JP5235582B2 - 着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに固体撮像素子 - Google Patents
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Description
また、従来より、理想的な分光として、その色以外の他の色の波長領域における透過率が低減された色、即ち、色分離性に優れた色が求められている。例えば、赤色のカラーフィルタであれば、青色〜緑色の波長領域における透過率が低減された赤色のカラーフィルタが求められている。
従来、赤色フィルタの製造には、赤色顔料を含む着色組成物が用いられ、従来は赤色顔料としてC.I. Pigment Red 48:1、C.I. Pigment Red 168、C.I. Pigment Red 177、C.I. Pigment Red 254等が、組み合わせる補色顔料としてPigment Yellow 139,Pigment Yellow 150等が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
即ち、本発明の目的は、薄膜でありながら色分離性にも優れた塗膜を形成できる着色硬化性組成物を提供すること、薄膜でありながら色分離性にも優れたカラーフィルタ及びその製造方法を提供すること、色分離性に優れ、色再現性に優れた固体撮像素子を提供することにある。
<1> 樹脂と、光硬化性化合物と、光重合開始剤と、C.I.ピグメントレッド254並びにジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料から選ばれた少なくとも1種を含む色材と、を含有し、波長580nmにおける透過率が50%である塗膜[1]としたときに、膜厚が1.0μm以下であり、450nm〜560nmの波長領域における透過率が15%以下であり、590nm〜700nmの波長領域における透過率が80%以上である着色硬化性組成物である。
… 式1
(波長525nmにおける吸光度)÷(波長550nmにおける吸光度)>0.8
… 式2
<4> 前記色材は、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料から選ばれた少なくとも1種として、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ43及びC.I.ピグメントオレンジ64から選ばれた少なくとも1種を含む<1>又は<2>に記載の着色硬化性組成物である。
<5> 前記色材は、C.I.ピグメントレッド254と、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料の総量との質量比(前者/後者)が、0.2以上3.0以下である<1>〜<4>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。
<6> 前記色材の含有量が、着色硬化性組成物の全固形分に対し、20質量%以上40質量%以下である<1>〜<5>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。
<7> 前記光重合開始剤が、オキシム系化合物である<1>〜<6>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。
<9> <1>〜<7>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物を用いて形成されたカラーフィルタである。
<10> <9>に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
本発明の着色硬化性組成物は、樹脂、光硬化性化合物、光重合開始剤、及び色材を含有し、波長580nmにおける透過率が50%である塗膜[1]としたときに、膜厚が1.0μm以下であり、450nm〜560nmの波長領域における透過率が15%以下であり、590nm〜700nmの波長領域における透過率が80%以上である。
着色硬化性組成物を上記本発明の構成とすることで、膜厚が薄い赤色の塗膜としたときに、青色〜緑色の波長領域における透過率が低減され、緑色との色分離性が向上され、赤色の塗膜の透過波長を従来よりも長波長寄りとすることができる。
従って、本発明の着色硬化性組成物によれば、薄膜でありながら色再現性にも優れた塗膜を形成できる。
例えば、本発明の着色硬化性組成物によれば、青色〜緑色との色分離性に優れた、赤色のカラーフィルタを形成できる。
本発明において、色分離性に優れた色とは、その色以外の他の色の波長領域において透過率が低減されている色を指す。
これらの好ましい範囲については後述する。
ここで、前記厚さが1.0μmを超えると、薄膜化の要求を満たさず、また、着色パターンとしたときに剥がれが発生しやすくなる。
ここで、「450nm〜560nmの波長領域における透過率が15%以下」とは、450nm〜560nmの波長領域における透過率の最大値(最大透過率)が15%以下であることを指す。
前記透過率が15%を超えると、赤色の塗膜として、緑色との色分離性が低下する。
緑色との色分離性の観点からは、上記450nm〜560nmの波長領域における透過率は、13%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。
ここで、「590nm〜700nmの波長領域における透過率が80%以上」とは、590nm〜700nmの波長領域における透過率の最小値(最小透過率)が80%以上であることを指す。
また、上記前提において、590nm〜700nmの波長領域における透過率が80%未満であると、緑色との色分離性が低下する。
下記式1及び式2に表される関係を満たすことにより、赤色の塗膜において生じやすい波長525nm付近の透過率上昇を、より効果的に抑えることができる。
… 式1
(波長525nmにおける吸光度)÷(波長550nmにおける吸光度)>0.8
… 式2
特に、式2の左辺は、0.90以上であることが好ましい。
本発明の着色硬化性組成物は、樹脂を少なくとも1種含有する。
