JP2013054080A - 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 着色顔料を含有する、緑色フィルタ形成用着色組成物であって、前記着色組成物の全固形分に対する前記着色顔料の含有量が60質量%以上であり、かつ、前記着色組成物から得られる膜厚0.6μmを有する膜の波長550nmにおける光透過率が80%以上であり、前記膜の波長450nmにおける光透過率が50%以下である、緑色フィルタ形成用着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子。
【選択図】なし
Description
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の着色組成物を用いて緑色層を形成したところ、色分離に極めて優れる緑色層が得られることが分かった。また、本発明者らは、得られた緑色層をドライエッチングによりパターン形成することによって緑色画素を製造したところ、ドライエッチングによる分光特性の変化が極めて抑制されていることが分かった。
すなわち、本発明は、緑色画素形成用の緑色層を色分離が非常に優れた状態で形成できるとともに、緑色層にドライエッチングを適用して緑色画素を形成した場合に、緑色層における分光特性と、緑色画素における分光特性との差が小さく、緑色層が発現する優れた色分離特性を、緑色画素に確実に引き継ぐことができる、緑色フィルタ形成用着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及び固体撮像素子を提供することを目的とする。
〔2〕 前記着色顔料として緑色顔料を含有する、上記〔1〕に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔3〕 前記緑色顔料が、C.I.Pigment Green 7、C.I. Pigment Green 36、及び、C.I.Pigment Green 58からなる群から選択される1種以上である、上記〔2〕に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔4〕 前記緑色顔料が、C.I.Pigment Green 58である、請求項3に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔5〕 前記着色顔料として黄色顔料を更に含有する上記〔2〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔6〕 前記黄色顔料が、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 150、及び、C.I.Pigment Yellow 185からなる群から選択される1種以上である、上記〔5〕に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔7〕 ドライエッチングによるパターン形成方法用である、上記〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
〔8〕 (ア)第1着色組成物による第1着色層を形成する工程、及び、
(イ)前記第1着色層に貫通孔群が形成されるようにドライエッチングによりパターニングする工程、
を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記第1着色組成物が、上記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の着色組成物である、着色組成物。
〔9〕 前記貫通孔群が、第1貫通孔部分群と第2貫通孔部分群とを有し、かつ、
(ウ)前記第1貫通孔部分群及び前記第2貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第2着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色感放射線性組成物による第2着色感放射線性層を積層する工程、
(エ)前記第2着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた第1貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第2着色感放射線性層と、前記第1着色層に設けられた第2貫通孔部分群の各貫通孔の内部に形成された複数の第2着色画素とを除去する工程、
(オ)前記第2貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第3着色感放射線性組成物を埋設させて、複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色感放射線性組成物による第3着色感放射線性層を積層する工程、及び、
(カ)前記第3着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた第2貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第3着色感放射線性層を除去する工程
を更に有する、上記〔8〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔10〕 前記貫通孔群が、複数の第1貫通孔であり、かつ、
(ウ’)前記第1貫通孔の各々の内部に第2着色組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色組成物による第2着色層を積層する工程、
(エ’)前記第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が前記第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、複数の第1着色画素を形成する工程、
(エ’’)前記第2着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程、
(オ)前記第2貫通孔の各々の内部に第3着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色感放射線性組成物による第3着色感放射線性層を積層する工程、及び
(カ)前記第3着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた前記第2貫通孔に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第3着色感放射線性層を除去する工程
を更に有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記平坦化処理する工程(エ’’)は、前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に行われるか、又は、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の後、前記第3着色感放射線性層を積層する工程(オ)の前に行われる、上記〔8〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔11〕
前記平坦化処理する工程(エ’’)が、前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に行われる、上記〔10〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔12〕 前記平坦化処理する工程(エ’’)が、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の後、前記第3着色感放射線性層を積層する工程(オ)の前に行われる、上記〔10〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔13〕 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ’)及び(エ’)の各々において、前記第1着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、上記〔11〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔14〕 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ’)においては、前記第1着色層上に、前記パターニング工程(エ’)においては、前記第2着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記着色層をドライエッチングする工程
を有する、上記〔12〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔15〕 前記平坦化処理する工程(エ’’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、上記〔10〕〜〔14〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔16〕 前記貫通孔群が、複数の第1貫通孔であり、かつ、
(ウ’)前記第1貫通孔の各々の内部に第2着色組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色組成物による第2着色層を積層する工程、
(エ’)前記第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が前記第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、前記複数の第1着色画素を形成する工程、
(オ’)前記第2貫通孔の各々の内部に第3着色組成物を埋設させて複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色組成物による第3着色層を含む1層以上の着色層を積層する工程、及び
(カ’)前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程
