が55.0質量部より小さいと、薄膜を作成した際にカラーフィルタの色が薄いためカラーフィルタとしての機能がなくなるので好ましくない。また、色素の含有量が63.0質量部より大きいときはパターン形成の現像工程でカラーフィルタの膜減りを発生して画像の色ムラが生じるので好ましくない。
感光剤の含有量が10.0〜30.0質量部であると、現像工程でカラーフィルタの膜減りを生ずることなく画像の色ムラも生じ難い傾向にあり、また感光剤を全て感光させるためにパターン形成時の投影露光時間が長くなって生産効率が悪くなることがないので、好ましい。
硬化剤の含有量が10.0〜25.0質量部であると、形成したカラーフィルタパターンを加熱硬化したときの機械的強度が十分であり、また現像工程でカラーフィルタの膜減りを発生して画像の色ムラが生じにくいため、好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の含有量が10質量部以下、さらに1質量部以下であると、アルカリ現像液に対する溶解度が十分であってパターンを形成でき、また現像工程でカラーフィルタの膜減りを生ずることなく画像の色ムラも生じ難い傾向にあり、好ましい。
本発明のポジ型赤色着色感光性組成物中の感光剤、硬化剤およびアルカリ可溶性樹脂のそれぞれ質量部数は、パターン投影露光量、現像時のパターン膜減り、パターンの機械的強度等に応じて、適宜調節できる。
The positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention has a pigment content of 55.0 to 63.0 parts by mass and an alkali-soluble resin content of 10.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the solid content. Or less, it is preferable that the content of the photosensitive agent is 10.0 to 30.0 parts by mass and the content of the curing agent is 10.0 to 25.0 parts by mass.
If the content of the dye is less than 55.0 parts by mass, the color filter becomes thin when a thin film is formed, so that the function as a color filter is lost. On the other hand, when the content of the dye is more than 63.0 parts by mass, the film of the color filter is reduced in the developing step of the pattern formation, and the color unevenness of the image is generated.
When the content of the photosensitive agent is 10.0 to 30.0 parts by mass, color unevenness of an image is less likely to occur without causing a reduction in the thickness of a color filter in a developing process. This is preferable because the projection exposure time during pattern formation does not become long and the production efficiency does not deteriorate.
When the content of the curing agent is 10.0 to 25.0 parts by mass, the mechanical strength when the formed color filter pattern is cured by heating is sufficient, and the color filter film is reduced in the developing process. This is preferable because color unevenness of an image is less likely to occur.
When the content of the alkali-soluble resin is 10 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or less, the solubility in an alkali developing solution is sufficient and a pattern can be formed. This is preferable since color unevenness tends to hardly occur.
The photosensitive agent in the positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention, the curing agent and the number of parts by weight of the alkali-soluble resin, respectively, the pattern projection exposure, the pattern film reduction during development, depending on the mechanical strength of the pattern, It can be adjusted appropriately.

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物は溶剤を含む。溶剤は、ポジ型赤色着色感光性組成物中に含まれる色素、感光剤および硬化剤の溶解度、ならびにポジ型着色感光性組成物中に含まれてもよいアルカリ可溶性樹脂の溶解度、なかでも色素の溶解度に応じて適宜選択されて用いられる。
溶剤としては、例えば、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、N,N’−ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸n−ブチルピルビン酸エチル、乳酸エチルなどが例示される。これらの溶剤はそれぞれ単独または2種以上を混合して用いられる。
溶剤の使用量はポジ型赤色着色感光性組成物の固型分100質量部に対して通常は230〜400質量部、好ましくは250〜300質量部である。
溶剤の含有量が230〜400質量部であると、基板上にポジ型赤色着色感光性組成物を用いて薄膜を形成する際の塗布ムラが小さくできる傾向があり、好ましい。
The positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention contains a solvent. The solvent is the dye contained in the positive-type colored photosensitive composition, the solubility of the photosensitizer and the curing agent, and the solubility of the alkali-soluble resin that may be contained in the positive-type colored photosensitive composition, among other dyes It is appropriately selected and used according to the solubility.
Examples of the solvent include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, N-methylpyrrolidone, and γ. -Butyrolactone, dimethylsulfoxide, N, N'-dimethylformamide, cyclohexanone, ethyl acetate, ethyl n-butylpyruvate, ethyl lactate and the like. These solvents are used alone or in combination of two or more.
The amount of the solvent to be used is generally 230 to 400 parts by mass, preferably 250 to 300 parts by mass, per 100 parts by mass of the solid component of the positive-type red colored photosensitive composition.
When the content of the solvent is from 230 to 400 parts by mass, coating unevenness when a thin film is formed on the substrate using the positive-type red-colored photosensitive composition tends to be small, which is preferable.