ここで、樹脂としてはアルカリ可溶性樹脂が好ましい。
前記アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。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、例えば特開昭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号明細書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であり、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ある。この他に水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものなども有用である。特にこれらのなかでベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体やベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/および他のモノマーとの多元共重合体が好適である。この他に水溶性ポリマーとして、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール等も有用である。
本発明の着色硬化性組成物は、光硬化性化合物を少なくとも1種含有する。
光硬化性化合物としては、ラジカル重合性モノマーが好ましい。
前記ラジカル重合性モノマーとしては、常圧下で100℃以上の沸点を持ち、少なくとも1つの付加重合可能なエチレン性二重結合を有する化合物が好適であり、エチレン性二重結合としては(メタ)アクリレートであることが好ましい。ラジカル重合性モノマーは、本発明に用いられる混合物中に後述の光重合開始剤等と共に含有することにより、染料含有ネガ型硬化性組成物をネガ型に構成することができる。
酸性基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基などが好ましく、さらに好ましくは、カルボキシル基、スルホ基であり、特に好ましくはカルボキシル基である。
本発明の着色硬化性組成物は、光重合開始剤の少なくとも一種を含有する。
光重合開始剤は、光により分解し、前記光硬化性化合物の重合を開始、促進する化合物であり、波長300〜500nmの領域に吸収を有するものであることが好ましい。
また、光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することもできる。
以下、これらの各化合物について詳細に述べる。
オキシム系の光重合開始剤としては、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノンが最も好ましい。このようなオキシム系光重合性開始剤としては、CGI−124、CGI−242(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)が挙げられる。
また、その他の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン、アントアキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩が、アリーロキシ基、アリールチオ基を置換基に有する300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。
本発明の着色硬化性組成物は、色材を少なくとも1種含有する。
本発明における色材としては、染料、顔料のいずれを用いることもできるが、耐光性等の観点からは顔料が好ましい。
本発明における顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を適宜選択して用いることができる。顔料の粒子サイズとしては、本発明の顔料分散組成物が好適に用いられるカラーフィルタが、高透過率であることが好ましいこと等を考慮すると、有機顔料が好ましく、また、なるべく粒子サイズの小さいものを使用することが好ましい。顔料分散組成物及びこれを含有する着色硬化性組成物のハンドリング性を考慮すると、顔料の平均1次粒子径としては、100nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、5〜25nmが最も好ましい。該粒径が前記範囲内であると、透過率が高く、色特性が良好であると共に、高いコントラストのカラーフィルタを形成するのに有効である。平均1次粒子径は、SEMあるいはTEMで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを100個計測し、平均値を算出することによって求める。
前記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物を挙げることができる。
C.I.Pigment Red 1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、270、272、279、
C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214
C.I.Pigment Orange 2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73
C.I. Pigment Green 7、10、36、37
C.I.Pigment Blue 1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、79のCl置換基をOHに変更したもの、80
C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、32、37、42
C.I.Pigment Brown 25、28
C.I.Pigment Black 1、7 等を挙げることができる。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
C.I.Pigment Orange 34,36,38,43,64,71