を有する、上記〔8〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔17〕 前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に、(エ’’)前記第2着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程を更に有し、前記工程(オ’)及び(カ’)における前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層が前記第3着色層である、上記〔16〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔18〕 前記平坦化処理工程(エ’’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、上記〔17〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔19〕 前記工程(オ’)及び(カ’)における前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層が前記第2着色層と前記第3着色層とからなる層である、上記〔16〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔20〕 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ)及び(エ’)の各々において、前記第1着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、上記〔17〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔21〕 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ)においては、前記第1着色層上に、前記パターニング工程(エ’)においては、前記第2着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、上記〔19〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔22〕 前記平坦化処理工程(カ’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、上記〔16〕〜〔21〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔23〕 前記第1着色層が緑色透過層である、上記〔8〕〜〔22〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔24〕 前記第2着色画素及び前記第3着色画素の一方が赤色透過部であり、他方が青色透過部である、上記〔9〕〜〔23〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔25〕 前記第2着色画素に対する前記着色剤の含有量が30質量%以上であり、前記第3着色画素に対する前記着色剤の含有量が30質量%以上である、上記〔9〕〜〔23〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔26〕 上記〔8〕〜〔25〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により得られるカラーフィルタ。
〔27〕 上記〔26〕に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
なお、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、質量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基を言う。
本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物は、着色顔料を含有する、緑色フィルタ形成用着色組成物であって、前記着色組成物の全固形分に対する前記着色顔料の含有量が60質量%以上であり、かつ、前記着色組成物から得られる膜厚0.6μmを有する膜の波長550nmにおける光透過率が80%以上であり、前記膜の波長450nmにおける光透過率が50%以下である。
上記膜の波長550nmにおける光透過率は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。上記膜の波長550nmにおける光透過率の上限は特に限定されないが、該光透過率は、通常、95%以下である。
上記膜の波長450nmにおける光透過率は50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることが更に好ましい。上記膜の波長450nmにおける光透過率の下限は特に限定されないが、該光透過率は、通常、5%以上である。
また、上記膜の波長550nmにおける光透過率が80%以上であるとともに、該膜の波長450nmにおける光透過率が50%以下であることに起因するのか、あるいは、着色組成物の全固形分に対する着色顔料の含有量が60質量%以上であることに起因するのかが完全に明らかではないが、本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物をより形成された緑色層に対してドライエッチングを適用して緑色画素を形成した場合、緑色層における分光特性と、緑色画素における分光特性との差が小さく、緑色層が発現する優れた色分離特性を、緑色画素に確実に引き継ぐことができる。
よって、本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物は、ドライエッチングによるパターン形成用の着色組成物であることが好ましい。
すなわち、ガラス基板上に緑色フィルタ形成用着色組成物をスピンコート等の方法により塗布し、100℃180秒間ホットプレートで乾燥し、乾燥した後、さらに、200℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理(ポストベーク)を行うことで、膜厚0.6μmを有する膜を形成する。
このようにして得られた膜を有する基板を、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)の分光光度計(ref.ガラス基板)を用いて、波長450nmにおける光透過率、及び、波長550nmにおける光透過率を得る。
本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物は、着色顔料を含有する。着色組成物により得られるフィルタが、緑色フィルタであれば、着色顔料は、特に限定されず、1種又は2種以上を混合して用いることができる。
緑色顔料としては、C.I.Pigment Green 7,10,36,37,58を挙げることができる。
緑色顔料は、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 36、及び、C.I.Pigment Green 58からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
緑色顔料は、緑色層における分光特性と、緑色画素における分光特性との差が更に小さく、緑色層が発現する優れた色分離特性を、緑色画素に更に確実に引き継ぐことができる観点から、C.I.Pigment Green 58であることが、より好ましい。
黄色顔料は、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 150、及び、C.I.Pigment Yellow 185からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
また、本発明において使用しうる顔料の二次粒子の粒子径分布(以下、単に「粒子径分布」という。)は、(平均粒子径±100)nmに入る二次粒子が全体の70質量%以上、好ましくは80質量%以上であることが望ましい。なお、本発明においては、粒子径分布は、散乱強度分布を用いて測定した。
本発明においては、必要に応じて、微細でかつ整粒化された着色顔料を用いることができる。顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に高粘度な液状組成物を調製し、湿式粉砕装置等を使用して、応力を付加して摩砕する工程を経ることで達成される。
また、少量用いることで顔料に吸着して、廃水中に流失しない限りにおいては、水溶性は低いか、或いは、水溶性を有しない他の溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等を用いてもよい。
顔料の微細化工程に使用する溶剤は、1種のみでもよく、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。
微細化工程における水溶性無機塩の使用量は顔料の1〜50質量倍であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で1〜10質量倍である。また、水分が1%以下の無機塩類を用いることが好ましい。
微細化工程における水溶性有機溶剤の使用量は、顔料100質量部に対して50質量部から300質量部の範囲であり、好ましくは100質量部から200質量部の範囲である。
これら着色顔料は、単独もしくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。
緑色顔料と黄色顔料との質量比は、100:5〜100:200が好ましい。質量比上記範囲において、400〜450nmの光透過率をより確実に抑えることができ、色純度の向上が図れ、且つ、主波長が長波長寄りになることがなく、設計値どおりのNTSC目標色相近傍の色相を得ることができる。上記質量比としては100:20〜100:150の範囲が特に好ましい。
また、着色組成物の全固形分に対する着色剤の含有量は、80質量%以下であることが好ましく、これにより、特に着色組成物が硬化性化合物を含有する場合、硬化を充分に進めることができ、膜としての強度低下を抑制することができる。