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物を用いることにより、1.5μmより薄い厚みで、縦および横の長さがそれぞれ独立に2〜20μm程度のパターンの赤色画素からなるカラーフィルタを得ることができる。   By using the positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention, a color filter having a thickness smaller than 1.5 μm and consisting of red pixels having a pattern of about 2 to 20 μm in length and width independently of each other can be obtained. Can be.

カラーフィルタを得るには、通常の着色感光性組成物と同様にフォトリソグラフィー法により操作すればよく、例えば、支持体上に本発明のポジ型赤色着色感光性組成物からなる被膜を設け、前記の被膜を露光した後、現像してパターンを形成すればよい。支持体としては、例えば、CCDが形成されたシリコンウエハー、透明なガラス板、石英板などが挙げられる。   In order to obtain a color filter, it may be operated by a photolithography method in the same manner as a usual colored photosensitive composition, for example, providing a coating comprising the positive red colored photosensitive composition of the present invention on a support, After exposing the film, a pattern may be formed by developing. Examples of the support include a silicon wafer on which a CCD is formed, a transparent glass plate, a quartz plate, and the like.

支持体上に被膜を設けるには、例えば、本発明のポジ型赤色着色感光性組成物をスピンコート法、ディップ法、流延塗布法、ロール塗布法、スリット&スピンコート法などの通常の塗布方法で支持体の上に塗布し、次いで溶剤などの揮発成分を加熱などにより除去させればよい。このようにして、支持体等の上に着色感光性組成物の固形分からなる層が形成される。   In order to form a coating on the support, for example, the positive type red-colored photosensitive composition of the present invention is applied by a usual coating method such as a spin coating method, a dip method, a casting coating method, a roll coating method, and a slit & spin coating method. It may be applied to a support by a method, and then volatile components such as a solvent may be removed by heating or the like. Thus, a layer composed of the solid content of the colored photosensitive composition is formed on the support or the like.

次いで、この被膜を露光する。露光には目的とするパターンに応じたパターンからなるマスクパターンが用いられ、前記のマスクパターンを介して光線を照射すればよい。露光に用いられる光線としては、例えば、g線、i線などを用いることができ、g線ステッパー、i線ステッパーなどの露光機を用いて露光すればよい。照射領域における光線の照射量は、感光剤の種類や含有量、硬化剤の種類や含有量、アルカリ可溶性樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量、単量体比、含有量、などによって適宜選択される。また、こうして作成した塗布膜は加熱してもよい。加熱することで、用いた硬化剤が硬化して、被膜の機械的強度が向上する傾向があり、好ましい。加熱する場合の加熱温度は、例えば80〜150℃である。   The coating is then exposed. A mask pattern composed of a pattern corresponding to a target pattern is used for the exposure, and a light beam may be irradiated through the mask pattern. As a light beam used for exposure, for example, g-line, i-line, or the like can be used, and exposure may be performed using an exposure device such as a g-line stepper or an i-line stepper. The irradiation amount of the light beam in the irradiation region is appropriately selected depending on the type and content of the photosensitizer, the type and content of the curing agent, the weight average molecular weight in terms of polystyrene of the alkali-soluble resin, the monomer ratio, the content, and the like. Further, the coating film thus formed may be heated. By heating, the used curing agent is cured, and the mechanical strength of the coating tends to be improved, which is preferable. The heating temperature when heating is, for example, 80 to 150 ° C.

露光後、現像する。現像は通常のポジ型感光性組成物を用いた場合と同様に、被膜が設けられた支持体を現像液に浸漬すればよい。現像液としては、通常の感光性組成物を用いてパターンを形成する場合と同様の現像液を用いることができる。現像液から支持体を引き上げ、次いで水洗して現像液を除去することにより、目的とするパターンで赤色の画素が形成されたカラーフィルタを得ることができる。また、現像液からこの支持体を引き上げ、次いでリンス液でリンスをし、水洗する場合もある。このリンスにより、現像時に支持体上に残った着色感光性組成物の残渣を取り除くことができる。   After exposure, develop. The development may be performed by immersing the support provided with the coating film in a developing solution as in the case of using a normal positive photosensitive composition. As the developing solution, the same developing solution as used when a pattern is formed using a usual photosensitive composition can be used. By pulling up the support from the developing solution and then washing with water to remove the developing solution, a color filter in which red pixels are formed in a desired pattern can be obtained. In some cases, the support is pulled up from the developing solution, then rinsed with a rinsing solution, and washed with water. By this rinsing, residues of the colored photosensitive composition remaining on the support during development can be removed.

