JP5518656B2 - Black polymerizable composition and method for producing black layer - Google Patents

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Description

本発明は、特定のアルカリ可溶性バインダーを用いた黒色重合性組成物、特に、基板に複数のレンズが配列されたウェハレベルレンズアレイの遮光領域形成に有用な黒色重合性組成物、及び該黒色重合性組成を用いた黒色層の作製方法に関する。   The present invention relates to a black polymerizable composition using a specific alkali-soluble binder, in particular, a black polymerizable composition useful for forming a light-shielding region of a wafer level lens array in which a plurality of lenses are arranged on a substrate, and the black polymerization The present invention relates to a method for manufacturing a black layer using a sexual composition.

近年、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を結像するレンズとを備えている。   In recent years, portable terminals of electronic devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with small and thin imaging units. Such an imaging unit generally includes a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, and a lens that forms a subject image on the solid-state imaging device. ing.

携帯端末の小型化・薄型化、そして携帯端末の普及により、それに搭載される撮像ユニットにも更なる小型化・薄型化が要請され、そして生産性が要請される。かかる要請に対して、複数のレンズが形成されたレンズ基板と、複数の固体撮像素子が形成されたセンサ基板とを一体に組み合わせ、その後に、それぞれにレンズ及び固体撮像素子を含むようにレンズ基板及びセンサ基板を切断して撮像ユニットを量産する方法が知られている。
また、撮像ユニットを製造する他の方法として、例えば、レンズのみを予めガラスウェハ等の固体表面上で作製し、個々のセンサと組み合わせるサイズに切断し、予め個片化された撮像素子と組み合わせて撮像ユニットを作製する方法や、金型を用いて樹脂のみで複数のレンズを形成し、これらをセンサ基板上に組み合わせた後、切断する方法、レンズを個々のセンサと組み合わせるサイズに切断し、予め個片化された撮像素子と組み合わせ、撮像ユニットを作製する方法なども挙げられる。
以下、レンズ基板に形成された複数のレンズの個々のレンズをウェハレベルレンズと呼び、レンズ基板に形成されたレンズ群を、このレンズ基板を含めて、ウェハレベルレンズアレイと呼ぶ。
With the downsizing / thinning of portable terminals and the widespread use of portable terminals, further reduction in size / thinning is required for imaging units mounted on the portable terminals, and productivity is required. In response to such a request, a lens substrate on which a plurality of lenses are formed and a sensor substrate on which a plurality of solid-state image sensors are formed are combined in an integrated manner, and then each lens substrate includes a lens and a solid-state image sensor. In addition, a method of mass-producing an imaging unit by cutting a sensor substrate is known.
In addition, as another method for manufacturing an imaging unit, for example, only a lens is previously produced on a solid surface such as a glass wafer, cut into a size to be combined with an individual sensor, and combined with an imaging element that has been separated into pieces in advance. A method of manufacturing an imaging unit, a method of forming a plurality of lenses using only a resin using a mold, combining these on a sensor substrate, and then cutting the lens, cutting the lens into a size that can be combined with each sensor, A method of manufacturing an image pickup unit by combining with an individualized image pickup element is also included.
Hereinafter, each lens of the plurality of lenses formed on the lens substrate is referred to as a wafer level lens, and the lens group formed on the lens substrate is referred to as a wafer level lens array including the lens substrate.

従来のウェハレベルレンズアレイとしては、ガラス等の光透過性材料で形成された平行平板の基板の表面に硬化性樹脂材料を滴下し、この樹脂材料を金型にて所定の形状に整形した状態で硬化させ、複数のレンズを形成したものが知られている(例えば特許文献1、2参照)。ウェハレベルレンズのレンズ部以外や、レンズの一部は光の量を調整するため、黒色膜や金属膜などで塗設、蒸着することがある。   As a conventional wafer level lens array, a curable resin material is dropped on the surface of a parallel plate substrate made of a light transmissive material such as glass, and the resin material is shaped into a predetermined shape with a mold. And a plurality of lenses are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In order to adjust the amount of light, other than the lens portion of the wafer level lens or a part of the lens may be coated and vapor-deposited with a black film or a metal film.

また、他のウェハレベルレンズアレイとして、シリコン基板に複数の貫通孔を形成し、別途形成した球体状のレンズ素材を各貫通孔に配置し、半田によりレンズ素材を基板に接合した後にレンズ素材を研磨して、複数のレンズを形成したものも知られている(特許文献3参照)。これらも光の量を調整するため、黒色膜や金属膜などで塗設、蒸着することがある。   In addition, as another wafer level lens array, a plurality of through holes are formed in a silicon substrate, a spherical lens material formed separately is disposed in each through hole, and the lens material is bonded to the substrate by soldering, and then the lens material is attached. Also known is a plurality of lenses formed by polishing (see Patent Document 3). In order to adjust the amount of light, these may be coated and vapor-deposited with a black film or a metal film.

金属を蒸着する場合には、工程が煩雑であること、蒸着後にレンズが反るなどの問題点があり、生産性、性能の面から改善が求められる。
一方、遮光領域の形成に、黒色重合性組成物を塗布方式により適用する方法も使用されるが、レンズに使用する場合の可視域波長の光に対する遮光性を確保する場合、該組成物の重合、硬化に用いる露光光源であるg線、h線、及びi線から選ばれる少なくとも1種に対する透過性が十分得られず、硬化が十分に進行しないために、画像様に露光した後、未露光部を除去するアルカリ現像工程を必要とする組成物を用いる場合、露光部に剥れが生じるなどの問題があった。
黒色重合性組成物において、遮光性向上を目的として、黒色顔料の分散性が良好な特定の側鎖構造を有する分散樹脂の使用が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。また、カラーフィルターのブラックマトリックスに使用される、酸基を有するバインダーポリマーを用いた遮光性と画像形成性が良好な黒色重合性組成物も種々提案されている(例えば、特許文献5〜7参照。)。
In the case of vapor-depositing a metal, there are problems such as complicated processes and warping of the lens after vapor deposition, and improvements are required in terms of productivity and performance.
On the other hand, a method of applying a black polymerizable composition by a coating method is also used to form a light shielding region. However, when the light shielding property for light in the visible wavelength range is secured when used for a lens, the composition of the composition is polymerized. In this case, the exposure light source used for curing is not sufficiently exposed to at least one selected from g-line, h-line, and i-line, and curing does not proceed sufficiently. In the case of using a composition that requires an alkali development step for removing the part, there is a problem that the exposed part is peeled off.
In the black polymerizable composition, the use of a dispersion resin having a specific side chain structure in which the dispersibility of the black pigment is good has been proposed for the purpose of improving the light shielding property (see, for example, Patent Document 4). In addition, various black polymerizable compositions having good light-shielding properties and image-forming properties using a binder polymer having an acid group, which are used for a black matrix of a color filter, have been proposed (see, for example, Patent Documents 5 to 7). .)

特許第3926380号公報Japanese Patent No. 3926380 国際公開2008/102648号パンフレットInternational Publication No. 2008/102648 Pamphlet 米国特許第6426829号明細書US Pat. No. 6,426,829 特開2010−106268公報JP 2010-106268 A 特開2002−244294公報JP 2002-244294 A 特開平06−230215号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-230215 特開2006−251283公報JP 2006-251283 A

本発明の目的は、アルカリ現像液耐性に優れ、遮光性に優れた黒色硬化膜を形成しうる、ウェハレベルレンズ用遮光領域の形成に有用な黒色重合性組成物、さらには、該黒色重合性組成物を用いた、ウェハレベルレンズの遮光領域として有用な黒色層の作製方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a black polymerizable composition useful for forming a light-shielding region for a wafer level lens, which can form a black cured film having excellent alkali developer resistance and light-shielding properties. An object of the present invention is to provide a method for producing a black layer that is useful as a light shielding region of a wafer level lens using the composition.

通常、硬化系の組成物では、アルカリ可溶性基として、カルボン酸を含有する樹脂が使用されるが、未露光部の残渣を除去すべく現像を強化した場合、画像部が剥れるなどの問題を有していた。
黒色重合性組成物は、通常、カラーフィルターのブラックマトリックスや、各種の遮光膜の形成に用いられるが、これを特に、レンズのアパチャーなどに使用する場合には、可視域から赤外域まで幅広い遮光性が求められる。
黒色重合性組成物を用いて遮光膜を形成する場合、一般的に250nm〜500nmの光源で画像様に露光後、アルカリ現像液にて現像されるが、250nm〜500nmの波長領域を遮光する黒色材料を含有するため、露光光源の光透過性が不十分で、形成された膜の深部まで十分硬化していないことがある。残膜の低減を防止するため現像を強化した場合には、酸性の強いカルボン酸が画像部への現像液の浸透を引き起こし、画像部の強度低下により黒色膜の剥れが生じる懸念があった。
Usually, in a curable composition, a resin containing a carboxylic acid is used as an alkali-soluble group. However, when development is strengthened to remove a residue in an unexposed area, there is a problem that an image area is peeled off. Had.
The black polymerizable composition is usually used for forming a black matrix of a color filter and various light-shielding films. When this is used for a lens aperture, etc., the light-shielding composition covers a wide range of light from visible to infrared. Sex is required.
When forming a light-shielding film using a black polymerizable composition, it is generally imagewise exposed with a light source of 250 nm to 500 nm and then developed with an alkali developer, but black that shields light in the wavelength region of 250 nm to 500 nm. Since the material is contained, the light transmittance of the exposure light source may be insufficient, and the deep part of the formed film may not be sufficiently cured. When development was strengthened to prevent the reduction of the remaining film, strong acid carboxylic acid caused the penetration of the developing solution into the image area, and there was a concern that the black film might peel off due to a decrease in the strength of the image area. .