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264,
C.I.Pigment Violet 19,23,32,
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
C.I.Pigment Green 7,36,37;
C.I.Pigment Black 1、7
青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0〜100:100が好ましく、より好ましくは100:70以下である。
前記ベンズイミダゾロン系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ64(以下、「Pigment Orange 64」や「P Or64」とも表記する)を用いることができる。
前記モノアゾ系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ38(以下、「Pigment Orange 38」や「P Or38」とも表記する)を用いることができる。
前記ペリレン系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ43(以下、「Pigment Orange 43」や「P Or43」とも表記する)を用いることができる。
更に、本発明の着色硬化性組成物中における、C.I.ピグメントレッド254と、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料、及びペリレン系顔料の少なくとも1種と、の質量比〔C.I.ピグメントレッド254/(ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料、及びペリレン系顔料の少なくとも1種)〕としては、0.2〜3.0が好ましく、0.5〜2.5がより好ましい。
本発明の着色硬化性組成物は、上述の成分以外のその他の成分を含んでいてもよい。
以下、その他の成分について説明する。
(顔料分散剤、界面活性剤)
本発明において、顔料の分散性を向上させる目的で従来公知の顔料分散剤や界面活性剤を添加することが出来る。これらの分散剤としては、多くの種類の化合物が用いられるが、例えば、フタロシアニン誘導体(市販品EFKA−745(エフカ社製))、ソルスパース5000(ゼネカ(株)製);オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)、W001(裕商製)等の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(裕商製)等のアニオン系界面活性剤;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(以上森下産業(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(サンノプコ製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(ゼネカ(株)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(旭電化(株)製)およびイソネットS−20(三洋化成(株)製)が挙げられる。
本発明の組成物には以上の他に、更に、熱重合防止剤を加えておくことが好ましく、例えば、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)、2−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
本発明は補足的に、架橋剤を用いて更に高度に硬化させた膜を得ることも可能である。本発明に使用する架橋剤は、架橋反応によって膜硬化を行えるものであれば特に限定されないが、例えば(a)エポキシ樹脂、(b)メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれた少なくとも一つの置換基で置換されたメラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、(c)メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれた少なくとも一つの置換基で置換されたフェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物が挙げられ、特に多官能エポキシ樹脂が好ましい。
メラミン化合物として、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5個がメトキシメチル化した化合物またはその混合物、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5個がアシロキシメチル化した化合物またはその混合物などが挙げられる。
また、骨格となるナフトール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物も、OH基のオルト位、パラ位が全て置換されている化合物が好ましい。
骨格となるフェノール化合物の3位または5位は未置換であってもよいし、置換基を有していてもよい。骨格となるナフトール化合物においても、OH基のオルト位以外は未置換であってもよいし、置換基を有していてもよい。
また、アルコキシメチル基含有化合物は、上記メチロール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱する事により得られる。
アシロキシメチル基含有化合物は、上記メチロール基含有化合物を塩基性触媒の存在下アシルクロリドと反応させることにより得られる。
アシロキシメチル基含有化合物としては、例えば、上記メチロール基含有化合物のメチロール基を、一部または全部アシロキシメチル化した化合物が挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、組み合わせて使用してもよい。