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物は、次いで紫外線を照射してもよい。紫外線を照射することにより、残存する感光剤を分解することができる。また、水洗後、加熱により、形成されたカラーフィルタパターンの機械的強度を向上することができる。加熱温度は通常160℃以上220℃以下程度である。160℃以上220℃以下であると、硬化剤により硬化が十分に進み、一方、色素が分解することがなく、好ましい。   The positive-type red-colored photosensitive composition of the present invention may be subsequently irradiated with ultraviolet rays. By irradiating with ultraviolet rays, the remaining photosensitive agent can be decomposed. After washing with water, the mechanical strength of the formed color filter pattern can be improved by heating. The heating temperature is usually about 160 ° C. or more and 220 ° C. or less. When the temperature is 160 ° C. or more and 220 ° C. or less, curing is sufficiently advanced by the curing agent, and the dye is not decomposed, which is preferable.

こうして、目的とするパターンでカラーフィルタの赤色画素が形成されるが、このカラーフィルタのパターン形成工程を異なる色ごとに繰り返すことで、例えば、赤色の画素、緑色の画素および青色の画素といった3色の画素が同一の支持体上に形成される。なお、各色の画素の形成順序については、任意に変更することができる。   Thus, the red pixel of the color filter is formed with the target pattern. By repeating the pattern forming process of the color filter for each of the different colors, for example, three colors such as a red pixel, a green pixel, and a blue pixel are obtained. Of pixels are formed on the same support. Note that the order of forming the pixels of each color can be arbitrarily changed.

上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
色素として化学式(50)
Example 1
Chemical formula (50) as pigment

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示される化合物を2.2質量部、色素としてC.I.ソルベントオレンジ56を2.1質量部、C.I.ソルベントイエロー162を1.6質量部、感光剤として化学式(21)で示されるフェノール化合物とo−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルを2.6質量部、硬化剤としてヘキサメトキシメチルメラミンを1.6質量部、溶剤として乳酸エチル20.0質量部およびN,N−ジメチルホルムアミド9.0質量部を混合したのち、孔径0.1μmのメンブランフィルターで濾過してポジ型赤色着色感光性組成物を得た。
次にシリコンウエハに住友化学工業(株)製のスミレジストPR−1300Y−PGを平坦化膜形成材としてスピンコートし、100℃で1分間加熱して揮発成分を除去して0.5μmの膜厚の被膜を形成した。次いで、このシリコンウエハを230℃で15分間加熱して皮膜を硬化させ支持体を形成した。先に作成したポジ型着色感光性組成物をこの支持体(平坦化膜付きシリコンウエハ)上にスピンコート法で塗布し、100℃で1分間加熱して揮発成分を除去して被膜を形成した。次いで露光機〔「Nikon NSR i7A」((株)ニコン製)〕を用いてマスクパターンを介してi線を照射して1,300mJの露光量で露光したのち、現像液〔「SOPD」(住友化学工業(株)製)、23℃〕に30秒間浸漬して現像した。現像後、リンス液(1.9質量%のTMAH水溶液に0.15質量%のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを添加したもの。)でリンスをし、水洗し、乾燥後、紫外線を照射し、180℃に3分間加熱して、線幅3.0μmで厚みが1.1μmの帯状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、マスクパターンを代える以外は上記と同様に操作して、線幅が3.0μmで厚みが1.1μmのモザイク状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、支持体として透明なガラス板を用い露光することなく現像する以外は上記と同様に操作して、全面に亙って厚み1.1μmで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
And 2.2 parts by mass of a compound represented by the formula: I. Solvent Orange 56 (2.1 parts by mass), C.I. I. 1.6 parts by mass of Solvent Yellow 162, 2.6 parts by mass of an ester of a phenolic compound represented by the chemical formula (21) and o-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid as a photosensitive agent, and hexamethoxymethylmelamine as a curing agent. After mixing 1.6 parts by mass, 20.0 parts by mass of ethyl lactate and 9.0 parts by mass of N, N-dimethylformamide as a solvent, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm, and then the mixture was filtered into a positive red-colored photosensitive composition. I got something.
Next, a silicon wafer was spin-coated with Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumiresist PR-1300Y-PG as a flattening film forming material, and heated at 100 ° C. for 1 minute to remove volatile components to form a 0.5 μm film. A thick coating was formed. Next, the silicon wafer was heated at 230 ° C. for 15 minutes to cure the film and form a support. The positive coloring photosensitive composition prepared above was spin-coated on this support (silicon wafer with a flattening film) and heated at 100 ° C. for 1 minute to remove volatile components to form a coating. . Next, using an exposure machine [“Nikon NSR i7A” (manufactured by Nikon Corporation)], i-rays are irradiated through a mask pattern to expose at an exposure amount of 1,300 mJ, and then a developing solution [“SOPD” (Sumitomo) (Manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., 23 ° C.) for 30 seconds to develop. After the development, the film was rinsed with a rinse solution (a solution in which 0.15% by mass of polyoxyethylene nonylphenyl ether was added to a 1.9% by mass TMAH aqueous solution), washed with water, dried, and irradiated with ultraviolet rays. C. for 3 minutes to obtain a color filter having red pixels formed in a band-shaped pattern having a line width of 3.0 .mu.m and a thickness of 1.1 .mu.m.
Next, a color filter having red pixels formed of a mosaic pattern having a line width of 3.0 μm and a thickness of 1.1 μm was obtained in the same manner as above except that the mask pattern was changed.
Next, a color filter having a red pixel formed with a thickness of 1.1 μm over the entire surface was obtained in the same manner as above except that development was performed without exposure using a transparent glass plate as a support. .