本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物は、分散剤を含有することが好ましい。
高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
そのような具体例としては、BYKChemie社製「Disperbyk−101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050〜4010〜4165(ポリウレタン系)、EFKA4330〜4340(ブロック共重合体)、4400〜4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA−703−50、DA−705、DA−725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL−18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル者製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製
ヒノアクトT−8000E等、信越化学工業(株)製、オルガノシロキサンポリマーKP341、裕商(株)製「W001:カチオン系界面活性剤」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、「W004、W005、W017」等のアニオン系界面活性剤、森下産業(株)製「EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」等の高分子分散剤、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P−123」、及び三洋化成(株)製「イオネット(商品名)S−20」等が挙げられる。
分散性、沈降性等の観点から、好ましくは、特開2010−106268号公報に記載の以下に示す樹脂が好ましく、特に、分散性の観点から、側鎖にポリエステル鎖を有する高分子分散剤が好ましく、酸基とポリエステル鎖とを有する樹脂がより好ましい。分散剤における好ましい酸基としては、吸着性の観点から、pKaが6以下の酸基が好ましく、特にカルボン酸、スルホン酸、リン酸が好ましい。
好ましい分散剤としては、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であるグラフト鎖を有するグラフト重合体である。
この場合のグラフト鎖とは、重合体の主鎖の根元(主鎖から枝分かれしている基において主鎖に結合する原子)から、主鎖から枝分かれしている基の末端までを示す。着色組成物において、この分散剤は、着色顔料に分散性を付与する分散剤であり、グラフト鎖によって分散剤が溶媒との親和性を有するために、着色顔料の分散性、及び、経時後の分散安定性に優れる。また、着色組成物としたとき、グラフト鎖と溶媒とが良好な相互作用を示すことにより、塗布膜における膜厚の均一性がより良好なものとなる。
グラフト鎖1本あたりの水素原子を除いた原子数が40未満では、グラフト鎖が短いため、立体反発効果が小さくなり分散性や分散安定性が低下する場合がある。一方、グラフト鎖1本あたりの水素原子を除いた原子数が10000を超えると、グラフト鎖が長くなりすぎ、着色顔料への吸着力が低下して分散性や分散安定性が低下する場合がある。
なお、グラフト鎖1本あたりの水素原子を除いた原子数とは、主鎖を構成する高分子鎖に結合している根元の原子から、主鎖から枝分かれしている枝ポリマーの末端までに含まれる水素原子以外の原子の数である。またグラフト重合体にグラフト鎖が2種以上含まれる場合、少なくとも1種のグラフト鎖の水素原子を除いた原子数が上記要件を満たしていればよい。
式(1)〜式(4)において、W1、W2、W3、及び、W4はそれぞれ独立に酸素原子或いはNHを表し、特に酸素原子が好ましい。
式(1)〜式(4)において、n、m、p、及び、qはそれぞれ1から500の整数である。
式(1)及び式(2)において、j及びkは、それぞれ独立に、2〜8の整数を表す。式(1)及び式(2)におけるj及びkは、分散安定性の観点から、4〜6の整数が好ましく、5が最も好ましい。
また、式(3)中のR’としてはグラフト重合体中に構造の異なるR’を2種以上混合して用いても良い。
式(4)中、Rは水素原子又は1価の有機基を表し、特に構造上限定はされないが、好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基である。該Rがアルキル基である場合、該アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20の分岐状アルキル基、又は炭素数5〜20の環状アルキル基が好ましく、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基が特に好ましい。
また、式(4)中のRとしてはグラフト重合体中に構造の異なるRを2種以上混合して用いても良い。
式(2A)中、X2、Y2、Z2及びmは、式(2)におけるX2、Y2、Z2及びmと同義であり、好ましい範囲も同様である。
また、前記式(3)で表される構造単位としては、分散安定性の観点から、下記式(3A)又は下記式(3B)で表される構造単位であることがより好ましい。
また、酸基を有する構造単位の含有量が上記範囲内であることにより、グラフト重合体の酸価を下記の好ましい範囲内に好適に調整できる。
本発明の着色組成物は、硬化性化合物の少なくとも一種を含有することが好ましい。
硬化性化合物は、加熱により膜硬化が行なえるものであることが好ましく、例えば、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。このような熱硬化性化合物は、熱硬化性官能基として、例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、(メタ)アクリロイル基、イソシアネート基、ビニル基、及びメルカプト基から選ばれる少なくとも1つの基を有するものが好ましい。熱硬化性化合物としては、一分子内に熱硬化性官能基を2つ以上で有するものがより好ましい。
硬化性化合物は、分子内にベンゼン環を有するフェノール化合物であることが好ましく、分子内にベンゼン環を2個以上有するフェノール化合物であることがより好ましく、また、窒素原子を含まないフェノール化合物であることが好ましい。
硬化性化合物は、熱硬化性官能基を1分子あたり2〜8個有するフェノール化合物であることが好ましく、熱硬化性官能基を3〜6個有することがより好ましい。
RNM1は、各々独立に、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものである。
RNM2は、各々独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜6が好ましい)、又はシクロアルキル基(炭素数5〜6が好ましい)を表す。
RNM1は、各々独立に、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものである。
RNM3は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシル基、直鎖又は分岐のアルキル基(炭素数1〜6が好ましい)、シクロアルキル基(炭素数5〜6が好ましい)、オキソアルキル基(炭素数1〜6が好ましい)、アルコキシ基(炭素数1〜6が好ましい)又はオキソアルコキシ基(炭素数1〜6が好ましい)を表す。
Gは、単結合、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基(炭素数1〜3が好ましい)又はカルボニル基を表す。より具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、1−メチルエチレン基、ヒドロキシメチレン基、シアノメチレン基等が挙げられる。
RNM1は、各々独立に、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものである。
RNM4は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、シクロアルキル基又はアルコキシ基を表す。
RNM1は、各々独立に、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものである。
RNM5は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は下記一般式(CLNM−5´)で表される原子団を表す。
RNM6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は下記一般式(CLNM−5´´)で表される原子団を表す。
RNM1は、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものである。
一般式(CLNM−5´´)において、
RNM1は、一般式(CLNM−1)に於ける、RNM1と同様のものであり、RNM5は、一般式(CLNM−5)に於けるRNM5と同様のものである。
以下に、上記一般式(CLNM−1)で表される部分構造を2個以上有する化合物の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
REP1〜REP3は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、該アルキル基及びシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。またREP1とREP2、REP2とREP3は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。
アルキル基及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホン基、アルキルスルホニル基、アルキルアミノ基、アルキルアミド基、などが挙げられる。
QEPは単結合若しくはnEP価の有機基を表す。REP1〜REP3は、これら同士だけでなくQEPとも結合して環構造を形成していても良い。
nEPは2以上の整数を表し、好ましくは2〜10、更に好ましくは2〜6である。但しQEPが単結合の場合、nEPは2である。