本発明の着色硬化性組成物は、溶剤を含んでいてもよい。
本発明に使用される溶剤は組成物の分散性、塗布性を満足すれば基本的に特に限定されないが、特に顔料、バインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
本発明の組成物を調製する際に使用する溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、
本発明のカラーフィルタは、上述の本発明の着色硬化性組成物を用いて形成されたものである。
本発明のカラーフィルタは、薄膜でありながら色分離性にも優れた塗膜を形成できる本発明の着色硬化性組成物を用いて形成されたものであるため、薄膜であり色分離性にも優れる。
例えば、本発明の着色硬化性組成物を用いて形成された赤色カラーフィルタは、青色〜緑色との色分離性に優れている。
本発明のカラーフィルタを製造する方法としては、特に限定はないが、例えば、該着色硬化性組成物を支持体上に直接または他の層を介して塗布し(その後、必要に応じて乾燥して)、塗布膜を形成する工程(塗膜形成工程)と、該塗布膜上に、マスクを介して特定のパターンを露光する工程(露光工程)と、露光された前記塗布膜をアルカリ現像液等で現像処理する工程(現像工程)と、(その後必要に応じて、現像処理された前記塗布膜に加熱処理を施す工程(ポストベーク工程)と)、を含んで構成される方法が好適である。これらの工程を経ることで着色されたパターンを形成することができる。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、必要により上記着色されたパターンを加熱および露光により硬化する工程を含んでいてもよい。
上記支持体としては、例えばシリコン基板等や、CCD、CMOS等の固体撮像素子等が挙げられる。これらの支持体は、各画素を隔離するブラックマトリックスが形成されている場合もある。
また、これらの支持体(以下、「基板」ともいう)上に必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化の為に、下塗り層を設けてもよい。
上記有機溶剤としては、前述の≪着色硬化性組成物≫の項で説明した溶剤が挙げられる。
上記現像工程は、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液により現像処理を行うことが好ましい。現像方法には、例えばディップ法、スプレー法、パドル法等があり、温度は15〜40℃でおこなうことが好ましい。また、現像後は一般に流水にて洗浄を行うことが好ましい。
中でも、パターン寸法2.5μm以下(より好ましくは2.0μm以下)のカラーフィルタとして用いることがより好適であり、
パターン寸法2.5μm以下(より好ましくは2.0μm以下)であってパターンの膜厚が1.5μm以下(より好ましくは1.0μm以下)のカラーフィルタとして用いることが最適である。
本発明の固体撮像素子は、本発明のカラーフィルタを備えて構成される。
本発明の固体撮像素子は、薄膜でありながら色分離性にも優れた本発明のカラーフィルタが備えられているため、色分離性及び色再現性に優れる。
例えば、青色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタと、本発明の着色硬化性組成物を用いて形成された赤色カラーフィルタと、を含む3色以上のカラーフィルタを備えた固体撮像素子は、赤色カラーフィルタにおいて青色〜緑色との色分離性に優れているため、画像を撮影した際、撮影された画像において、特に赤色の色再現性に優れる。
支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー、等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオード及び前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面及びフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、前記デバイス保護膜上に、本発明のカラーフィルタを有する構成である。
更に、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
1)下塗り液の調製
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート … 19.20部
(PGMEA)
・エチルラクテート … 36.67部
・バインダー … 30.51部
〔メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重
合体(モル比=60:20:20)の41%PGMEA溶液〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート … 12.20部
(光重合性化合物)
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) …0.0061部
・フッ素系界面活性剤 … 0.83部
(F−475、大日本インキ化学工業(株)製)
・光重合開始剤 … 0.586部
(TAZ−107(トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤)、みどり化学社製)
以上の成分を混合して溶解し、下塗り液を調製した。
6インチシリコンウエハ上に、前記1)で得た下塗り液をスピンコートで均一に塗布して塗布膜を形成し、形成された塗布膜をホットプレート上で表面温度120℃となる条件で、120秒間加熱処理した。ここで、スピンコートの塗布回転数は、前記加熱処理後の塗布膜の膜厚が約2μmとなるように調整した。
その後、220℃×1時間、オーブンにて塗布膜を硬化させ、下塗り層とした。
以上により、下塗り層付きシリコンウエハを得た。
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体(モル比=70/30)〔樹脂〕 ・・・ 2.64部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(以降、DPHA)〔光硬化性化合物〕