比較例1
色素として化学式(50)
Comparative Example 1
Chemical formula (50) as pigment

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示される化合物を2.4質量部、C.I.ソルベントオレンジ56を2.2質量部およびC.I.ソルベントイエロー162を2.0質量部、感光剤として化学式(21)で示されるフェノール化合物とo−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルを1.5質量部、アルカリ可溶性樹脂として化学式(11) 2.4 parts by mass of the compound represented by I. Solvent Orange 56 (2.2 parts by mass) and C.I. I. 2.0 parts by mass of Solvent Yellow 162, 1.5 parts by mass of an ester of a phenol compound represented by the chemical formula (21) and o-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid as a photosensitive agent, and a chemical formula (11) as an alkali-soluble resin

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示されるノボラック樹脂(ポリスチレン換算重量平均分子量13,500)を0.4質量部、硬化剤としてヘキサメトキシメチルメラミンを1.6質量部、溶剤として乳酸エチルを23.0質量部、およびN,N’−ジメチルホルムアミドを10.0質量部で混合したのち、孔径0.1μmのメンブランフィルターで濾過してポジ型赤色着色感光性組成物を得た。
次にシリコンウエハに住友化学工業(株)製のスミレジストPR−1300Y−PGを平坦化膜形成材としてスピンコートし、100℃で1分間加熱して揮発成分を除去して0.5μmの膜厚の被膜を形成した。次いで、このシリコンウエハを230℃で15分間加熱して皮膜を硬化させ支持体を形成した。先に作成したポジ型着色感光性組成物をこの支持体(平坦化膜付きシリコンウエハ)上にスピンコート法で塗布し、100℃で1分間加熱し溶剤を揮発させて被膜を形成した。次いで露光機〔「Nikon NSR i7A」((株)ニコン製)〕を用いてマスクパターンを介してi線を照射して1,300mJの露光量で露光したのち、現像液〔「SOPD」(住友化学工業(株)製)、23℃〕に30秒間浸漬して現像した。現像後、リンス液(1.9質量%のTMAH水溶液に0.15質量%のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを添加したもの。)でリンスをし、水洗し、乾燥後、紫外線を照射し、180℃に3分間加熱して、線幅3.0μmで厚みが1.0μmの帯状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、マスクパターンを代える以外は上記と同様に操作して、線幅が3.0μmで厚みが1.0μmのモザイク状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、支持体として透明なガラス板を用い露光することなく現像する以外は上記と同様に操作して、全面に亙って厚み1.0μmで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
, 0.4 parts by mass of a novolak resin (weight average molecular weight in terms of polystyrene of 13,500), 1.6 parts by mass of hexamethoxymethylmelamine as a curing agent, 23.0 parts by mass of ethyl lactate as a solvent, and N, After N'-dimethylformamide was mixed at 10.0 parts by mass, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive red-colored photosensitive composition.
Next, a silicon wafer was spin-coated with Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumiresist PR-1300Y-PG as a flattening film forming material, and heated at 100 ° C. for 1 minute to remove volatile components to form a 0.5 μm film. A thick coating was formed. Next, the silicon wafer was heated at 230 ° C. for 15 minutes to cure the film and form a support. The positive coloring photosensitive composition prepared above was applied onto this support (silicon wafer with a flattening film) by spin coating, and heated at 100 ° C. for 1 minute to evaporate the solvent to form a coating. Next, using an exposure machine [“Nikon NSR i7A” (manufactured by Nikon Corporation)], i-rays are irradiated through a mask pattern to expose at an exposure amount of 1,300 mJ, and then a developing solution [“SOPD” (Sumitomo) (Manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., 23 ° C.) for 30 seconds to develop. After the development, the film was rinsed with a rinse solution (a solution in which 0.15% by mass of polyoxyethylene nonylphenyl ether was added to a 1.9% by mass TMAH aqueous solution), washed with water, dried, and irradiated with ultraviolet rays. C. for 3 minutes to obtain a color filter having red pixels formed in a band-shaped pattern having a line width of 3.0 .mu.m and a thickness of 1.0 .mu.m.
Next, a color filter having red pixels formed of a mosaic pattern having a line width of 3.0 μm and a thickness of 1.0 μm was obtained in the same manner as described above except that the mask pattern was changed.
Next, a color filter having red pixels formed with a thickness of 1.0 μm over the entire surface was obtained in the same manner as described above except that development was performed without exposure using a transparent glass plate as a support. .