本発明の着色化合物は、着色剤として顔料を含有する場合、顔料に対する分散樹脂の吸着性を上げるため、更に、顔料誘導体を含有することが好ましい。
顔料誘導体とは、有機顔料の一部分を、酸性基、塩基性基又はフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物である。顔料誘導体としては、分散性及び分散安定性の観点から、酸性基又は塩基性基を有する顔料誘導体を含有することが好ましい。
また、顔料誘導体が有する酸性基としては、スルホン酸、カルボン酸及びその4級アンモニウム塩が好ましく、カルボン酸基及びスルホン酸基がさらに好ましく、スルホン酸基が特に好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、特に三級アミノ基が好ましい。
本発明の着色組成物は、酸無水物を含有しても良い。酸無水物を含有することにより、硬化性化合物、特にエポキシ化合物の熱硬化による架橋性を向上させることができる。
エポキシ硬化剤としてアミン系化合物も一般的であるが、ポットライフが比較的長いなどの利点がある。
本発明の着色組成物は、一般には、溶剤(通常、有機溶剤)を用いて構成することができる。溶剤は、各成分の溶解性や着色硬化性組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。
本発明の着色組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、重合開始剤、重合性化合物、界面活性剤、硬化剤、硬化触媒、重合禁止剤、シランカップリング剤、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。
バインダーは、顔料分散液調製時に添加する場合が多く、アルカリ可溶性を必要とせず、有機溶剤に可溶であればよい。
バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特公昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
本発明の着色組成物は、さらに重合開始剤を含有しても良い。
本発明における重合開始剤としては、以下に述べる重合開始剤として知られているものを用いることができる。
重合開始剤としては、後に詳述する重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、重合開始剤は、約300nm〜800nm(330nm〜500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959,IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、及び、IRGACURE−379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE−819やDAROCUR−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
6−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009−242469号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
具体的には、オキシム系重合開始剤としては、下記式(OX−1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシム結合のN−O結合が(E)体のオキシム化合物であっても、(Z)体のオキシム化合物であっても、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
前記式(OX−1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
前記一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
具体的には、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ナフト[2,3−b]チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、2H−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、3H−インドリル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、プリニル基、4H−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、4aH−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、及び、チオキサントリル基が例示できる。
下記の構造中、Y、X、及び、nは、それぞれ、後述する式(OX−2)におけるY、X、及び、nと同義であり、好ましい例も同様である。
中でも、式(OX−1)におけるAとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
なかでも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
式(OX−2)におけるR、A、及びArは、前記式(OX−1)におけるR、A、及びArと同義であり、好ましい例も同様である。
また、式(2)におけるnは、0〜5の整数を表し、0〜2の整数が好ましい。
式(OX−3)におけるR、X、A、Ar、及び、nは、前記式(OX−2)におけるR、X、A、Ar、及び、nとそれぞれ同義であり、好ましい例も同様である。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry−5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
重合性化合物は、具体的には、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。本発明における重合性化合物は一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの具体的な化合物としては、特開2009−288705号公報の段落番号〔0095〕〜〔0108〕に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましい重合性化合物として、特開2010−160418、特開2010−129825、特許4364216等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和基を2官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
前記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される重合性化合物の各々において、複数存在するRの少なくとも1つは、−OC(=O)CH=CH2、又は、−OC(=O)C(CH3)=CH2で表される基を表す。
前記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される重合性化合物の具体例としては、特開2007−269779号公報の段落番号0248〜段落番号0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜30mg−KOH/gである。異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
カプロラクトン構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸及びε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記一般式(Z−1)で表されるカプロラクトン構造を有する多官能性単量体が好ましい。
本発明において、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
前記一般式(Z−4)中、アクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は3個又は4個であり、mは各々独立に0〜10の整数を表し、各mの合計は0〜40の整数である。但し、各mの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(ii)中、アクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は5個又は6個であり、nは各々独立に0〜10の整数を表し、各nの合計は0〜60の整数である。但し、各nの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
また、各mの合計は、2〜40の整数が好ましく、2〜16の整数がより好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。
前記一般式(Z−5)中、nは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各nの合計は、3〜60の整数が好ましく、3〜24の整数がより好ましく、6〜12の整数が特に好ましい。
また、一般式(Z−4)又は一般式(Z−5)中の−((CH2)yCH2O)−又は−((CH2)yCH(CH3)O)−は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
具体的には、下記式(a)〜(f)で表される化合物(以下、「例示化合物(a)〜(f)」ともいう。)が挙げられ、中でも、例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)が好ましい。
重合性化合物の市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」(新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)などが挙げられる。