・・・ 4.89部
・チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製CGI−124〔光重合開始剤〕
・・・ 0.7部
・顔料(Pigment Red 254)使用の顔料分散液(固形分12%(顔料8%を含む)) ・・・ 37.5部
・顔料(Pigment Orange 34)使用の顔料分散液(固形分12%(顔料8%を含む)) ・・・ 18.8部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート〔溶剤〕・・・ 16.7部
・3−エトキシプロピオン酸エチル〔溶剤〕 ・・・ 17.9部
以上の成分を攪拌機で混合し、固形分15質量%のカラーレジスト液を作製した。
ガラス基板(Corning 1737)上に、前記3)で得たカラーレジスト液をスピンコートで均一に塗布して塗布膜を形成し、形成された塗布膜をホットプレート上で表面温度100℃となる条件で、120秒間加熱処理して塗膜[1]とした。
ここで、スピンコートの塗布回転数は、前記塗膜[1](前記加熱処理後の塗布膜)の波長580nmにおける透過率が50%となるように調製した。
得られた塗膜[1]の膜厚を、段差計Veeco製Dektak−3を用いて測定した。測定結果を表1に示す。
また、得られた塗膜[1]の分光特性(透過率および吸光度)を、分光光度計(MCPD−2000)にて測定し、測定結果に基づいて以下の数値を求めた。測定結果を表1に示す。
・590nm〜700nmの波長領域における最小透過率
・(波長525nmにおける吸光度)÷(波長500nmにおける吸光度)
・(波長525nmにおける吸光度)÷(波長550nmにおける吸光度)
また、このカラーレジスト液を、上記Corning 1737に塗布した条件と同様の条件で、上記下塗り層付きシリコンウエハの下塗り層上に均一に塗布した。
次に塗布されたカラーレジスト層を加熱処理し、乾燥塗布膜を形成させた。この場合の加熱処理は、ホットプレート100℃×120秒で行った。
パターンの欠落(剥がれ)が確認されなかった場合を「○」とし、パターンの欠落(剥がれ)が少なくとも1箇所発生した場合を「×」とした。評価結果を表1に示す。
顔料の種類及び混合比率を下記表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、着色硬化性組成物の調製、塗膜の形成、塗膜の膜厚測定、塗膜の分光特性測定、カラーフィルタの形成、並びにパターンの剥がれの評価を行った。
尚、比較例2については、比較例1の着色硬化性組成物を用い、下記表1の膜厚にて塗布を行い、塗膜及びカラーフィルタについて、比較例1と同様の各測定を行った。
Claims (10)
- 樹脂と、光硬化性化合物と、光重合開始剤と、C.I.ピグメントレッド254並びにジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料から選ばれた少なくとも1種を含む色材と、を含有し、波長580nmにおける透過率が50%である塗膜[1]としたときに、膜厚が1.0μm以下であり、450nm〜560nmの波長領域における透過率が15%以下であり、590nm〜700nmの波長領域における透過率が80%以上である着色硬化性組成物。
- 前記塗膜[1]としたときに、波長500nmにおける吸光度、波長525nmにおける吸光度、及び波長550nmにおける吸光度が、下記式1及び式2に表される関係を満たす請求項1に記載の着色硬化性組成物。
(波長525nmにおける吸光度)÷(波長500nmにおける吸光度)>0.8
… 式1
(波長525nmにおける吸光度)÷(波長550nmにおける吸光度)>0.8
… 式2 - 前記色材は、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料から選ばれた少なくとも1種として、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ43及びC.I.ピグメントオレンジ64から選ばれた少なくとも1種を含む請求項1又は請求項2に記載の着色硬化性組成物。
- 前記色材は、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料から選ばれた少なくとも1種として、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ43及びC.I.ピグメントオレンジ64から選ばれた少なくとも1種を含む請求項1又は請求項2に記載の着色硬化性組成物。
- 前記色材は、C.I.ピグメントレッド254と、ジアリル系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、モノアゾ系顔料及びペリレン系顔料の総量との質量比(前者/後者)が、0.2以上3.0以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の着色硬化性組成物。
- 前記色材の含有量が、着色硬化性組成物の全固形分に対し、20質量%以上40質量%以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の着色硬化性組成物。
- 前記光重合開始剤が、オキシム系化合物である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の着色硬化性組成物。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の着色硬化性組成物を支持体上に塗布後、マスクを通して露光し、現像してパターンを形成する工程を有するカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の着色硬化性組成物を用いて形成されたカラーフィルタ。
- 請求項9に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子。
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