比較例2
色素として化学式(50)
Comparative Example 2
Chemical formula (50) as pigment

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示される化合物を1.4質量部、C.I.ソルベントオレンジ56を0.9質量部、C.I.ソルベントイエロー82を0.8質量部およびC.I.ソルベントイエロー162を0.8質量部、感光剤として化学式(21)で示されるフェノール化合物とo−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルを3.3質量部、アルカリ可溶性樹脂として化学式(11) 1.4 parts by mass of the compound represented by I. 0.9 parts by mass of Solvent Orange 56, C.I. I. Solvent Yellow 82 in an amount of 0.8 parts by mass and C.I. I. 0.8 parts by mass of Solvent Yellow 162, 3.3 parts by mass of an ester of a phenol compound represented by the chemical formula (21) and o-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid as a photosensitizer, and a chemical formula (11) as an alkali-soluble resin

Figure 2004170952
Figure 2004170952

で示されるノボラック樹脂(ポリスチレン換算重量平均分子量13,500)を0.5質量部、硬化剤としてヘキサメトキシメチルメラミンを2.3質量部、溶剤として乳酸エチルを16.3質量部、およびN,N’−ジメチルホルムアミドを7.0質量部で混合したのち、孔径0.1μmのメンブランフィルターで濾過してポジ型赤色着色感光性組成物を得た。
次にシリコンウエハに住友化学工業(株)製のスミレジストPR−1300Y−PGを平坦化膜形成材としてスピンコートし、100℃で1分間加熱して揮発成分を除去して0.5μmの膜厚の被膜を形成した。次いで、このシリコンウエハを230℃で15分間加熱して皮膜を硬化させ支持体を形成した。先に作成したポジ型着色感光性組成物をこの支持体(平坦化膜付きシリコンウエハ)上にスピンコート法で塗布し、100℃で1分間加熱し揮発成分を除去して被膜を形成した。次いで露光機〔「Nikon NSR i7A」((株)ニコン製)〕を用いてマスクパターンを介してi線を照射して1,300mJの露光量で露光したのち、現像液〔「SOPD」(住友化学工業(株)製)、23℃〕に30秒間浸漬して現像した。現像後、リンス液(1.9質量%のTMAH水溶液に0.15質量%のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを添加したもの。)でリンスをし、水洗し、乾燥後、紫外線を照射し、180℃に3分間加熱して、線幅3.0μmで厚みが1.3μmの帯状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、マスクパターンを代える以外は上記と同様に操作して、線幅が3.0μmで厚みが1.3μmのモザイク状のパターンで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
次いで、支持体として透明なガラス板を用い露光することなく現像する以外は上記と同様に操作して、全面に亙って厚み1.0μmで形成された赤色の画素を有するカラーフィルタを得た。
0.5 part by mass of a novolak resin (weight average molecular weight in terms of polystyrene of 13,500) represented by the following formula: 2.3 parts by mass of hexamethoxymethyl melamine as a curing agent, 16.3 parts by mass of ethyl lactate as a solvent, and N, After mixing N'-dimethylformamide at 7.0 parts by mass, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive red-colored photosensitive composition.
Next, a silicon wafer was spin-coated with Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumiresist PR-1300Y-PG as a flattening film forming material, and heated at 100 ° C. for 1 minute to remove volatile components to form a 0.5 μm film. A thick coating was formed. Next, the silicon wafer was heated at 230 ° C. for 15 minutes to cure the film and form a support. The positive coloring photosensitive composition prepared above was applied on this support (silicon wafer with a flattening film) by spin coating, and heated at 100 ° C. for 1 minute to remove volatile components to form a coating. Next, using an exposure machine [“Nikon NSR i7A” (manufactured by Nikon Corporation)], i-rays are irradiated through a mask pattern to expose at an exposure amount of 1,300 mJ, and then a developing solution [“SOPD” (Sumitomo) (Manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., 23 ° C.) for 30 seconds to develop. After the development, the film was rinsed with a rinse solution (a solution of 0.15% by mass of polyoxyethylene nonylphenyl ether added to a 1.9% by mass aqueous solution of TMAH), washed with water, dried, and irradiated with ultraviolet rays. C. for 3 minutes to obtain a color filter having red pixels formed in a band-shaped pattern having a line width of 3.0 .mu.m and a thickness of 1.3 .mu.m.
Next, a color filter having red pixels formed of a mosaic pattern having a line width of 3.0 μm and a thickness of 1.3 μm was obtained in the same manner as described above except that the mask pattern was changed.
Next, a color filter having red pixels formed with a thickness of 1.0 μm over the entire surface was obtained in the same manner as described above except that development was performed without exposure using a transparent glass plate as a support. .