また、着色組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、着色剤(顔料)、バインダーポリマー等)との相溶性、分散性に対しても、重合性化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、支持体などの硬質表面との密着性を向上させる観点で特定の構造を選択することもあり得る。
本発明の着色組成物は、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
硬化性化合物としてエポキシ樹脂を使用する場合、硬化剤を添加することが好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は種類が非常に多く、性質、樹脂と硬化剤の混合物との可使時間、粘度、硬化温度、硬化時間、発熱などが使用する硬化剤の種類によって非常に異なるため、硬化剤の使用目的、使用条件、作業条件などによって適当な硬化剤を選ばねばならない。硬化剤に関しては、垣内弘編「エポキシ樹脂(昇晃堂)」第5章に詳しく解説されている。以下、硬化剤の例を示す。
着色剤濃度の高い組成を実現するためには、硬化剤との反応による硬化のほか、主としてエポキシ基同士の反応による硬化が有効である。このため、硬化剤は用いず、硬化触媒を使用することもできる。硬化触媒の添加量としては、エポキシ当量が150〜200程度のエポキシ樹脂に対して、質量基準で1/10〜1/1000程度、好ましくは1/20〜1/500程度さらに好ましくは1/30〜1/250程度のわずかな量で硬化させることが可能である。
本発明の着色組成物においては、該着色組成物の製造中又は保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
重合禁止剤の添加量は、全組成物の質量に対して、約0.01質量%〜約5質量%が好ましい。
本発明の着色組成物には、更なる基板との密着性向上の観点から、シランカップリング剤を使用することができる。
シランカップリング剤は、無機材料と化学結合可能な加水分解性基としてアルコキシシリル基を有するものが好ましい。また有機樹脂との間で相互作用もしくは結合形成して親和性を示す基を有することが好ましく、そのような基としては(メタ)アクリロイル基、フェニル基、メルカプト基、グリシジル基、オキセタニル基を有するものが好ましく、その中でも(メタ)アクリロイル基又はグリシジル基を有するものが好ましい。
即ち、本発明に用いるシランカップリング剤としては、アルコキシシリル基と、(メタ)アクリロイル基又はエポキシ基と、を有する化合物であることが好ましく、具体的には下記構造の(メタ)アクリロイル−トリメトキシシラン化合物、グリシジル−トリメトキシシラン化合物等が挙げられる。
前記膜の波長550nmにおける光透過率が80%以上であり、前記膜の波長450nmにおける光透過率が50%以下であるという物性は、どのような手段によって達成されても良いが、この物性に対する支配的要因は、着色顔料の含有量である。よって、本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物に関して上述したように、着色組成物の全固形分に対する着色顔料の含有量を60質量%以上にするとともに、必要に応じて、着色顔料の種類、及び、着色顔料以外の成分の種類・含有量を微調整することにより、上記物性は、好適に達成される。特に、着色組成物において、着色顔料以外の成分の含有量を、上記した好ましい含有量範囲内とすることで、上記した光透過率に関する物性をより容易に達成できる。
本発明の着色組成物の好ましい調製方法について説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の着色組成物は、着色顔料としての顔料粒子を微粒子化し、且つその粒子サイズ分布をシャープにした顔料を用いる方法が好適である。具体的には、平均粒子径が0.01μm程度であり、且つ粒子径が0.01±0.005μmの範囲にある顔料粒子を75質量%以上含んで構成される顔料を用いる方法が好ましい。顔料の粒子サイズ分布を上述の範囲に調整するためには、顔料の分散方法が特に重要となる。そのような分散方法としては、例えば、ニーダーや二本ロールなどのロールミルを用いて高粘度状態で分散する乾式分散(混練分散処理)と三本ロールやビーズミル等を用いて比較的低粘度状態で分散する湿式分散(微分散処理)とを組合せた分散方法が挙げられる。また、前記分散方法においては、2種以上の顔料を共分散したり、混練分散処理時には、溶剤を使用しないか若しくは使用量をできるだけ少なくしたり、各種分散剤を用いるのも好ましい。更に、ソルベントショックを和らげるために樹脂成分を前記混練分散処理時と微分散処理時とに分けて添加(2分割使用)したりすることが好ましく、また、混練分散処理から微分散処理に移行する際に顔料粒子が再凝集するのを防止するために溶解性に優れた樹脂成分を用いるのが好ましい。更に、微分散処理時に使用するビーズミルのビーズに高硬度のセラミックスを使用したり、粒径の小さいビーズを使用したりする手段も有効である。尚、前記樹脂成分としては、例えば、上述のアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。
本発明の着色組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルターで濾過することが好ましい。
フィルターろ過に用いるフィルターとしては、従来からろ過用途等に用いられているフィルターであれば特に限定されることなく用いることができる。
前記フィルターの材質の例としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂;ナイロン−6、ナイロン−6,6等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む);等が挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)が好ましい。
フィルターの孔径を上記範囲とすることにより、微細な粒子をより効果的に取り除くことができ、濁度をより低減することができる。
ここで、フィルターの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルターとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
例えば、まず第1のフィルターを用いてろ過を行い、次に、第1のフィルターとは孔径が異なる第2のフィルターを用いてろ過を行うことができる。
その際、第1のフィルターでのフィルタリング及び第2のフィルターでのフィルタリングは、それぞれ、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。
第2のフィルターは、上述した第1のフィルターと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。
本発明のカラーフィルタは、これを構成するパターンのうち、少なくとも一種のパターンが、上記した本発明の着色組成物から形成された着色パターンである。本発明のカラーフィルタは、少なくとも一種のパターンが、上記した本発明の着色組成物から形成された着色パターンであれば特に制限されるものではないが、好ましくは以下に示す本発明のカラーフィルタの製造方法により作製される。
ここで、第1着色層は、本発明の着色組成物により形成されているため、上述したように、色分離が非常に優れた緑色層となっている。
更に、後に詳細に述べる、第1着色層に対してドライエッチングを行う工程によって緑色画素を形成しても、緑色層における分光特性と、緑色画素における分光特性との差が小さく、緑色層が発現する優れた色分離特性を、緑色画素に確実に引き継ぐことができる。その結果、最終的に得られるカラーフィルタの性能を優れたものにできる。
特に、例えば厚みが0.7μm以下及び/又は画素パターンサイズ(正方パターンにおける一辺)が2μm以下(例えば0.5〜2.0μm)となるような微小サイズが求められる固体撮像素子用のカラーフィルタを作製するのに有効である。
図1に示すように、固体撮像素子10は、シリコン基板上に設けられた受光素子(フォトダイオード)42、カラーフィルタ13、平坦化膜14、マイクロレンズ15等から構成される。本発明においては、平坦化膜14は必ずしも設ける必要はない。なお、図1では、各部を明確にするため、相互の厚みや幅の比率は無視して一部誇張して表示している。
本発明の第1の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法においては、先ず、図2の概略断面図に示すように、第1着色組成物によって第1着色層11を形成する(工程(ア))。ここで、第1着色組成物は、既述の本発明の緑色フィルタ形成用着色組成物である。よって、第1着色層11は緑色透過層となる。
具体的には、ポジ型の感放射線性組成物として、キノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感放射線性組成物は、500nm以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用するものである。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、ICやLSI等の集積回路の作製に用いられている。キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。
レジストパターン52の形成は、特に制限なく、従来公知のフォトリソグラフィーの技術を適宜最適化して行なうことができる。露光、現像によりフォトレジスト層51に、レジスト貫通孔群51Aが設けられることによって、次のエッチングで用いられるエッチングマスクとしてのレジストパターン52が、第1着色層11上に設けられる。
貫通孔群120は、第1着色層11に、市松状に設けられている。よって、第1着色層11に貫通孔群120が設けられてなる第1着色パターン12は、複数の四角形状の第1着色画素を市松状に有している。