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、画像部、つまり露光部の下部の十分硬化していない部分への現像液の浸透を抑制すべく、酸基に高pKa酸基を使用した樹脂を用いることにより、良好な現像性と剥れの抑制を両立することが可能となることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の構成は以下の通りである。
本発明の黒色重合性組成物は、(A)黒色材料、(B)オキシム化合物である重合開始剤、(C)重合性化合物、及び、(D)主鎖構造が(メタ)アクリル系重合体、スチレン樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれ、フェノール性水酸基、2−メトキシフェノール基、2−クロロフェノール基、2−ヒドロキシ安息香酸メチル基、4−メチルフェノール基、1,3−ベンゼンジオール基、1−ナフトール基、1,2−ベンゼンジオール基、ベンゼンスルホンアミド基、N−アセチルフェニルベンゼンスルホンアミド基、4−アミノベンゼンスルホンアミド基、N−フェニル−4−アミノベンゼンスルホンアミド基、及びN−(4−アセチルフェニル)−4−アミノベンゼンスルホンアミド基から選ばれるpKaが5より大きい官能基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマーを含有する。
本発明の黒色重合性組成物は、(A)黒色材料、(B)オキシム化合物である重合開始剤、(C)重合性化合物、及び、(D)pKaが5より大きい官能基を有し、ベンゼンスルホンアミド基を有するアクリル樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ノボラック樹脂、及びレゾール樹脂から選ばれるアルカリ可溶性バインダーポリマーを含有する。
前記(A)黒色材料としては、チタンブラックが遮光性の観点から好ましい。
また、(D)アルカリ可溶性バインダーポリマーが有するpKaが5より大きい官能基が、フェノール性水酸基、又は、スルホンアミド基であることが好ましく、特に、(D)アルカリ可溶性バインダーポリマーとして、ノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレンからなる群より選択される樹脂、なかでも、下記構造単位、即ち、p−ビニルフェノール含有構造単位を分子内に含むポリマーが好ましい。
また、
As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, a high pKa acid acid group is included in the acid group in order to suppress the penetration of the developer into the image area, that is, the uncured portion below the exposed area. It was found that by using a resin using a group, it was possible to achieve both good developability and suppression of peeling, and the present invention was completed.
That is, the configuration of the present invention is as follows.
The black polymerizable composition of the present invention comprises (A) a black material, (B) a polymerization initiator that is an oxime compound , (C) a polymerizable compound, and (D) a (meth) acrylic polymer having a main chain structure. , Styrene resin, and phenol resin, phenolic hydroxyl group, 2-methoxyphenol group, 2-chlorophenol group, methyl 2-hydroxybenzoate, 4-methylphenol group, 1,3-benzenediol group, 1 -Naphthol group, 1,2-benzenediol group, benzenesulfonamide group, N-acetylphenylbenzenesulfonamide group, 4-aminobenzenesulfonamide group, N-phenyl-4-aminobenzenesulfonamide group, and N- ( pKa selected from 4-acetylphenyl) -4-aminobenzene sulfonamide group has a greater than 5 functional groups Containing alkali-soluble binder polymer.
The black polymerizable composition of the present invention has (A) a black material, (B) a polymerization initiator that is an oxime compound, (C) a polymerizable compound, and (D) a functional group having a pKa greater than 5. It contains an alkali-soluble binder polymer selected from acrylic resins having a benzenesulfonamide group, polyhydroxystyrene, novolac resin, and resol resin.
As said (A) black material, titanium black is preferable from a light-shielding viewpoint.
In addition, it is preferable that the functional group having a pKa greater than 5 (D) the alkali-soluble binder polymer is a phenolic hydroxyl group or a sulfonamide group. A resin selected from the group consisting of hydroxystyrene, particularly a polymer containing the following structural unit, that is, a p-vinylphenol-containing structural unit in the molecule is preferable.
Also,

本発明の黒色重合性組成物には、さらに、有機溶剤を含有することができる。
また、その用途としては、ウェハレベルレンズの遮光領域形成に用いられることが好適である。
本発明の黒色重合性組成物により、ウェハレベルレンズの遮光領域を形成する場合、スプレー塗布が好ましいため、スプレーにより塗布可能な組成物であり、且つ、局面に適用した場合の液だれ等を抑制するという観点から、黒色重合性組成物に含まれる溶剤を除いた固形分の総含有量が20質量%から35質量%の範囲であることが好ましい。
The black polymerizable composition of the present invention can further contain an organic solvent.
In addition, as its application, it is preferably used for forming a light shielding region of a wafer level lens.
When the light-shielding region of the wafer level lens is formed by the black polymerizable composition of the present invention, spray coating is preferable, so that it is a composition that can be applied by spraying and suppresses dripping or the like when applied to a situation. From the viewpoint of, it is preferable that the total content of the solid content excluding the solvent contained in the black polymerizable composition is in the range of 20% by mass to 35% by mass.

本発明の黒色層の作製方法は、固体表面に前記本発明の黒色重合性組成物をスプレー塗布により適用して黒色重合性組成物層を形成する工程と、形成された黒色重合性組成物層にエネルギーを付与して硬化させる工程と、を含む。ここで、前記固体表面がウェハレベルレンズ周縁部の遮光膜形成領域表面であり、前記黒色層がウェハレベルレンズ周縁部に形成される遮光領域であることが好ましい態様である。  The method for producing a black layer of the present invention includes a step of applying the black polymerizable composition of the present invention to a solid surface by spray coating to form a black polymerizable composition layer, and the formed black polymerizable composition layer And applying energy to the resin to cure. Here, it is preferable that the solid surface is a surface of a light shielding film forming region at a peripheral portion of the wafer level lens and the black layer is a light shielding region formed at a peripheral portion of the wafer level lens.

本発明によれば、アルカリ現像液耐性に優れ、遮光性に優れた黒色硬化膜を形成しうる、ウェハレベルレンズ用遮光領域の形成に有用な黒色重合性組成物、さらには、該黒色重合性組成物を用いた、ウェハレベルレンズの遮光領域として有用な黒色層の作製方法を提供することができる。   According to the present invention, a black polymerizable composition useful for forming a light-shielding region for a wafer level lens, which is capable of forming a black cured film having excellent alkali developer resistance and light-shielding properties, and further, the black polymerizable property. A method for producing a black layer that is useful as a light-shielding region of a wafer level lens using the composition can be provided.

ウェハレベルレンズアレイの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a wafer level lens array. 図1に示すA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line shown in FIG. 基板にレンズとなる成形材料を供給している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is supplying the molding material used as a lens to a board | substrate. 図4A〜図4Cは、基板にレンズを型で成形する手順を示す図である。4A to 4C are diagrams showing a procedure for forming a lens on a substrate with a mold. 図5A〜図5Cは、レンズが成形された基板にパターン状の遮光膜を形成する工程を示す概略図である。5A to 5C are schematic views illustrating a process of forming a patterned light-shielding film on a substrate on which a lens is molded. ウェハレベルレンズアレイの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a wafer level lens array. 図7A〜図7Cは、遮光膜形成工程の他の態様を示す概略図である。7A to 7C are schematic views showing other modes of the light shielding film forming step. 図8A〜図8Cは、パターン状の遮光膜を有する基板にレンズを成形する工程を示す概略図である。FIG. 8A to FIG. 8C are schematic views showing a process of forming a lens on a substrate having a patterned light shielding film.

以下、本発明の黒色重合性組成物(以下、単に、重合性組成物と称することがある)について詳細に説明する。
(D)pKaが5より大きい官能基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマー
まず、本発明の重合性組成物の特徴的な成分であるバインダーポリマーについて説明する。以下、本発明に規定される特定の(D)pKaが5より大きい官能基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマーを、(D)特定バインダーポリマーと称することがある。
本発明に用いうるバインダーポリマーとしては、pKaが5より大きい官能基を有するものであり、主鎖構造は、(メタ)アクリル系重合体、スチレン樹脂、ノボラック樹脂、レゾール樹脂等のフェノール樹脂などが用いられる。特に、(メタ)アクリル系重合体、スチレン樹脂、フェノール樹脂が好ましく用いられる。
Hereinafter, the black polymerizable composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a polymerizable composition) will be described in detail.
(D) Alkali-soluble binder polymer having a functional group having a pKa greater than 5 First, the binder polymer which is a characteristic component of the polymerizable composition of the present invention will be described. Hereinafter, the alkali-soluble binder polymer having a specific (D) pKa having a functional group greater than 5 as defined in the present invention may be referred to as (D) a specific binder polymer.
The binder polymer usable in the present invention are those having a pKa having greater than 5 functional groups, the main chain structure, (meth) acrylic polymer, scan styrene resins, novolac resins, phenolic resins such as resole resins Etc. are used. In particular, (meth) acrylic polymers, styrene resins, and phenol resins are preferably used.

本発明において、「(メタ)アクリル系重合体」とは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アリルエステル、など)、(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体を重合成分として有する共重合体のことを言う。
なお、本明細書においては、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれか或いは双方を表す場合、「(メタ)アクリル」と表記することがある。
In the present invention, “(meth) acrylic polymer” means (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (alkyl ester, aryl ester, allyl ester, etc.), (meth) acrylamide, and (meth). A copolymer having a (meth) acrylic acid derivative such as an acrylamide derivative as a polymerization component.
In this specification, when referring to either or both of "acryl" and "methacryl", Ru Kotogaa be referred to as "(meth) acrylic".

本発明における「スチレン樹脂」とは、ビニル基等のアルケニル基が直接連結されたベンゼン、ナフタレン、アントラセン、複素環などの芳香族化合物、及び/又は、芳香族化合物は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、カルボニル基、エーテル基、アルコキシカルボニル基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、スルフィド基、メルカプト基等で置換可能である。
重合は、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合を行うことが可能であり、重合後、必要に応じアルカリ処理、酸処理等を行うことにより所望のスチレン樹脂を得ることが可能である。
The “styrene resin” in the present invention is an aromatic compound such as benzene, naphthalene, anthracene, or heterocyclic ring in which an alkenyl group such as a vinyl group is directly linked, and / or an aromatic compound is a hydroxyl group, a carboxyl group, or a halogen atom. , Alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, amino group, carbonyl group, ether group, alkoxycarbonyl group, oxycarbonyl group, cyano group, aryl group, alkoxy group, sulfide group, mercapto group and the like.
Polymerization can be performed by radical polymerization, cationic polymerization, or anionic polymerization. After polymerization, a desired styrene resin can be obtained by performing an alkali treatment, an acid treatment, or the like as necessary.