評価
(1)透過光選択性能
上記実施例1、2および比較例1、2で得た、ガラス基板の全面に亙って形成された赤色の画素を有するカラーフィルタの450nm、540nm、650nmの波長における光線透過率を測定した。その結果を表1に示す。
Evaluation (1) Transmitted Light Selection Performance Wavelengths of 450 nm, 540 nm, and 650 nm of the color filters having red pixels formed over the entire surface of the glass substrate obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 above. Was measured for light transmittance. Table 1 shows the results.

(2)パターン投影露光量
上記実施例1、2および比較例1、2で、露光量を振って3.0μmのライン&スペースのパターンを形成したとき、ライン幅が3.0μmとなった露光量を測定した。その結果を表2に示す。
(2) Pattern Projection Exposure In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, when the exposure amount was varied to form a 3.0 μm line & space pattern, the exposure resulted in a line width of 3.0 μm. The amount was measured. Table 2 shows the results.

(3)現像残膜率
上記実施例1、2および比較例1、2で、カラーフィルタパターン形成時のアルカリ現像の前後において、ポジ型着色感光性組成物の固形分からなる層の膜厚を測定して比較した。その結果を表3に示す。
(3) Residual film development ratio In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the film thickness of the solid layer of the positive-type colored photosensitive composition was measured before and after alkali development at the time of forming the color filter pattern. And compared. Table 3 shows the results.

(4)耐溶剤性
上記実施例1および比較例1、2において得られたポジ型赤色着色感光性組成物をシリコンウエハ上に全面塗布し、紫外線を全面に照射し、180℃に3分間加熱して固めた。この塗布被膜付きのシリコンウエハを、ポジ型赤色着色感光性組成物の溶剤組成である乳酸エチルとN,N−ジメチルホルムアミドの混合溶液(乳酸エチルが70%、N,N−ジメチルホルムアミドが30%。)に3分間浸漬し、浸漬前後の膜厚変化を測定した。その結果を表4に示す。
(4) Solvent resistance The positive red colored photosensitive composition obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was applied to the entire surface of a silicon wafer, irradiated with ultraviolet light, and heated to 180 ° C. for 3 minutes. And hardened. The silicon wafer with the coating film was mixed with a mixed solution of ethyl lactate and N, N-dimethylformamide (ethyl acetate 70%, N, N-dimethylformamide 30%) as a solvent composition of the positive-type red colored photosensitive composition. ) For 3 minutes, and the change in film thickness before and after the immersion was measured. Table 4 shows the results.

Figure 2004170952
Figure 2004170952

Figure 2004170952
Figure 2004170952

Figure 2004170952
Figure 2004170952

Figure 2004170952
Figure 2004170952

本発明のポジ型赤色着色感光性組成物を用いると、色濃度の高い、赤色画素を有するカラーフィルタを形成することができる。   When the positive-type red colored photosensitive composition of the present invention is used, a color filter having a high color density and having red pixels can be formed.