フッ素系ガスと酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、支持体が露出しない領域(深さ)までエッチングを行なう第1段階のエッチングと、この第1段階のエッチングの後に、窒素ガス(N2)と酸素ガス(O2)との混合ガスを用い、好ましくは支持体が露出する領域(深さ)付近までエッチングを行なう第2段階のエッチングと、支持体が露出した後に行なうオーバーエッチングとを含む形態が好ましい。以下、ドライエッチングの具体的手法、並びに第1段階のエッチング、第2段階のエッチング、及びオーバーエッチングについて説明する。
(1)第1段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)と、第2段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/min)とをそれぞれ算出する。
(2)第1段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、第2段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間とをそれぞれ算出する。
(3)前記(2)で算出したエッチング時間に従って第1段階のエッチングを実施する。(4)前記(2)で算出したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施する。あるいはエンドポイント検出でエッチング時間を決定し、決定したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施してもよい。
(5)前記(3)、(4)の合計時間に対してオーバーエッチング時間を算出し、オーバーエッチングを実施する。
また、前記第2段階のエッチング工程及び前記オーバーエッチング工程は、第1段階のエッチング工程でフッ素系ガス及び酸素ガスの混合ガスにより支持体が露出しない領域までエッチングを実施した後、支持体のダメージ回避の観点から、窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスを用いてエッチング処理を行なうのが好ましい。
2CH2OH)である。また、環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール
、N−エチルモルホリン、ε−カプロラクタム、キノリン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、2−ピペコリン、3−ピペコリン、4−ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、N−メチル−2−ピロリドン、N−フェニルモルホリン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチルモルホリンであり、より好ましくはN−メチル−2−ピロリドン(NMP)である。
ここでの第2着色感放射線性層21の厚みとしては、0.3〜1μmの範囲が好ましく、0.35〜0.8の範囲がより好ましく、0.35〜0.7μmの範囲がより好ましい。
ここでの第3着色感放射線性層31の厚みとしては、0.3〜1μmの範囲が好ましく、0.35〜0.8の範囲がより好ましく、0.35〜0.7μmの範囲がより好ましい。
本発明の第2及び第3の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法においては、先ず、上記した第1の実施形態の工程(ア)と同様に、既述の本発明の着色組成物(第1着色組成物)を用いて第1着色層を形成する。
次いで、第1着色層に、貫通孔群として複数の第1貫通孔が形成されるようにドライエッチングしてパターニングする(工程(イ))。これにより第1着色パターンを形成する。
レジストパターン52’の形成は、特に制限なく、従来公知のフォトリソグラフィーの技術を適宜最適化して行なうことができる。露光、現像によりフォトレジスト層51に、複数のレジスト貫通孔51Aが設けられることによって、次のエッチングで用いられるエッチングマスクとしてのレジストパターン52’が、第1着色層11上に設けられる。
ここで、第2着色画素は四角形状の画素となっていることが好ましい。第2着色層21’の形成は、既述の第1着色層11を形成する方法と同様にして行なえる。
ここでの第2着色層21’の厚みの好ましい範囲は、第1の実施形態における第2着色感放射線性層の厚みの好ましい範囲と同様である。
そして、工程(エ’)を行う前、又は、工程(エ’)を行った後に、平坦化処理する工程(エ’’)を行う。
工程(エ’)を行う前に平坦化処理する工程(エ’’)を行うか、又は工程(エ’)を行った後に平坦化処理する工程(エ’’)を行うかの違いにより2つの実施態様がある。以下、工程(エ’)を行う前に平坦化処理する工程(エ’)を行う態様を第2の実施態様、工程(エ’)を行った後に平坦化処理する工程(エ’’)を行う態様を第3の実施態様という。
第2の実施態様においては、第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、複数の第1着色画素を形成する工程(エ’)を行う前に、第2着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程(エ’’)を行う。
これにより、図14の概略断面図に示される第2着色層21’を除去することができる。図15の概略断面図は、図14の概略断面図における第2着色層21が平坦化処理により除去された状態を示している。
平坦化処理としては、製造工程の簡略化や製造コストの観点から、全面をドライエッチングするエッチバック処理、又は全面を化学的・機械的に研磨する化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing;CMP)処理等の研磨処理などが挙げられる。
フォトレジスト層の形成、露光及び現像することによりパターニングしてレジストパターン52”を得る方法及びその好ましい態様、ドライエッチングの方法及びその好ましい態様は、第1の実施形態において記載した方法及びその好ましい態様と同様である。
そして、図8の概略断面図に示すように、エッチング後に残存するレジストパターン(すなわちエッチングマスク)52”を除去する。レジストパターン52”の除去の態様としては、レジストパターン52’の除去について前述した方法と同様に行うことができる。
第3の実施態様においては、工程(エ’)は、図18の概略断面図に示すように、露光及び現像することによりフォトレジスト層をパターニングして複数のレジスト貫通孔51Bが設けられたレジストパターン52”’を得る工程と、図19の概略断面図に示すように、前記レジストパターン52”’をエッチングマスクとして第1着色層11をドライエッチングする工程とにより、行うことができる。これにより、第1着色パターン12’に、複数の第2貫通孔122が形成される。その結果、第1着色層11に複数の第1貫通孔121と複数の第2貫通孔122が市松状に設けられ、得られる第1着色パターン12は、複数の四角形状の第1着色画素を有することになる。
フォトレジスト層の形成、露光及び現像することによりパターニングしてレジストパターン52”’を得る方法及びその好ましい態様、ドライエッチングの方法及びその好ましい態様としては前述した方法及びその好ましい態様と同様である。
そして、図20の概略断面図に示すように、エッチング後に残存するレジストパターン(すなわちエッチングマスク)52”’を除去する。レジストパターン52”’の除去方法としては、レジストパターン52’の除去について前述した方法と同様に行うことができる。
平坦化処理の方法及び好ましい態様としては前述の通りである。
ここで、第3着色画素は四角形状の画素となっていることが好ましい。第3着色感放射線性層31の形成は、既述の第1着色層11を形成する方法と同様にして行なえる。
ここでの第3着色感放射線性層31の厚みの好ましい範囲は、第1の実施形態における第3着色感放射線性層31の厚みの好ましい範囲と同様である。
本発明の第4の実施形態においては、第2の実施形態と同様の方法により、図8の概略断面図に示すような第1着色層、すなわち、第1貫通孔部分群(複数の第1貫通孔)121の中に第2着色パターン22が形成されるとともに、複数の第2貫通孔122が形成されてなる第1着色パターン12を形成する。
ここで、第3着色画素は四角形状の画素となっていることが好ましい。第3着色層31の形成は、既述の第1着色層11を形成する方法と同様にして行なえる。
ここでの第3着色層31’の厚みの好ましい範囲は、第1の実施形態における第3着色感放射線性層31の厚みの好ましい範囲と同様である。
平坦化処理の方法及びその好ましい形態は、第2及び第3の実施形態において記載した方法及びその好ましい態様と同様である。
これにより、図10の概略断面図に示すように、第1着色パターン12と、第2着色パターン22と、第3着色パターン32とを有するカラーフィルタ100が製造される。
本発明の第5の実施形態は、第4の実施形態における「第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、複数の第1着色画素を形成する工程(工程(エ’))」を行う前に平坦化処理を行わない態様である。換言すれば、第5の実施形態において、上記工程(エ’)を行った直後は、第3実施形態で説明した図20の概略断面図の状態となる。
ここで、第3着色画素は四角形状の画素となっていることが好ましい。第3着色層31の形成は、既述の第1着色層11を形成する方法と同様にして行なえる。
ここでの第3着色層31’’の厚みの好ましい範囲は、第1の実施形態における第3着色感放射線性層31の厚みの好ましい範囲と同様である。
これにより、図10の概略断面図に示すように、第1着色パターン12と、第2着色パターン22と、第3着色パターン32とを有するカラーフィルタ100が製造される。
平坦化処理の方法及びその好ましい形態は、第2及び第3の実施形態において記載した方法及びその好ましい態様と同様である。
また、露光後に実施される現像は、通常、現像液で現像処理することにより行われる。
現像液としては、フォトレジスト層51に対する露光、現像において既述した現像液と同様のものを挙げることができる。
また、アルカリ性水溶液を現像液として用いた場合は、一般に現像後に水で洗浄処理が施される。
すなわち、第2着色画素、及び、第3着色画素を形成するための着色組成物の全固形分に対する着色剤の含有量は、上記範囲内であることが好ましい。