本発明におけるバインダーポリマーは、酸解離定数(pKa)がカルボン酸に対し、高い酸基を有することが好ましく、pKaが5より大きい官能基を有することを要し、含まれるpKaが5より大きい官能基としては、好ましくは、pKaは7以上14未満、さらに好ましくは、8以上11以下の範囲である。
本発明において、アルカリ可溶性ポリマーに含まれる官能基のうち酸解離定数(pKa)が5.5以上11以下の官能基について説明する。pKaは、好ましくは7〜11の範囲であり、さらに好ましくは8〜11の範囲である。
このような官能基として、具体的には、例えば、フェノール基(pKa=9.99)、2−メトキシフェノール基(pKa=9.99)、2−クロロフェノール基(pKa=8.55)、2−ヒドロキシ安息香酸メチル基(pKa=9.87)、4−メチルフェノール基(pKa=10.28)、1,3−ベンゼンジオール基(pKa=9.20)、1−ナフトール基(pKa=9.30)、1,2−ベンゼンジオール基(pKa=9.45)、ベンゼンスルホンアミド基(pKa=10.00)、N−アセチルフェニルベンゼンスルホンアミド基(pKa=6.94)、4−アミノベンゼンスルホンアミド基(pKa=10.58)、N−フェニル−4−アミノベンゼンスルホンアミド基(pKa=6.30)、N−(4−アセチルフェニル)−4−アミノベンゼンスルホンアミド基(pKa=7.61)、アセチル酢酸エチル基(pKa=10.68)等が挙げられる。
これらのなかでも、芳香族基上に置換基を有してもよいフェノール基、芳香族基上に置換基を有してもよいベンゼンスルホンアミド基が好ましく、フェノール基(pKa 9−10)が最も好ましく、特に、フェノール基がp−ビニルフェノールの態様で導入されることが好ましい。
The binder polymer in the present invention preferably has an acid group having a high acid dissociation constant (pKa) relative to the carboxylic acid, and requires that the pKa has a functional group greater than 5, and the contained pKa has a functionality greater than 5. The group preferably has a pKa of 7 or more and less than 14, more preferably 8 or more and 11 or less.
In the present invention, the acid dissociation constant of the functional groups contained in the alkali-soluble polymer (pKa) will be described 5.5 to 11 functional groups. pKa is preferably in the range of 7-11, more preferably in the range of 8-11.
Specific examples of such functional groups include a phenol group (pKa = 9.99), a 2-methoxyphenol group (pKa = 9.99), a 2-chlorophenol group (pKa = 8.55), 2-hydroxybenzoic acid methyl group (pKa = 9.87), 4-methylphenol group (pKa = 10.28), 1,3-benzenediol group (pKa = 9.20), 1-naphthol group (pKa = 9.30), 1,2-benzenediol group (pKa = 9.45), benzenesulfonamide group (pKa = 10.00), N-acetylphenylbenzenesulfonamide group (pKa = 6.94), 4- Aminobenzenesulfonamide group (pKa = 10.58), N-phenyl-4-aminobenzenesulfonamide group (pKa = 6.30), N- (4-acetylphenoxy) ) -4-aminobenzene sulfonamide group (pKa = 7.61), and the like acetyl ethyl acetate group (pKa = 10.68) is.
Among these, a phenol group which may have a substituent on the aromatic group and a benzenesulfonamide group which may have a substituent on the aromatic group are preferable, and a phenol group (pKa 9-10) is preferable. Most preferably, it is particularly preferred that the phenol group be introduced in the form of p-vinylphenol.

なお、上記具体例に記載の酸解離定数(pKa)は、E.P.SERJEANTら著、“IONISATION CONSTRANTS OF ORGANIC ACIDS IN AQUEOUS SOLUTION”及びJOHN A.DEAN著、“LANGE’S HAN DBOOK OF CHEMISTRY”に記載の数値である。
本発明に用いられる、上記の如きpKaが5より大きい官能基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマーとしては、具体的には、ベンゼンスルホンアミド基を有するアクリル樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂が好ましく、最も好ましくは、ポリヒドロキシスチレンである。
The acid dissociation constant (pKa) described in the above specific examples is E.E. P. SERJEANT et al., “IONISATION CONSTRANTS OF ORGANIC ACIDS IN AQUEOUS SOLUTION” and JOHN A. It is a numerical value described by DEAN, “LANGE'S HAN DBOOK OF CHEMISTRY”.
As the alkali-soluble binder polymer having a functional group having a pKa larger than 5 as used in the present invention, specifically, an acrylic resin having a benzenesulfonamide group, polyhydroxystyrene, novolac resin, or resole resin is preferable. , most preferably a polyhydroxystyrene.

以下、本発明における好ましい(D)特定バインダーポリマーであるノボラック樹脂、及びポリヒドロキシスチレンについて詳細に説明する。
本発明に好適に使用されるノボラック樹脂の好ましい形態としては、例えば、下記一般式(A)で示される繰り返し単位を含み、ポリスチレン換算重量平均分子量が1,000〜10,000である樹脂が好適なものとして挙げられる。
Hereinafter, the novolak resin and polyhydroxystyrene which are preferred (D) specific binder polymers in the present invention will be described in detail.
As a preferred form of the novolak resin suitably used in the present invention, for example, a resin containing a repeating unit represented by the following general formula (A) and having a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1,000 to 10,000 is suitable. It is mentioned as a thing.

前記一般式(A)中、mは0〜3の整数を示す。
本発明においてバインダーとして使用されるノボラック樹脂としては、例えば、フェノールホルムアルデヒド樹脂、m−クレゾールホルムアルデヒド樹脂、p−クレゾールホルムアルデヒド樹脂、m−/p−混合クレゾールホルムアルデヒド樹脂、フェノール/クレゾール(m−、p−、m−/p−の混合のいずれでもよい)混合ホルムアルデヒド樹脂等のアルカリ可溶性のノボラック樹脂を挙げることができる。
In the general formula (A), m represents an integer of 0 to 3.
Examples of the novolak resin used as the binder in the present invention include phenol formaldehyde resin, m-cresol formaldehyde resin, p-cresol formaldehyde resin, m- / p-mixed cresol formaldehyde resin, phenol / cresol (m-, p- , M- / p- may be used) Alkali-soluble novolak resins such as mixed formaldehyde resins.

本発明に使用される好適なバインダーポリマーであるポリヒドロキシスチレンとしては、具体的には、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロペン、2−(m−ヒドロキシフェニル)プロペン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロペンなどのヒドロキシスチレン類の1種または2種以上をラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、またはカチオン重合開始剤の存在下で重合した樹脂が挙げられる。
また、現像性、感度などの調整を目的として、必要に応じて、フェノール基の一部をエステルで保護したり、アセタール化したり、エーテル化したりして変成した樹脂を使用してもよい。
Specific examples of the polyhydroxystyrene that is a suitable binder polymer used in the present invention include o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, 2- (o-hydroxyphenyl) propene, 2- Polymerize one or more hydroxystyrenes such as (m-hydroxyphenyl) propene and 2- (p-hydroxyphenyl) propene in the presence of a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator, or a cationic polymerization initiator. Resin.
Further, for the purpose of adjusting developability, sensitivity, and the like, a resin modified by protecting a part of the phenol group with an ester, acetalizing or etherifying may be used as necessary.

(D)特定バインダーポリマーは、質量平均分子量が1500以上であるのが好ましく、2000以上10万以下であるのがより好ましく、最も好ましくは、2000以上2万以下であることが好ましい。また、数平均分子量が1000以上であるのが好ましく、1500〜10万であるのがより好ましい。多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、1.1〜10であるのが好ましい。
なお、重量平均分子量は、GPC法によりスチレン換算で測定した値を用いている。
(D)特定バインダーポリマーは単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
本発明の黒色重合性組成物におけるバインダーポリマーの含有量は、良好な画像部の強度と画像形成性の観点から、全固形分に対して、5〜75質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましく、10〜60質量%であるのが更に好ましい。
なお、ここで「全固形分」とは、重合性組成物中、溶剤を除く全成分の合計量を示す。
(D) The specific binder polymer preferably has a mass average molecular weight of 1500 or more, more preferably 2000 or more and 100,000 or less, and most preferably 2000 or more and 20,000 or less. Moreover, it is preferable that a number average molecular weight is 1000 or more, and it is more preferable that it is 1500-100,000. The polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1.1 to 10.
In addition, the value measured by styrene conversion by GPC method is used for the weight average molecular weight.
(D) The specific binder polymer may be used alone or in combination of two or more.
The content of the binder polymer in the black polymerizable composition of the present invention is preferably from 5 to 75% by mass, preferably from 10 to 70% by mass, based on the total solid content, from the viewpoint of good image area strength and image formability. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 10-60 mass%.
Here, the “total solid content” indicates the total amount of all components excluding the solvent in the polymerizable composition.

(A)黒色材料
本発明に用いられる黒色材料としては、黒色顔料、及び、黒色染料が挙げられる。また、黒色材料として、赤顔料、青顔料、緑顔料、黄色顔料、オレンジ顔料、バイオレット顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、及び、グレー顔料などを複数種適宜組み合わせて黒色材料として用いてもよく、或いは、赤染料、青染料、緑染料、黄色染料、オレンジ染料、バイオレット染料、シアン染料、マゼンタ染料、及び、グレー染料などを複数種適宜組み合わせて黒色材料として用いてもよいが、保存安定性、安全性の観点から黒色顔料が選択される。
黒色顔料としては、無機顔料であるカーボンブラックや以下に示す黒色金属含有無機顔料が挙げられる。
黒色金属含有無機顔料としては、Co、Cr、Cu、Mn,Ru、Fe、Ni、Sn、Ti及びAgからなる群より選ばれた1種又は2種以上の金属元素を含む金属酸化物、金属窒素物が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、また、2種以上の混合物として用いることもできる。
また、黒色顔料に、さらに、他の色相の無機顔料を組み合わせて用いることで、所望の遮光性を有するように、調製してもよい。
組みあわせて用いうる具体的な無機顔料の例として、例えば、亜鉛華、鉛白、リトポン、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、沈降性硫酸バリウムおよびバライト粉、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄(亜鉛黄1種、亜鉛黄2種)、ウルトラマリン青、プロシア青(フェロシアン化鉄カリ)ジルコングレー、プラセオジムイエロー、クロムチタンイエロー、クロムグリーン、ピーコック、ビクトリアグリーン、紺青(プルシアンブルーとは無関係)、バナジウムジルコニウム青、クロム錫ピンク、陶試紅、サーモンピンク等が挙げられる。
特に、紫外から赤外までの広い波長域での遮光性を発現する目的で、これら黒色顔料や他の色相を有する無機顔料を、単独のみならず、複数種の顔料を混合し、使用することが可能である。
(A) Black material Examples of the black material used in the present invention include black pigments and black dyes. Further, as a black material, a red pigment, a blue pigment, a green pigment, a yellow pigment, an orange pigment, a violet pigment, a cyan pigment, a magenta pigment, and a gray pigment may be used as a black material by appropriately combining a plurality of types, or , Red dyes, blue dyes, green dyes, yellow dyes, orange dyes, violet dyes, cyan dyes, magenta dyes, and gray dyes may be used in combination as appropriate as a black material, but storage stability and safety A black pigment is selected from the viewpoint of the properties.
Examples of the black pigment include carbon black, which is an inorganic pigment, and black metal-containing inorganic pigments described below.
As the black metal-containing inorganic pigment, a metal oxide or metal containing one or more metal elements selected from the group consisting of Co, Cr, Cu, Mn, Ru, Fe, Ni, Sn, Ti, and Ag Nitrogen can be mentioned. These may be used alone or as a mixture of two or more.
Moreover, you may prepare so that it may have desired light-shielding property by using in combination with the inorganic pigment of another hue further to a black pigment.
Examples of specific inorganic pigments that can be used in combination include, for example, zinc white, lead white, lithopone, titanium oxide, chromium oxide, iron oxide, precipitated barium sulfate and barite powder, red lead, iron oxide red, yellow lead , Zinc yellow (1 type of zinc yellow, 2 types of zinc yellow), ultramarine blue, prussian blue (potassium ferrocyanide) zircon gray, praseodymium yellow, chrome titanium yellow, chrome green, peacock, victoria green, bitumen blue (Prussian blue) ), Vanadium zirconium blue, chrome tin pink, pottery red, salmon pink and the like.
In particular, these black pigments and other inorganic pigments having other hues are used not only independently but also in combination with a plurality of types of pigments for the purpose of expressing light-shielding properties in a wide wavelength range from ultraviolet to infrared. Is possible.