支持体上の同一平面上に赤色の画素、緑色の画素および青色の画素が設けられたカラーフィルタの断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the color filter which provided the red pixel, the green pixel, and the blue pixel on the same plane on a support body. 帯状のパターンで赤色の画素、緑色の画素および青色の画素が設けられたカラーフィルタの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of a color filter provided with a red pixel, a green pixel, and a blue pixel in a strip pattern. モザイク状のパターンで赤色の画素、緑色の画素および青色の画素が設けられたカラーフィルタの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of a color filter provided with a red pixel, a green pixel, and a blue pixel in a mosaic pattern. 受光部上にカラーフィルタが形成された固体撮像素子の断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging device in which a color filter is formed on a light receiving unit.

符号の説明Explanation of reference numerals

1:基板
2:カラーフィルタ
R:赤色の画素
G:緑色の画素
B:青色の画素
10:基板
20:受光部
30:積層膜
40:平坦化膜
50a:色画素(1)
50b:色画素(2)
50c:色画素(3)
60:保護膜
1: substrate 2: color filter R: red pixel G: green pixel B: blue pixel 10: substrate 20: light receiving section 30: laminated film 40: flattening film 50a: color pixel (1)
50b: color pixel (2)
50c: color pixel (3)
60: protective film

Claims (9)