また、本発明のカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color−filter On Array)方式にも供することが可能である。
COA方式により形成される着色層には、着色層上に配置されるITO電極と着色層の下方の駆動用基板の端子とを導通させるために、一辺の長さが1〜15μm程度の矩形のスルーホールあるいはコの字型の窪み等の導通路を形成する必要であり、導通路の寸法(即ち、一辺の長さ)を特に5μm以下にすることが好ましいが、本発明を用いることにより、5μm以下の導通路を形成することも可能である。これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木隆明)などに記載されている。
表1に示す成分を表1に示す溶剤に溶解させ、ビーズミルにより15時間混合・分散して、全固形分17質量%の緑色フィルタ形成用着色組成物を調製した。
PG36: C.I.ピグメント・グリーン 36
PG58: C.I.ピグメント・グリーン 58
PY139: C.I.ピグメント・イエロー 139
PY150: C.I.ピグメント・イエロー 150
PY185: C.I.ピグメント・イエロー 185
下記分散剤Aにおいて、各構造単位に併記される数値(主鎖繰り返し単位に併記される数値)は、当該構造単位の含有量〔質量%:(wt%)と記載〕を表す。側鎖の繰り返し部位に併記される数値は、当該繰り返し部位の繰り返し数を示す。
また、分散剤Bにおける3.5及び2.5は、それぞれ、括弧内で表される部分構造の数を表す。
EHPE3150:ダイセル化学工業株式会社製のエポキシ樹脂の商品名
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(緑色層の形成)
ガラスウエハ上にスピンコータにて、実施例及び比較例の緑色フィルタ形成用着色組成物を膜厚0.6μmの塗布膜となるように塗布した後、100℃180秒間ホットプレートで乾燥し、乾燥した後、さらに、200℃のホットプレートを用いて300秒間加熱処理(ポストベーク)を行うことで、緑色層を形成した。この緑色層の膜厚は0.6μmであった。
次いで、緑色層の上に、ポジ型フォトレジスト「FHi622BC」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を塗布し、プリベークを実施し、膜厚0.8μmのフォトレジスト層を形成した。
続いて、フォトレジスト層を、i線ステッパー(キャノン(株)製)を用い、350mJ/cm2の露光量でパターン露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が90℃となる温度で1分間、加熱処理を行なった。その後、現像液「FHD−5」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)で1分間の現像処理を行ない、さらに110℃で1分間のポストベーク処理を実施して、レジストパターンを形成した。このレジストパターンは、エッチング変換差(エッチングによるパターン幅の縮小)を考慮して、一辺1.25μmで形成された正方形状のレジスト膜が市松状に配列されてなるパターンである。
次に、レジストパターンをエッチングマスクとして、緑色層のドライエッチングを以下の手順で行った。
(1)緑色層の光透過率測定
上記(緑色層の形成)において形成した緑色層の波長450nmにおける光透過率(以下、「Tl(450)」という)、及び、波長550nmにおける光透過率を、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)の分光光度計により測定した。測定結果を表1に示す。
上記(ドライエッチング)において形成した緑色画素の波長450nmにおける光透過率(以下、「Tp(450)」という)を、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)の分光光度計により測定した。|Tp(450)−Tl(450)|で表される光透過率変化量(%)を表2に示す。この変化量が少ないほど、緑色層における分光特性と、緑色画素における分光特性との差が小さく、緑色層が発現する色分離特性が、緑色画素により引き継がれていることを意味する。測定結果を表2に示す。
また、上記表2に示すように、比較例1の緑色フィルタ形成用着色組成物と比較して、実施例1〜11の緑色フィルタ形成用着色組成物によれば、緑色層の波長450nmにおける光透過率と、緑色画素の波長450nmにおける光透過率との差が小さく、緑色層が発現する優れた色分離特性を、緑色画素に確実に引き継げることができ、その結果、優れた性能を有するカラーフィルタを製造できることが分かった。この効果は、特に、着色顔料としてC.I.ピグメント・グリーン 58を用いた実施例5〜11において顕著であった。
顔料としてPigment Red254 8.3部、およびPigment Yellow139 3.7部と、顔料分散剤としてBYK−161(BYK社製)4.8部と、PGMEA 83.2部とからなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Red顔料分散液R1を調製した。
顔料としてPigment Blue15:6 9.5部、およびPigment Violet23 2.4部と、顔料分散剤としてBYK−161(BYK社製)5.6部と、PGMEA 82.5部とからなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Blue顔料分散液B1を調製した。
・顔料分散液:上記Red顔料分散液R1 51.2部
・光重合開始剤:IRGACURE OXE−01(BASF(株)製)
0.87部
・重合性化合物:KAYARAD RP−1040(日本化薬(株)製) 4.7部
・バインダー:ACA230AA (ダイセル化学工業(株)製) 7.4部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・添加剤:パイオニンD−6112−W(竹本油脂(株)製) 0.19部
・シランカップリング剤:KBM−602(信越化学(株)製)のシクロヘキサノン0.9%溶液 10.8部
・有機溶剤:PGMEA 14.3部
・有機溶剤:シクロヘキサノン 6.4部
・フッ素系界面活性剤:F−781(DIC(株)製)のシクロヘキサノン0.2%溶液
4.2部
・顔料分散液:上記Blue顔料分散液B1 51.2部
・光重合開始剤:IRGACURE OXE−01(BASF(株)製)
0.87部
・重合性化合物:KAYARAD RP−1040(日本化薬(株)製) 4.7部
・バインダー:ACA230AA (ダイセル化学工業(株)製) 7.4部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・添加剤:パイオニンD−6112−W(竹本油脂(株)製) 0.19部
・シランカップリング剤:KBM−602(信越化学(株)製)のシクロヘキサノン0.9%溶液 10.8部
・有機溶剤:PGMEA 14.3部
・有機溶剤:シクロヘキサノン 6.4部
・フッ素系界面活性剤:F−781(DIC(株)製)のシクロヘキサノン0.2%溶液
4.2部
以上により、積層カラーフィルタにおける赤色感放射線性層と、上記緑色パターンの市松模様において奇数列に位置する貫通孔の内部に設けられた赤色画素とが除去されてなるカラーフィルタ前駆体(図8の状態に相当)を得た。
以上により、積層カラーフィルタにおける青色感放射線性層が除去されてなるカラーフィルタ(図10の状態に相当)を得た。
11 第1着色層
12,12’ 第1着色パターン
13,100 カラーフィルタ
14 平坦化膜
15 マイクロレンズ
20G 緑色画素(第1色画素)
20R 赤色画素(第2色画素)
20B 青色画素(第3色画素)
21 第2着色感放射線性層
21A 第1貫通孔部分群121に対応する位置
21’ 第2着色層
22 第2着色パターン
22R 第2貫通孔部分群122の各貫通孔の内部に設けられた複数の第2着色画素
31 第3着色感放射線性層
31A 第2貫通孔部分群122に対応する位置
31’,31” 第3着色層
32 第3着色パターン
41 Pウエル
42 受光素子(フォトダイオード)
43 不純物拡散層
44 電極
45 配線層
46 BPSG膜
47 絶縁膜
48 P−SiN膜
49 平坦化膜層
51 フォトレジスト層
51A,51A’,51B,51C レジスト貫通孔
52,52’,52”,52”’ レジストパターン(パターニングされたフォトレジスト層)
120 貫通孔群
121 第1貫通孔部分群(第1貫通孔)
122 第2貫通孔部分群(第2貫通孔)
Claims (27)
- 着色顔料を含有する、緑色フィルタ形成用着色組成物であって、前記着色組成物の全固形分に対する前記着色顔料の含有量が60質量%以上であり、かつ、前記着色組成物から得られる膜厚0.6μmを有する膜の波長550nmにおける光透過率が80%以上であり、前記膜の波長450nmにおける光透過率が50%以下である、緑色フィルタ形成用着色組成物。
- 前記着色顔料として緑色顔料を含有する、請求項1に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- 前記緑色顔料が、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 36、及び、C.I.Pigment Green 58からなる群から選択される1種以上である、請求項2に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- 前記緑色顔料が、C.I.Pigment Green 58である、請求項3に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- 前記着色顔料として黄色顔料を更に含有する請求項2〜4のいずれか1項に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- 前記黄色顔料が、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 150、及び、C.I.Pigment Yellow 185からなる群から選択される1種以上である、請求項5に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- ドライエッチングによるパターン形成方法用である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の緑色フィルタ形成用着色組成物。