また、遮光性と硬化性の観点から、黒色材料としては、銀及び又は錫の金属顔料、チランブラックが好ましく、紫外から赤外までの広い波長域の遮光性を有するという観点からチタンブラックが最も好ましい。
本発明においてチタンブラックとは、チタン原子を有する黒色粒子である。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。
チタンブラック粒子は、分散性向上、凝集性抑制などの目的で必要に応じ、表面を修飾することが可能である。酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムで被覆することが可能であり、また、特開2007−302836号公報に示されるような撥水性物質での処理も可能である。
また、前記チタンブラックは、分散性、着色性等を調整する目的でCu、Fe、Mn、V、Ni等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック等の黒色顔料を1種あるいは2種以上の組み合わせで含有してもよく、この場合、顔料の50質量%以上をチタンブラック粒子が占めるものとする。
From the viewpoint of light shielding and curability, the black material is preferably a silver and / or tin metal pigment, Tyran black, and titanium black is the most preferable from the viewpoint of light shielding in a wide wavelength range from ultraviolet to infrared. preferable.
In the present invention, titanium black is black particles having titanium atoms. Preferred are low-order titanium oxide and titanium oxynitride.
The surface of titanium black particles can be modified as necessary for the purpose of improving dispersibility and suppressing aggregation. It can be coated with silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, and can also be treated with a water repellent material as disclosed in JP-A-2007-302836. .
The titanium black may be one or two kinds of black pigments such as complex oxides such as Cu, Fe, Mn, V, and Ni, cobalt oxide, iron oxide, and carbon black for the purpose of adjusting dispersibility and colorability. It may be contained in a combination of more than one species. In this case, the titanium black particles occupy 50% by mass or more of the pigment.

チタンブラックの市販品の例としては、三菱マテリアル社製チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C、13R、13R−N、赤穂化成(株)ティラック(Tilack)Dなどが挙げられる。   Examples of commercially available titanium black products include Titanium Black 10S, 12S, 13R, 13M, 13M-C, 13R, 13R-N, Ako Kasei Co., Ltd., and Tilac D manufactured by Mitsubishi Materials Corporation.

チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがあるが、これらに限定されるものではない。   Titanium black is produced by heating a mixture of titanium dioxide and metal titanium in a reducing atmosphere (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine dioxide obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-201610), a method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610), etc. is not.

チタンブラックの粒子の平均一次粒子径は特に制限は無いが、分散性、着色性の観点から、3〜2000nmであることが好ましく、更に好ましくは10〜500nmであり、最も好ましくは、10〜100nmである。
チタンブラックの比表面積は、とくに限定がないが、かかるチタンブラックを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、BET法にて測定した値が通常5〜150m/g程度、特に20〜100m/g程度であることが好ましい。
The average primary particle diameter of the titanium black particles is not particularly limited, but is preferably 3 to 2000 nm, more preferably 10 to 500 nm, and most preferably 10 to 100 nm from the viewpoint of dispersibility and colorability. It is.
The specific surface area of titanium black is not particularly limited, but the water repellency after surface treatment of such titanium black with a water repellent agent has a predetermined performance, and thus the value measured by the BET method is usually 5 to 150 m. 2 / g approximately, and preferably from 20 to 100 m 2 / g approximately.

チタンブラックに代表される本発明に係る無機顔料の粒径は、平均一次粒子径が5nmから0.01mmであることが好ましく、分散性、遮光性、経時での沈降性の観点から平均一次粒子径が10nm〜1μmであることが好ましい。
本発明の黒色重合性組成物には、既述のように、(A)黒色材料は、黒色顔料や黒色染料の1種のみを用いてもよく、複数の黒色顔料や黒色染料同士の組み合わせ、黒色顔料や黒色染料と他の色相の顔料や染料との組み合わせ、或いは、黒色以外の他の色相の顔料又は染料同士の組み合わせ等、2種以上の着色材料を併用して黒色材料としてもよい。即ち、後述するように、遮光性の調整等を目的として、黒色顔料と、他の色相の有機顔料や染料などを所望により併用してもよい。
黒色重合性組成物中の(A)黒色材料の含有量は、組成物全質量に対し、5〜70質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがさらに好ましい。
The average primary particle diameter of the inorganic pigment according to the present invention typified by titanium black is preferably 5 nm to 0.01 mm, and the average primary particle is from the viewpoints of dispersibility, light shielding properties, and sedimentation with time. The diameter is preferably 10 nm to 1 μm.
As described above, in the black polymerizable composition of the present invention, (A) the black material may use only one kind of black pigment or black dye, a combination of a plurality of black pigments or black dyes, Two or more kinds of coloring materials such as a combination of a black pigment or black dye and a pigment or dye of another hue, or a combination of pigments or dyes of other hues other than black may be used in combination. That is, as will be described later, a black pigment and an organic pigment or dye of another hue may be used in combination as desired for the purpose of adjusting the light shielding property.
The content of the (A) black material in the black polymerizable composition is preferably 5 to 70% by mass and more preferably 10 to 50% by mass with respect to the total mass of the composition.

(A)黒色材料として顔料を用い、これを黒色重合性組成物に配合するに際しては、予め顔料を公知の顔料分散剤により分散してなる顔料分散物として配合することが、得られる組成物の均一性の観点から好ましい。顔料分散剤(以下、単に「分散剤」とも称する)としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。 (A) When a pigment is used as a black material and blended in a black polymerizable composition, blending the pigment in advance with a known pigment dispersant can be formulated as a pigment dispersion. It is preferable from the viewpoint of uniformity. As the pigment dispersant (hereinafter, also simply referred to as “dispersant”), for example, a known pigment dispersant or surfactant can be appropriately selected and used.

(顔料分散剤)
顔料分散剤としては、公知の化合物を任意に選択して用いることができ、市販の分散剤、界面活性剤なども使用可能である。分散剤として用いうる市販品としては、具体的には、例えば、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(共栄社化学工業(株)製)、W001(裕商(株)社製)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(株)社製)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(いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製)、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(いずれもサンノプコ社製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000、32000、36000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール(株)社製);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((株)ADEKA製)及びイオネットS−20(三洋化成(株)製)、Disperbyk 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー(株)社製)が挙げられる。また、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT−8000Eなどの両性分散剤も挙げられる。
その他、アクリル系共重合体など、分子末端もしくは側鎖に極性基を有するオリゴマーもしくはポリマーも分散剤として好適に挙げられる。また、重量平均分子量が300〜20000のポリエチレンイミン、又はポリアリルアミンのアミノ基にポリエステル鎖を付加したアミノ樹脂も分散剤として使用することができる。
(Pigment dispersant)
As the pigment dispersant, known compounds can be arbitrarily selected and used, and commercially available dispersants, surfactants, and the like can also be used. Specific examples of commercially available products that can be used as the dispersant include organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. Cationic surfactants such as 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.) and W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.); polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid ester; anionic systems such as W004, W005, and W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) Surfactant: EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals) Polymer dispersants such as Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 (all manufactured by San Nopco); Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, Various Solsperse dispersants (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) such as 26000, 28000, 32000, 36000; Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.) and Ionette S-20 (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), Disperbyk 101, 103, 106, 108, 109, 111, 112, 11 , It includes the 130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150 (BYK Chemie Co., Ltd.). In addition, amphoteric dispersants such as Hinoact T-8000E manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. are also included.
In addition, an oligomer or polymer having a polar group at the molecular end or side chain, such as an acrylic copolymer, can also be suitably used as the dispersant. Further, polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 300 to 20,000 or an amino resin in which a polyester chain is added to the amino group of polyallylamine can be used as a dispersant.

分散性、現像性、沈降性の観点から、好ましくは、本願出願人が先に提案した特開2010−106268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、また、分散性と、フォトリソグラフィー法により形成されたパターンの解像性の観点から、酸基とポリエステル鎖とを有する樹脂が好ましい。顔料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。   From the viewpoints of dispersibility, developability and sedimentation, preferably, the following resins described in JP 2010-106268 A previously proposed by the applicant of the present application are preferable, and in particular, from the viewpoint of dispersibility, the side chain A polymer dispersant having a polyester chain is preferable, and a resin having an acid group and a polyester chain is preferable from the viewpoint of dispersibility and resolution of a pattern formed by a photolithography method. As a preferable acid group in the pigment dispersant, an acid group having a pKa of 6 or less is preferable from the viewpoint of adsorptivity, and carboxylic acid, sulfonic acid, and phosphoric acid are particularly preferable.

以下に、本発明において好ましく用いられる特開2010−106268公報に記載される分散樹脂について説明する。
好ましい分散樹脂は、分子内に、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であり、ポリエステル構造、ポリエーテル構造、及びポリアクリレート構造から選択されるグラフト鎖を有するグラフト共重合体であり、下記式(1)〜式(5)のいずれかで表される構造単位を含むグラフト共重合体である。
The dispersion resin described in JP 2010-106268 A that is preferably used in the present invention will be described below.
A preferable dispersion resin is a graft copolymer having a graft chain selected from a polyester structure, a polyether structure, and a polyacrylate structure, in which the number of atoms excluding hydrogen atoms is in the range of 40 to 10,000 in the molecule. A graft copolymer containing a structural unit represented by any one of the following formulas (1) to (5).