色素、感光剤、硬化剤および溶剤を含み、さらにアルカリ可溶性樹脂を含んでもよいポジ型着色感光性組成物において、固形分の合計部数100質量部に対して、色素の含有量が55.0〜63.0質量部、感光剤の含有量が10.0〜30.0質量部、硬化剤の含有量が10.0〜25.0質量部、アルカリ可溶性樹脂の含有量が10.0質量部以下であるポジ型赤色着色感光性組成物。   In the positive-type colored photosensitive composition containing a dye, a photosensitizer, a curing agent and a solvent, and which may further contain an alkali-soluble resin, the content of the dye is 55.0 to 55.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the total solids. 63.0 parts by mass, the content of the photosensitive agent is 10.0 to 30.0 parts by mass, the content of the curing agent is 10.0 to 25.0 parts by mass, and the content of the alkali-soluble resin is 10.0 parts by mass. A positive red-colored photosensitive composition as described below. 色素、感光剤、硬化剤および溶剤を含み、さらにアルカリ可溶性樹脂を含んでもよいポジ型着色感光性組成物において、固形分の合計部数100質量部に対して、色素の含有量が55.0〜63.0質量部、感光剤の含有量が10.0〜30.0質量部、硬化剤の含有量が10.0〜25.0質量部、アルカリ可溶性樹脂の含有量が1質量部以下であるポジ型赤色着色感光性組成物。   In the positive-type colored photosensitive composition containing a dye, a photosensitizer, a curing agent and a solvent, and which may further contain an alkali-soluble resin, the content of the dye is 55.0 to 55.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the total solids. 63.0 parts by mass, the content of the photosensitive agent is 10.0 to 30.0 parts by mass, the content of the curing agent is 10.0 to 25.0 parts by mass, and the content of the alkali-soluble resin is 1 part by mass or less. A positive red colored photosensitive composition. アルカリ可溶性樹脂を含まない請求項1または2に記載のポジ型赤色着色感光性組成物。   The positive-type red-colored photosensitive composition according to claim 1, which does not contain an alkali-soluble resin. 色素として一般式(IV)で示される化合物またはその塩を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型赤色着色感光性組成物。
Figure 2004170952
[式中、Dは、キサンテン、アゾ、アントラキノン、ピラゾロンからなる群から 選ばれる少なくとも1種の色素母体を表し、
nは、1〜4の整数であり、
1は、炭素数3〜20の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基、アルキル鎖の炭素数 が1〜4のアルキルシクロヘキシル基、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された 炭素数3〜24の脂肪族アルコキシアルキル基、炭素数3〜24の脂肪族エステル基 、または炭素数7〜20のアリールアルキル基を表す。(前記のアリールアルキル基 は、置換されていてもよいフェニル基および置換されていてもよいナフチル基からな る群から選ばれる少なくとも1種のアリール基で置換された炭素数7〜20のアリー ルアルキル基を表す。)
ただし、nが2〜4の整数のときは、R1は互いに同一でも異なってもよい。]
The positive-type red colored photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a compound represented by the general formula (IV) or a salt thereof as a dye.
Figure 2004170952
[Wherein, D represents at least one kind of pigment matrix selected from the group consisting of xanthene, azo, anthraquinone, and pyrazolone;
n is an integer of 1 to 4,
R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a cyclohexyl group, an alkylcyclohexyl group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, or 3 to 24 carbon atoms substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. Represents an aliphatic alkoxyalkyl group, an aliphatic ester group having 3 to 24 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms. (The arylalkyl group is an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms substituted with at least one aryl group selected from the group consisting of an optionally substituted phenyl group and an optionally substituted naphthyl group. Represents a group.)
However, when n is an integer of 2 to 4, R 1 may be the same or different. ]
色素として一般式(I)で示される化合物またはその塩を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型赤色着色感光性組成物。
Figure 2004170952
〔式中、R10〜R13は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を示し、
14〜R16は、それぞれ独立に、スルホン酸基または一般式(I−1)で示される置換基を示す。ただし、R14〜R16のうち、少なくとも1つは一般式(I−1)を示す。
−SONHR17 (I−1)
(式中、R17は、炭素数2〜20のアルキル基、アルキル鎖の炭素数が2〜12のシク ロヘキシルアルキル基、アルキル鎖の炭素数が1〜4のアルキルシクロヘキシル基、 炭素数2〜12のアルコキシル基で置換された炭素数2〜12のアルキル基、一般式 (I−1−1)で示されるアルキルカルボキシルアルキル基、
1−CO−O−L2− (I−1−1)
(式中、L1は、炭素数2〜12のアルキル基を示し、
2は、炭素数2〜12のアルキレン基を示す。)
一般式(I−1−2)で示されるアルキルオキシカルボニルアルキル基、
3−O−CO−L4− (I−1−2)
(式中、L3は、炭素数2〜12のアルキル基を示し、
4は、炭素数2〜12のアルキレン基を示す。)
炭素数1〜20のアルキル基で置換されたフェニル基、
またはフェニル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基を示す。)
で示される置換基を示す。〕
The positive red-colored photosensitive composition according to any one of claims 1 to 4, comprising a compound represented by formula (I) or a salt thereof as a dye.
Figure 2004170952
[Wherein, R 10 to R 13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
R 14 to R 16 each independently represent a sulfonic acid group or a substituent represented by the general formula (I-1). However, at least one of R 14 to R 16 represents the general formula (I-1).
—SO 2 NHR 17 (I-1)
(Wherein, R 17 is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclohexylalkyl group having 2 to 12 carbon atoms in the alkyl chain, an alkylcyclohexyl group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, 2 carbon atoms in the alkyl chain, An alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, which is substituted with an alkoxyl group having from 12 to 12, an alkylcarboxylalkyl group represented by the general formula (I-1-1),
L 1 -CO-OL 2- (I-1-1)
(Wherein, L 1 represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms,
L 2 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. )
An alkyloxycarbonylalkyl group represented by the general formula (I-1-2),
L 3 -O-CO-L 4 - (I-1-2)
(Wherein L 3 represents an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms;
L 4 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. )
A phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
Or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with a phenyl group. )
Represents a substituent represented by ]
色素として、式(50)で示される化合物を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポジ型赤色着色感光性組成物。
Figure 2004170952
The positive red-colored photosensitive composition according to any one of claims 1 to 5, comprising a compound represented by the formula (50) as a dye.
Figure 2004170952
色素として、一般式(II)および一般式(III)で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種で示される色素をさらに含むことを特徴とする請求項5または6に記載のポジ型赤色着色感光性組成物。
Figure 2004170952
〔式中、R21、R22は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示し、
20、R23〜R25は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアル キル基、スルホン酸基またはニトロ基を示す。〕
Figure 2004170952
〔式中、R30は、炭素数2〜10のアルキル基を示し、
31、R32、R34は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、ヒドロキシル基またはシ アノ基を示し、R33は、炭素数1〜4のアルキル基を示す。〕
The positive red color according to claim 5 or 6, further comprising, as a dye, at least one dye selected from the group consisting of compounds represented by formulas (II) and (III). Colored photosensitive composition.
Figure 2004170952
[Wherein, R 21 and R 22 each independently represent a hydroxyl group or a carboxyl group;
R 20 and R 23 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a sulfonic acid group or a nitro group. ]
Figure 2004170952
[Wherein, R 30 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms;
R 31 , R 32 and R 34 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxyl group or a cyano group, and R 33 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]
請求項1〜7のいずれかに記載のポジ型赤色着色感光性組成物を用いて形成した画素を含むカラーフィルタ。   A color filter including pixels formed by using the positive-type red colored photosensitive composition according to claim 1. 請求項8に記載のカラーフィルタを用いる固体撮像素子。
A solid-state imaging device using the color filter according to claim 8.
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