- (ア)第1着色組成物による第1着色層を形成する工程、及び、
(イ)前記第1着色層に貫通孔群が形成されるようにドライエッチングによりパターニングする工程、
を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記第1着色組成物が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の着色組成物である、着色組成物。 - 前記貫通孔群が、第1貫通孔部分群と第2貫通孔部分群とを有し、かつ、
(ウ)前記第1貫通孔部分群及び前記第2貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第2着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色感放射線性組成物による第2着色感放射線性層を積層する工程、
(エ)前記第2着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた第1貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第2着色感放射線性層と、前記第1着色層に設けられた第2貫通孔部分群の各貫通孔の内部に形成された複数の第2着色画素とを除去する工程、
(オ)前記第2貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第3着色感放射線性組成物を埋設させて、複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色感放射線性組成物による第3着色感放射線性層を積層する工程、及び、
(カ)前記第3着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた第2貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第3着色感放射線性層を除去する工程
を更に有する、請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記貫通孔群が、複数の第1貫通孔であり、かつ、
(ウ’)前記第1貫通孔の各々の内部に第2着色組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色組成物による第2着色層を積層する工程、
(エ’)前記第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が前記第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、複数の第1着色画素を形成する工程、
(エ’’)前記第2着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程、
(オ)前記第2貫通孔の各々の内部に第3着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色感放射線性組成物による第3着色感放射線性層を積層する工程、及び
(カ)前記第3着色感放射線性層の、前記第1着色層に設けられた前記第2貫通孔に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第3着色感放射線性層を除去する工程
を更に有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記平坦化処理する工程(エ’’)は、前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に行われるか、又は、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の後、前記第3着色感放射線性層を積層する工程(オ)の前に行われる、請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記平坦化処理する工程(エ’’)が、前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に行われる、請求項10に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記平坦化処理する工程(エ’’)が、前記ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の後、前記第3着色感放射線性層を積層する工程(オ)の前に行われる、請求項10に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ’)及び(エ’)の各々において、前記第1着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、請求項11に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ’)においては、前記第1着色層上に、前記パターニング工程(エ’)においては、前記第2着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記着色層をドライエッチングする工程
を有する、請求項12に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記平坦化処理する工程(エ’’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項10〜14のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記貫通孔群が、複数の第1貫通孔であり、かつ、
(ウ’)前記第1貫通孔の各々の内部に第2着色組成物を埋設させて複数の第2着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第2着色組成物による第2着色層を積層する工程、
(エ’)前記第1貫通孔とは別の複数の第2貫通孔が前記第1着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、前記複数の第1着色画素を形成する工程、
(オ’)前記第2貫通孔の各々の内部に第3着色組成物を埋設させて複数の第3着色画素が形成されるように、前記第1着色層上に、前記第3着色組成物による第3着色層を含む1層以上の着色層を積層する工程、及び
(カ’)前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程
を有する、請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記第2着色層を積層する工程(ウ’)の後、ドライエッチングによるパターニング工程(エ’)の前に、(エ’’)前記第2着色層を前記第1着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程を更に有し、前記工程(オ’)及び(カ’)における前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層が前記第3着色層である、請求項16に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記平坦化処理工程(エ’’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項17に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記工程(オ’)及び(カ’)における前記第1着色層上に積層された1層以上の着色層が前記第2着色層と前記第3着色層とからなる層である、請求項16に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ)及び(エ’)の各々において、前記第1着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、請求項17に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記ドライエッチングによるパターニング工程(イ)においては、前記第1着色層上に、前記パターニング工程(エ’)においては、前記第2着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第1着色層をドライエッチングする工程
を有する、請求項19に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記平坦化処理工程(カ’)が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項16〜21のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記第1着色層が緑色透過層である、請求項8〜22のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記第2着色画素及び前記第3着色画素の一方が赤色透過部であり、他方が青色透過部である、請求項9〜23のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記第2着色画素に対する前記着色剤の含有量が30質量%以上であり、前記第3着色画素に対する前記着色剤の含有量が30質量%以上である、請求項9〜23のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項8〜25のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により得られるカラーフィルタ。
- 請求項26に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
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