〔式(1)〜式(5)中、X、X、X、X、X、及びXは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、Y、Y、Y、Y、及びYは、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、Z、Z、Z、Z、及びZは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、水素原子又は1価の有機基を表し、共重合体中に構造の異なるRが存在していてもよい。n、m、p、q、及びrは、それぞれ1〜500の整数を表す。jおよびkはそれぞれ独立に2〜8の整数である。〕
なかでも、前記式(1)で示される、側鎖にポリエステル鎖を有する化合物が好ましい。これらの代表的なものは、特開2010−106268公報段落番号〔0046〕〜〔0078〕に記載の例示化合物1〜例示化合物71が本発明においても分散剤として好適に使用しうる。
なお、以下に、本発明に好適な分散剤として例示化合物1〜例示化合物50を記載するが、本発明はこれらに制限されない。下記例示化合物中、各構造単位に併記される数値は、当該構造単位の含有量〔質量%:適宜、(wt%)と記載〕を表す。
[In Formula (1) to Formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , and X 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and Y 5 each independently represent a divalent linking group, and Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 and Z 5 each independently represent a hydrogen atom or Represents a monovalent organic group. R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R having a different structure may exist in the copolymer. n, m, p, q, and r each represent an integer of 1 to 500. j and k are each independently an integer of 2 to 8. ]
Especially, the compound which has a polyester chain in a side chain shown by the said Formula (1) is preferable. As typical examples of these, Exemplified Compound 1 to Exemplified Compound 71 described in Paragraph Nos. [0046] to [0078] of JP-A-2010-106268 can be suitably used also as a dispersant in the present invention.
In addition, although the exemplary compound 1-the exemplary compound 50 are described below as a suitable dispersing agent for this invention, this invention is not restrict | limited to these. In the following exemplary compounds, a numerical value written together with each structural unit represents the content of the structural unit [mass%: appropriately described as (wt%)].







分散性、現像性、沈降性の観点から、前記側鎖にポリエステル鎖を有する樹脂が好ましく、また、分散性と解像性の観点からは、さらに酸基を有する樹脂が好ましい。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、リン酸由来の酸基が好ましい。
分散溶液への溶解性、分散性、現像性の観点から最も好ましくは、ポリエステル鎖がポリカプロラクトン側鎖であり、カルボン酸基を有する樹脂が好ましい。
顔料を用いる場合には、まず、顔料と前記した如き分散剤と、適切な溶剤とを用いて、顔料分散組成物を調整した後、黒色重合性組成物に配合することが分散性向上の観点から好ましい。
From the viewpoints of dispersibility, developability and sedimentation, a resin having a polyester chain in the side chain is preferable, and from the viewpoint of dispersibility and resolution, a resin having an acid group is further preferable. As a preferable acid group, an acid group having a pKa of 6 or less is preferable from the viewpoint of adsorptivity, and an acid group derived from carboxylic acid, sulfonic acid, or phosphoric acid is particularly preferable.
Most preferably, from the viewpoints of solubility in a dispersion solution, dispersibility, and developability, a resin in which the polyester chain is a polycaprolactone side chain and has a carboxylic acid group is preferable.
In the case of using a pigment, first, after adjusting the pigment dispersion composition using the pigment, the dispersant as described above, and an appropriate solvent, it may be added to the black polymerizable composition from the viewpoint of improving dispersibility. To preferred.

顔料分散物を調製する際の顔料分散剤の含有量としては、顔料分散物中の着色剤(黒色顔料及び他の着色剤を含む)の全固形分質量に対して、1質量%〜90質量%が好ましく、3質量%〜70質量%がより好ましい。   As content of the pigment dispersant at the time of preparing a pigment dispersion, it is 1 mass%-90 mass with respect to the total solid content mass of the coloring agent (a black pigment and another coloring agent are included) in a pigment dispersion. % Is preferable, and 3% by mass to 70% by mass is more preferable.

(B)重合開始剤
本発明の黒色重合性組成物には、オキシム化合物である重合開始剤を必須に含有する。
本発明の黒色重合性組成物における重合開始剤は、光や熱により分解し、後述する重合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、熱で重合を開始させる場合には、150℃〜250℃で分解する開始剤が好ましい。
(B) Polymerization initiator The black polymerizable composition of the present invention essentially contains a polymerization initiator that is an oxime compound .
The polymerization initiator in the black polymerizable composition of the present invention is a compound that is decomposed by light or heat and starts and accelerates polymerization of a polymerizable compound described later, and has an absorption in a wavelength region of 300 to 500 nm. It is preferable.
Moreover, when starting superposition | polymerization with a heat | fever, the initiator decomposed | disassembled at 150 to 250 degreeC is preferable.

本発明に用いうる重合開始剤としては、少なくとも芳香族基を有する化合物であることが好ましく、例えば、(ビス)アシルホスフィンオキシド又はそのエステル類、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、チオキサントン化合物、オキシムエステル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、トリハロメチル化合物、アゾ化合物、有機過酸化物、ジアゾニウム化合物、ヨードニウム化合物、スルホニウム化合物、アジニウム化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、メタロセン化合物等のオニウム塩化合物、有機硼素塩化合物、ジスルホン化合物などが挙げられる。
感度の観点から、オキシムエステル化合物、アシルホスフィンオキシド系化合物、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、トリハロメチル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、及び、チオール化合物が好ましい。本発明においては、オキシムエステル化合物である重合開始剤を必須に含有する。
以下、本発明に好適なオキシム化合物である重合開始剤、及びその他の重合開始剤の例を挙げるが、本発明はこれらに制限されるものではない。
The polymerization initiator that can be used in the present invention is preferably a compound having at least an aromatic group. For example, (bis) acylphosphine oxide or esters thereof, an acetophenone compound, an α-aminoketone compound, a benzophenone compound, Benzoin ether compounds, ketal derivative compounds, thioxanthone compounds, oxime ester compounds, hexaarylbiimidazole compounds, trihalomethyl compounds, azo compounds, organic peroxides, diazonium compounds, iodonium compounds, sulfonium compounds, azinium compounds, benzoin ether compounds Onium salt compounds such as ketal derivative compounds and metallocene compounds, organoboron salt compounds, and disulfone compounds.
From the viewpoint of sensitivity, oxime ester compounds, acylphosphine oxide compounds, acetophenone compounds, α-aminoketone compounds, trihalomethyl compounds, hexaarylbiimidazole compounds, and thiol compounds are preferred. In this invention, the polymerization initiator which is an oxime ester compound is contained essential.
Hereinafter, examples of the polymerization initiator that is an oxime compound suitable for the present invention and other polymerization initiators will be given, but the present invention is not limited thereto.

アセトフェノン系化合物としては、具体的には、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−トリル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、及び、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オンなどが挙げられる。なかでも好ましく用いられる市販品として入手可能な化合物として、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン〔商品名「イルガキュア−907(チバ スペシャリティーケミカルズ社製)〕が挙げられる。
また、市販品として入手可能な開始剤として、α−アルキルアミノフェノン〔イルガキュア−379(チバ スペシャリティーケミカルズ社製)〕等も好ましく挙げられる。
Specific examples of the acetophenone compound include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, and p-dimethylaminoacetophenone. 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 2-tolyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1,2-methyl -1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl- 2-Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] Examples include -1-butanone and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one. Among them, as a commercially available compound that is preferably used, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one [trade name “Irgacure-907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) )].
In addition, α-alkylaminophenone [Irgacure-379 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)] and the like are also preferably mentioned as commercially available initiators.

トリハロメチル化合物として、より好適には、すくなくとも一つのモノ、ジ、又はトリハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体、具体的には、例えば、2,4,6−トリス(モノクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2―n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔1−(p−メトキシフェニル)−2,4−ブタジエニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−i−プロピルオキシスチリル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ベンジルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。   As the trihalomethyl compound, more preferably, an s-triazine derivative in which at least one mono-, di-, or trihalogen-substituted methyl group is bonded to the s-triazine ring, specifically, for example, 2,4,6-tris (Monochloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (dichloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (Trichloromethyl) -s-triazine, 2-n-propyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (α, α, β-trichloroethyl) -4,6-bis (trichloromethyl) ) -S-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloro) Methyl) -s-triazine, 2- (3,4-epoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- [1- (p-methoxyphenyl) -2,4-butadienyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (pi-propyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) s-triazine, 2-phenylthio-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-benzylthio-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (dibromomethyl) ) -S-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -s-triazine, 2-methoxy-4,6- Bis (tribromomethyl) -s-triazine and the like can be mentioned.

ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、例えば、特公平6−29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物、具体的には、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル))4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイジダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。   As the hexaarylbiimidazole compound, for example, JP-B-6-29285, US Pat. Nos. 3,479,185, 4,311,783, 4,622,286, etc. And, specifically, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-bromophenyl) )) 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o, p-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2 ′ -Bis (o-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetra (m-methoxyphenyl) biidazole, 2,2'-bis (o, o'-dichlorophenyl) -4,4', 5,5 '-Tetraphenylbi Dazole, 2,2′-bis (o-nitrophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-methylphenyl) -4,4 ′, 5 Examples include 5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-trifluorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, and the like.

アシルホスフィンオキシド系化合物としては、例えば、[2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド]は、Darocur TPO(チバ・ジャパン社製)の商品名で入手可能であり、[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド]は、Irgacure 819(チバ・ジャパン社製)の商品名で入手可能である。   As an acylphosphine oxide compound, for example, [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide] is available under the trade name of Darocur TPO (manufactured by Ciba Japan), and [bis (2, 4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide] is available under the trade name Irgacure 819 (manufactured by Ciba Japan).

オキシムエステル化合物としては、J.C.S. Perkin II (1979)1653−1660、J.C.S. Perkin II (1979)156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)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号公報記載の化合物が挙げられ、市販品としては、チバ スペシャリティーケミカルズ社製 IRGACURE OXE 01(1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(o−ベンゾイルオキシム)])、IRGACURE OXE 02(エタノン,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]−,1−(o−アセチルオキシム))等が好適なものとして挙げられる。
さらに、特開2007−231000公報、及び、特開2007−322744公報に記載される環状オキシム化合物も好適に用いることができる。
最も好ましい例として、特開2007−269779公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
また、以下に示すオキシム化合物も好ましく用いられる。
Examples of oxime ester compounds include J.M. C. S. Perkin II (1979) 1653-1660, J. MoI. C. S. Perkin II (1979) 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) 202-232, JP-A 2000-66385, compounds described in JP-A 2000-80068, JP-T 2004-534797 Examples of the commercially available products include IRGACURE OXE 01 (1.2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (o-benzoyloxime)]), IRGACURE OXE manufactured by Ciba Specialty Chemicals. 02 (ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (o-acetyloxime)) and the like are preferable.
Furthermore, the cyclic oxime compounds described in JP2007-231000A and JP2007-322744A can also be suitably used.
Most preferred examples include an oxime compound having a specific substituent described in JP-A-2007-269977 and an oxime compound having a thioaryl group disclosed in JP-A-2009-191061.
The following oxime compounds are also preferably used.


オキシム化合物は、350nm〜500nmの波長領域に極大吸収波長を有するものであり、360nm〜480nmの波長領域に吸収波長を有するものであることが好ましく、365nm及び455nmの吸光度が高いものが特に好ましい。   The oxime compound has a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, preferably has an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has high absorbance at 365 nm and 455 nm.

オキシム化合物は、365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、3,000〜300,000であることが好ましく、5.000〜300,000であることがより好ましく、10000〜200,000であることが特に好ましい。
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。
The molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably from 3,000 to 300,000, more preferably from 5,000 to 300,000, more preferably from 10,000 to 200,000, from the viewpoint of sensitivity. It is particularly preferred that
A known method can be used for the molar extinction coefficient of the compound. Specifically, for example, 0.01 g of an ultraviolet-visible spectrophotometer (Varian Inc., Carry-5 spctrophotometer) is used with an ethyl acetate solvent. It is preferable to measure at a concentration of / L.

オキシム化合物を必須に含む光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の重合性組成物にける光重合開始剤の含有量は、0.01質量%〜30質量%が好ましく、0.1質量%〜20質量%がより好ましく、0.1質量%〜15質量%が特に好ましい。
The photoinitiator which contains an oxime compound essentially may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The content of the photopolymerization initiator in the polymerizable composition of the present invention is preferably 0.01% by mass to 30% by mass, more preferably 0.1% by mass to 20% by mass, and 0.1% by mass to 15%. Mass% is particularly preferred.

(C)重合性化合物
本発明の黒色重合性組成物には、重合性化合物を含有する。
(C)重合性化合物としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましい。
(C) Polymerizable compound The black polymerizable composition of the present invention contains a polymerizable compound.
(C) The polymerizable compound is preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure.

前記少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
Examples of the compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure include, for example, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, Monofunctional acrylates and methacrylates such as phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) Ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylolethane, and the addition of ethylene oxide and propylene oxide followed by (meth) acrylate conversion, poly (pentaerythritol or dipentaerythritol poly ( (Meth) acrylate, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 Polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates described in JP-B-52-30490 and epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resins and (meth) acrylic acid can be mentioned.
Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, what is introduced as a photocurable monomer and oligomer on pages 300 to 308 can also be used.

また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も用いることができる。   In addition, a compound which has been (meth) acrylated after adding ethylene oxide or propylene oxide to the polyfunctional alcohol described in JP-A-10-62986 as general formulas (1) and (2) together with specific examples thereof. Can be used.

中でも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。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、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有3官能アクリレートであるTO−756、及びカルボキシル基含有5官能アクリレートであるTO−1382などが挙げられる。
また、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸モノマー、及び、ジペンタエリスリトールトリアクリレート等も好適である。
本発明に用いられる重合性化合物としては、4官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。
Among these, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and a structure in which these acryloyl groups are via ethylene glycol and propylene glycol residues are preferable. These oligomer types can also be used.
Also, urethane acrylates such as those described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, JP-B-58-49860, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Further, by using addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238, It is possible to obtain a photopolymerizable composition excellent in the photosensitive speed. Commercially available products include urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp), UA-7200 "(manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA 306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha) and the like.
In addition, ethylenically unsaturated compounds having an acid group are also suitable. Examples of commercially available products include TO-756, which is a carboxyl group-containing trifunctional acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd., and a carboxyl group-containing pentafunctional acrylate. Some TO-1382 and the like can be mentioned.
Also suitable are dipentaerythritol hexaacrylate, succinic acid monomer of dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol triacrylate, and the like.
The polymerizable compound used in the present invention is more preferably a tetrafunctional or higher acrylate compound.

重合性化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(B)重合性化合物の黒色重合性組成物中における含有量としては、十分な硬化反応が進行する限りにおいて特に制限はないが、例えば、質量換算で全固形分100部に対して、3〜55部が好ましく、より好ましくは10〜50部である。(B)重合性化合物の含有量が前記範囲内において、十分な硬化反応が進行する。
A polymeric compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
(B) Although there is no restriction | limiting in particular as long as sufficient hardening reaction advances as content in the black polymeric composition of a polymeric compound, For example, it is 3 to 100 parts of total solids in conversion of mass. 55 parts are preferable, More preferably, it is 10-50 parts. (B) When the content of the polymerizable compound is within the above range, a sufficient curing reaction proceeds.

(E)その他の添加剤
本発明の黒色重合性組成物には、前記(A)〜(D)の必須成分及び顔料分散剤に加え、目的に応じて種々の添加剤を使用することができる。
(E−1)(D)成分とは構造の異なるバインダーポリマー
黒色重合性組成物においては、皮膜特性向上などの目的で、必要に応じて、前記(D)成分とは構造の異なる、更に別のバインダーポリマー〔以下、(E−1)他のバインダーポリマーとも称する〕を、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。バインダーとしては線状有機ポリマーを用いることが好ましい。このような「線状有機ポリマー」としては、公知のものを任意に使用できる。好ましくは水現像或いは弱アルカリ水現像を可能とするために、水或いは弱アルカリ水に可溶性又は膨潤性である線状有機ポリマーが選択される。線状有機ポリマーは、皮膜形成剤としてだけでなく、水、弱アルカリ水或いは有機溶剤現像剤としての用途に応じて選択使用される。
例えば、水可溶性有機ポリマーを用いると水現像が可能になる。このような線状有機ポリマーとしては、側鎖にカルボン酸基を有するラジカル重合体、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54−92723号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号に記載されているもの、すなわち、カルボキシル基を有するモノマーを単独或いは共重合させた樹脂、酸無水物を有するモノマーを単独或いは共重合させ酸無水物ユニットを加水分解若しくはハーフエステル化若しくはハーフアミド化させた樹脂、エポキシ樹脂を不飽和モノカルボン酸及び酸無水物で変性させたエポキシアクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、4−カルボキシルスチレン等があげられ、酸無水物を有するモノマーとしては、無水マレイン酸等が挙げられる。
また、同様に側鎖にカルボン酸基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重合体に環状酸無水物を付加させたものなどが有用である。
(E) Other additives In addition to the essential components (A) to (D) and the pigment dispersant, various additives can be used in the black polymerizable composition of the present invention depending on the purpose. .
(E-1) Binder polymer having a structure different from that of component (D) In the black polymerizable composition, for the purpose of improving the film properties, the structure different from that of the component (D), if necessary. (E-1) may be used as long as the effects of the present invention are not impaired. It is preferable to use a linear organic polymer as the binder. As such a “linear organic polymer”, a known one can be arbitrarily used. Preferably, a linear organic polymer that is soluble or swellable in water or weak alkaline water is selected in order to enable water development or weak alkaline water development. The linear organic polymer is selected and used not only as a film forming agent but also according to the use as water, weak alkaline water or an organic solvent developer.
For example, when a water-soluble organic polymer is used, water development becomes possible. Examples of such linear organic polymers include radical polymers having a carboxylic acid group in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, and JP-B-54-25957. , JP-A-54-92723, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048, ie, a resin obtained by homo- or copolymerization of a monomer having a carboxyl group, acid anhydride Resins in which acid anhydride units are hydrolyzed, half-esterified or half-amidated, or epoxy acrylate modified with unsaturated monocarboxylic acid and acid anhydride, etc. It is done. Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, 4-carboxylstyrene, and the monomer having an acid anhydride includes maleic anhydride. It is done.
Similarly, there is an acidic cellulose derivative having a carboxylic acid group in the side chain. In addition, those obtained by adding a cyclic acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group are useful.

また、特公平7−12004号、特公平7−120041号、特公平7−120042号、特公平8−12424号、特開昭63−287944号、特開昭63−287947号、特開平1−271741号、特願平10−116232号等に記載される酸基を含有するウレタン系バインダーポリマーは、非常に、強度に優れるので、低露光適性の点で有利である。
また、欧州特許993966、欧州特許1204000、特開2001−318463等に記載の酸基を有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダーポリマーは、膜強度、現像性のバランスに優れており、好適である。更にこの他に水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド等が有用である。また硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンのポリエーテル等も有用である。
本発明の黒色重合性組成物の全固形分中に対する共存させうる(E−1)他のバインダーポリマーを用いる場合の含有量は、0.1〜10.0質量%が好ましく、パターン剥がれ抑制と現像残渣抑制の両立の観点より、0.3〜6.0質量%がより好ましく、1.0〜5.0質量%がさらに好ましい。
In addition, Japanese Patent Publication No. 7-2004, Japanese Patent Publication No. 7-120041, Japanese Patent Publication No. 7-120042, Japanese Patent Publication No. 8-12424, Japanese Patent Laid-Open No. 63-287944, Japanese Patent Laid-Open No. 63-287947, Japanese Patent Laid-Open No. Urethane-based binder polymers containing acid groups described in Japanese Patent No. 271741 and Japanese Patent Application No. 10-116232 are very excellent in strength and are advantageous in terms of suitability for low exposure.
In addition, the acetal-modified polyvinyl alcohol-based binder polymer having an acid group described in European Patent 993966, European Patent 1204000, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-318463, and the like is preferable because of its excellent balance of film strength and developability. In addition, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and the like are useful as the water-soluble linear organic polymer. In order to increase the strength of the cured film, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, and the like are also useful.
The content in the case of using (E-1) another binder polymer that can coexist in the total solid content of the black polymerizable composition of the present invention is preferably 0.1 to 10.0% by mass, and suppresses pattern peeling. From the viewpoint of coexistence of development residue suppression, 0.3 to 6.0% by mass is more preferable, and 1.0 to 5.0% by mass is more preferable.

(E−2)その他の着色剤
本発明では、所望の遮光性を発現させるべく、公知の有機顔料や染料などの無機顔料以外の着色剤を併用することが可能である。
併用することができる着色剤としては、有機顔料では、例えば、特開2008−224982号公報段落番号〔0030〕〜〔0044〕に記載の顔料や、C.I.Pigment Green 58、C.I.Pigment Blue 79のCl置換基をOHに変更したものなどが挙げられ、これらのなかでも、好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
C.I.Pigment Orange 36,
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254、255
C.I.Pigment Violet 19,23,29、32,
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
C.I.Pigment Green 7,36,37、58
C.I.Pigment Black 1
(E-2) Other colorant In the present invention, it is possible to use a colorant other than inorganic pigments such as known organic pigments and dyes in order to develop desired light-shielding properties.
Examples of the colorant that can be used in combination include organic pigments such as pigments described in paragraph numbers [0030] to [0044] of JP-A-2008-224982, and C.I. I. Pigment Green 58, C.I. I. Pigment Blue 79 in which the Cl substituent is changed to OH, and the like. Among these, pigments that can be preferably used include the following. However, the present invention is not limited to these.
C. I. Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185
C. I. Pigment Orange 36,
C. I. Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255
C. I. Pigment Violet 19, 23, 29, 32,
C. I. Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66,
C. I. Pigment Green 7, 36, 37, 58
C. I. Pigment Black 1

着色剤として使用可能な染料としては、特に制限はなく、公知の染料をてきぎ選択して使用できる。例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報、特開平8−211599号公報、特開平4−249549号公報、特開平10−123316号公報、特開平11−302283号公報、特開平7−286107号公報、特開2001−4823号公報、特開平8−15522号公報、特開平8−29771号公報、特開平8−146215号公報、特開平11−343437号公報、特開平8−62416号公報、特開2002−14220号公報、特開2002−14221号公報、特開2002−14222号公報、特開2002−14223号公報、特開平8−302224号公報、特開平8−73758号公報、特開平8−179120号公報、特開平8−151531号公報等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
The dye that can be used as the colorant is not particularly limited, and a known dye can be selected and used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-90403, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-91102, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-94301, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-11614, No. 2592207, US Pat. No. 4,808,501. Specification, US Pat. No. 5,667,920, US Pat. No. 5,059,500, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115 JP-A-6-194828, JP-A-8-21599, JP-A-4-249549, JP-A-10-123316, JP-A-11-302283, JP-A-7-286107, JP 2001-4823, JP-A-8-15522, JP-A-8-29771, JP-A-8-146215, JP-A-11-3434. 7, JP-A-8-62416, JP-A-2002-14220, JP-A-2002-14221, JP-A-2002-14222, JP-A-2002-14223, JP-A-8-302224 JP-A-8-73758, JP-A-8-179120, JP-A-8-151531, and the like.
The chemical structure includes pyrazole azo, anilino azo, triphenyl methane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, A dye such as xanthene, phthalocyanine, benzopyran, or indigo can be used.

(E−3)有機溶剤
本発明の黒色重合性組成物は、一般には、有機溶剤を用いて構成することができる。有機溶剤は、各成分の溶解性や重合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が、特に紫外線吸収剤、バインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して、適切な粘度固形分濃度となるような種類と量とを選択することが好ましい。また、本発明における重合性組成物を調製する際には、少なくとも2種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
(E-3) Organic solvent The black polymerizable composition of the present invention can generally be constituted using an organic solvent. The organic solvent is basically not particularly limited as long as the solubility of each component and the coating property of the polymerizable composition are satisfied, but in particular, considering the solubility, coating property, and safety of the UV absorber and the binder. It is preferable to select the kind and amount so as to obtain an appropriate viscosity solid content concentration. Moreover, when preparing the polymeric composition in this invention, it is preferable that at least 2 type of organic solvent is included.

有機溶剤としては、エステル類として、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、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、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等))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(例えば、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等))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例: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等(例えば、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及び2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、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等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。   Examples of organic solvents include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate. , Alkyl oxyacetate (eg, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)), alkyl 3-oxypropionate Esters (eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.) )), 2- Xylpropionic acid alkyl esters (eg, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, etc. (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, 2-methoxy) Propyl propionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate)), methyl 2-oxy-2-methylpropionate and ethyl 2-oxy-2-methylpropionate (eg 2-methoxy-2- Methyl methyl propionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc. And as ethers For example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate and the like and ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone and aromatic hydrocarbons such as toluene, Xylene and the like are preferred.

これらの有機溶剤は、アルカリ可溶性樹脂の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の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、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。   It is also preferable to mix two or more of these organic solvents from the viewpoints of the solubility of the alkali-soluble resin and the improvement of the coated surface. In this case, particularly preferably, the above-mentioned methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl It is a mixed solution composed of two or more selected from carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.

有機溶剤を本発明の重合性組成物に用いる場合の含有量は、塗布性の観点から、組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量とすることが好ましく、5〜60質量%が更に好ましく、10〜50質量%が特に好ましい。
また、本発明の黒色重合性化合物をスプレー塗布に適用する場合には、スプレー塗布可能であり、且つ、曲面に適用した場合の液だれ等を抑制するという観点から、黒色重合性組成物に含まれる有機溶剤の量は、溶剤を除いた固形分の総含有量が20質量%から35質量%の範囲となる量、即ち、65質量%〜80質量%の範囲とすることが好ましい。
In the case of using the organic solvent in the polymerizable composition of the present invention, the content is preferably such that the total solid concentration of the composition is 5 to 80% by mass from the viewpoint of coatability, and 5 to 60% by mass. % Is more preferable, and 10 to 50% by mass is particularly preferable.
In addition, when the black polymerizable compound of the present invention is applied to spray coating, it can be spray coated and included in the black polymerizable composition from the viewpoint of suppressing dripping when applied to a curved surface. The amount of the organic solvent is preferably such that the total solid content excluding the solvent is in the range of 20 to 35% by mass, that is, in the range of 65 to 80% by mass.

(E−4)増感剤
黒色重合性組成物には、(B)重合開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。
本発明に用いることができる増感剤としては、併用する重合開始剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。
増感剤の好ましい例としては、特開2008−214395号公報の段落番号〔0085〕〜〔0098〕に記載された化合物を挙げることができる。
増感剤の含有量は、感度と保存安定性の観点から、黒色重合性組成物の全固形分の質量に対し、0.1〜30質量%の範囲が好ましく、1〜20質量%の範囲がより好ましく、2〜15質量%の範囲が更に好ましい。
(E−5)重合禁止剤
黒色重合性組成物には、該組成物の製造中或いは保存中において、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。重合禁止剤としては、公知の熱重合防止剤を用いることができ、具体的には、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。
熱重合防止剤の添加量は、黒色重合性組成物の全固形分に対し約0.01〜約5質量%が好ましい。
また必要に応じて、酸素による重合阻害を防止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の乾燥の過程で塗布膜の表面に偏在させてもよい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、全組成物の約0.5〜約10質量%が好ましい。
(E-4) Sensitizer The black polymerizable composition may contain a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the polymerization initiator (B) and increasing the photosensitive wavelength.
As the sensitizer that can be used in the present invention, a sensitizer that is sensitized by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism to the polymerization initiator used in combination is preferable.
Preferable examples of the sensitizer include compounds described in paragraph numbers [0085] to [0098] of JP-A-2008-214395.
The content of the sensitizer is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass and preferably in the range of 1 to 20% by mass with respect to the mass of the total solid content of the black polymerizable composition from the viewpoint of sensitivity and storage stability. Is more preferable, and the range of 2 to 15% by mass is still more preferable.
(E-5) Polymerization inhibitor A small amount of polymerization inhibitor may be added to the black polymerizable composition in order to prevent unnecessary thermal polymerization of the polymerizable compound during the production or storage of the composition. desirable. As the polymerization inhibitor, known thermal polymerization inhibitors can be used. Specifically, hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4 , 4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.
The addition amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably about 0.01 to about 5% by mass with respect to the total solid content of the black polymerizable composition.
If necessary, higher fatty acid derivatives such as behenic acid and behenic acid amide may be added to prevent polymerization inhibition due to oxygen, and may be unevenly distributed on the surface of the coating film during the drying process after coating. . The amount of the higher fatty acid derivative added is preferably from about 0.5 to about 10% by weight of the total composition.

(E−6)密着向上剤
黒色重合性組成物には、支持体などの硬質表面との密着性を向上させるために、密着向上剤を添加することができる。密着向上剤としては、シラン系カップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
シラン系カップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、が好ましく、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、が好ましく挙げられる。
密着向上剤の添加量は、黒色重合性組成物の全固形分中0.5〜30質量%が好ましく、0.7〜20質量%がより好ましい。
特に本発明のレジストがガラス基板のレンズを作成する場合には、感度向上の観点から密着向上剤を添加することが好ましい。
(E-6) Adhesion improver An adhesion improver can be added to the black polymerizable composition in order to improve the adhesion to a hard surface such as a support. Examples of the adhesion improver include a silane coupling agent and a titanium coupling agent.
Silane coupling agents include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, and γ-mercaptopropyltrimethoxy. Silane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane are preferable, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane are preferable.
0.5-30 mass% is preferable in the total solid of a black polymeric composition, and, as for the addition amount of an adhesion improving agent, 0.7-20 mass% is more preferable.
In particular, when the resist of the present invention forms a glass substrate lens, it is preferable to add an adhesion improver from the viewpoint of improving sensitivity.

(E−7)界面活性剤
本発明の黒色重合性組成物には、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。
(E-7) Surfactant Various surfactants may be added to the black polymerizable composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.

特に、本発明の黒色重合性組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する黒色重合性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。
In particular, since the black polymerizable composition of the present invention contains a fluorosurfactant, the liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, so that the coating thickness is uniform. And the liquid-saving property can be further improved.
That is, when a film is formed using a coating liquid to which a black polymerizable composition containing a fluorosurfactant is applied, by reducing the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid, The wettability is improved, and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, even when a thin film of about several μm is formed with a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.

フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%〜40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%〜30質量%であり、特に好ましくは7質量%〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、黒色重合性組成物中における溶解性も良好である。   The fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass. A fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in a black polymerizable composition.

フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。   Examples of the fluorosurfactant include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781 (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, Same SC-103, Same SC-104, Same SC-105, Same SC1068, Same SC-381, Same SC-383, Same S393, Same KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Solsperse 20000 (Nippon Rouble) Zole Co., Ltd.).

ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、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(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1等が挙げられる。   Specific examples of nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerin ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, etc. It is.

カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(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(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。   Specific examples of the cationic surfactant include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.

アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。   Specific examples of the anionic surfactant include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.

シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF−4440」、「TSF−4300」、「TSF−4445」、「TSF−4460」、「TSF−4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
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。
界面活性剤の添加量は、黒色重合性組成物の全質量に対して、0.001質量%〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%〜1.0質量%である。
Examples of the silicone surfactant include “Toray Silicone DC3PA”, “Toray Silicone SH7PA”, “Toray Silicone DC11PA”, “Tore Silicone SH21PA”, “Tore Silicone SH28PA”, “Toray Silicone” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. “Silicone SH29PA”, “Toresilicone SH30PA”, “Toresilicone SH8400”, “TSF-4440”, “TSF-4300”, “TSF-4445”, “TSF-4460”, “TSF” manufactured by Momentive Performance Materials, Inc. -4552 "," KP341 "," KF6001 "," KF6002 "manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.," BYK307 "," BYK323 "," BYK330 "manufactured by Big Chemie.
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
The addition amount of the surfactant is preferably 0.001% by mass to 2.0% by mass, and more preferably 0.005% by mass to 1.0% by mass with respect to the total mass of the black polymerizable composition. .

(E−8)その他の添加剤
更に、黒色重合性組成物に対しては、増感色素や開始剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、あるいは酸素による光重合性化合物の重合阻害を抑制する等の目的で共増感剤を含有してもよい。また、硬化皮膜の物性を改良するために界面活性剤、希釈剤、可塑剤、感脂化剤等の公知の添加剤を必要に応じて加えてもよい。
(E-8) Other additives Furthermore, for black polymerizable compositions, the sensitivity of the sensitizing dye and initiator to active radiation is further improved, or the inhibition of polymerization of the photopolymerizable compound by oxygen is suppressed. A co-sensitizer may be contained for the purpose. Moreover, you may add well-known additives, such as surfactant, a diluent, a plasticizer, a fat-sensitizing agent, as needed, in order to improve the physical property of a cured film.

本発明の黒色重合性組成物は、既述の(A)黒色材料(好ましくは、黒色金属含有無機顔料と顔料分散剤を含む顔料分散組成物として)、(B)重合開始剤、(C)重合性化合物、および、所望により併用される各種添加剤を、(E−3)有機溶剤と共に含有させ、これに必要に応じて界面活性剤等の添加剤を混合し調製することができる。   The black polymerizable composition of the present invention comprises (A) a black material (preferably as a pigment dispersion composition containing a black metal-containing inorganic pigment and a pigment dispersant), (B) a polymerization initiator, and (C). A polymerizable compound and various additives that are used in combination as required can be contained together with (E-3) an organic solvent, and an additive such as a surfactant can be mixed therewith as necessary.

本発明の黒色重合性組成物は、上記構成としたことから、高感度で硬化し、遮光性に優れた遮光膜を形成しうる。また、(D)特定の酸基を含むアルカリ可溶性のバインダーポリマーを含有するため、高精細な遮光性パターンが形成されるため、ウェハレベルレンズ用の遮光膜の形成に有用である。
なお、遮光膜の形成に際しては、後述するように、スプレー塗布により固体表面に適用されることが好ましいため、曲面に適用した場合の液だれ防止の観点からは、溶剤を除いた固形分の総含有量が20質量%から35質量%の範囲であることが好ましい。
Since the black polymerizable composition of the present invention has the above-described configuration, it can be cured with high sensitivity and can form a light-shielding film having excellent light-shielding properties. In addition, since (D) an alkali-soluble binder polymer containing a specific acid group is contained, a high-definition light-shielding pattern is formed, which is useful for forming a light-shielding film for a wafer level lens.
In forming the light-shielding film, since it is preferable to apply to the solid surface by spray coating, as described later, from the viewpoint of preventing dripping when applied to a curved surface, the total solid content excluding the solvent is excluded. The content is preferably in the range of 20% by mass to 35% by mass.

<ウェハレベルレンズ>
本発明の黒色重合性組成物はウェハレベルレンズの遮光膜形成に好適に使用される。
以下、本発明の黒色重合性組成物が適用されるウェハレベルレンズについて説明する。
<Wafer level lens>
The black polymerizable composition of the present invention is suitably used for forming a light shielding film for a wafer level lens.
Hereinafter, a wafer level lens to which the black polymerizable composition of the present invention is applied will be described.

図1は、ウェハレベルレンズの構成の一例を示す平面図である。図2は、図1に示すウェハレベルレンズのA−A線断面図である。
図2に示すように、ウェハレベルレンズは、基板10と、該基板10に配列された複数のレンズ12とを備えている。複数のレンズ12は、基板10に対して1次元又は2次元に配列されている。また、複数のレンズ12の間には、レンズ以外の箇所からの光透過を防止する遮光膜14が設けられている。本発明の黒色重合性組成物はこの遮光膜14の形成に用いられる。
本実施形態では、図1のように、複数のレンズ12が、基板10に対して2次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ12は、一般的には、基板10と同じ材料から構成され、該基板10上に一体的に成形されるか、或いは、別の構造体として成形され、基板上に固定化されたものである。
ここでは、一例を挙げたが、本発明に係るウェハレベルレンズはこの態様に限定されず、多層構造をとるもの、ダイシングによりレンズモジュールに分離されたものなど種々の態様をとり得る。
FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a wafer level lens. FIG. 2 is a cross-sectional view of the wafer level lens shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the wafer level lens includes a substrate 10 and a plurality of lenses 12 arranged on the substrate 10. The plurality of lenses 12 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally with respect to the substrate 10. In addition, a light shielding film 14 is provided between the plurality of lenses 12 to prevent light transmission from places other than the lenses. The black polymerizable composition of the present invention is used for forming the light shielding film 14.
In the present embodiment, a configuration in which a plurality of lenses 12 are two-dimensionally arranged with respect to the substrate 10 as illustrated in FIG. 1 will be described as an example. The lens 12 is generally made of the same material as the substrate 10 and is molded integrally on the substrate 10 or formed as a separate structure and fixed on the substrate. is there.
Here, an example is given, but the wafer level lens according to the present invention is not limited to this mode, and can take various modes such as a multi-layer structure and a lens module separated by dicing.

レンズ12を形成する材料としては、例えば、ガラスを挙げることができる。ガラスは種類が豊富であり、高屈折率を有するものを選択できるので、大きなパワーを持たせたいレンズの素材に好適である。また、ガラスは耐熱性に優れ、撮像ユニット等へのリフロー実装に耐えるという利点をも有する。   Examples of the material for forming the lens 12 include glass. There are many types of glass, and a glass having a high refractive index can be selected. Therefore, the glass is suitable for a lens material that requires a large power. Further, glass has excellent heat resistance, and has an advantage of withstanding reflow mounting on an imaging unit or the like.

レンズ12を形成する他の材料としては、樹脂が挙げられる。樹脂は加工性に優れており、型等でレンズ面を簡易且つ安価に形成するのに適している。
ウェハレベルレンズに用いられるエネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射(例えば紫外線、電子線照射)により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。
撮像ユニットのリフロー実装を考慮すると、軟化点が例えば200℃以上といった、軟化点の比較的高い樹脂が好ましく、軟化点が250℃以上の樹脂がより好ましい。
以下、レンズ材料として好適な樹脂について説明する。
Resin is mentioned as another material which forms the lens 12. FIG. Resin is excellent in processability and is suitable for forming a lens surface easily and inexpensively with a mold or the like.
The energy curable resin composition used for the wafer level lens may be either a resin composition that is cured by heat or a resin composition that is cured by irradiation with active energy rays (for example, ultraviolet rays or electron beam irradiation). .
In consideration of reflow mounting of the imaging unit, a resin having a relatively high softening point such as 200 ° C. or higher is preferable, and a resin having a softening point of 250 ° C. or higher is more preferable.
Hereinafter, a resin suitable as a lens material will be described.

ウェハレベルレンズの形成に使用される紫外線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性シリコン樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を例示することができる。エポキシ樹脂としては、線膨張係数が40〜80[10−6/K]で、屈折率が1.50〜1.70、好ましくは1.50〜1.65のものを用いることができる。熱硬化性樹脂としては、熱硬化性シリコン樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等を例示できる。例えば、シリコン樹脂としては、線膨張係数が30〜160[10−6/K]で、屈折率が1.40〜1.55のものを用いることができる。エポキシ樹脂は線膨張係数が40〜80[10−6/K]で、屈折率が1.50〜1.70、好ましくは1.50〜1.65のものを用いることができる。
フェノール樹脂は、線膨張係数が30〜70[10−6/K]で、屈折率が1.50〜1.70のものを用いることができる。アクリル樹脂としては、線膨張係数が20〜60[10−6/K]で、屈折率が1.40〜1.60、好ましくは1.50〜1.60のものを用いることができる。
Examples of the ultraviolet curable resin used for forming the wafer level lens include an ultraviolet curable silicon resin, an ultraviolet curable epoxy resin, and an acrylic resin. As the epoxy resin, those having a linear expansion coefficient of 40 to 80 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used. Examples of the thermosetting resin include a thermosetting silicone resin, a thermosetting epoxy resin, a thermosetting phenol resin, and a thermosetting acrylic resin. For example, a silicon resin having a linear expansion coefficient of 30 to 160 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.55 can be used. An epoxy resin having a linear expansion coefficient of 40 to 80 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used.
A phenol resin having a linear expansion coefficient of 30 to 70 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.50 to 1.70 can be used. As the acrylic resin, those having a linear expansion coefficient of 20 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.60, preferably 1.50 to 1.60 can be used.

ウェハレベルレンズの形成に使用される熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂、シリル基含有樹脂などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂としては、市販品を用いることができ、具体的には、例えば、富士高分子工業株式会社製SMX−7852・SMX−7877、株式会社東芝製IVSM−4500、東レ・ダウコーニング社製SR−7010、等を例示することができる。
ウェハレベルレンズの形成に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を例示することができる。ポリカーボネートは、線膨張係数が60〜70[10−6/K]で、屈折率が1.40〜1.70、好ましくは1.50〜1.65のものを用いることができる。ポリサルフォン樹脂は、線膨張係数が15〜60[10−6/K]で、屈折率が1.63のものを用いることができる。ポリエーテルサルフォン樹脂は、線膨張係数が20〜60[10−6/K]で、屈折率が1.65のものを用いることができる。
Examples of the thermosetting resin used for forming the wafer level lens include an epoxy resin, a siloxane resin, and a silyl group-containing resin. As these thermosetting resins, commercially available products can be used. Specifically, for example, SMX-7852 / SMX-7877 manufactured by Fuji Polymer Industries Co., Ltd., IVSM-4500 manufactured by Toshiba Corporation, and Toray Dow Examples thereof include SR-7010 manufactured by Corning.
Examples of the thermoplastic resin used for forming the wafer level lens include a polycarbonate resin, a polysulfone resin, and a polyether sulfone resin. Polycarbonate having a linear expansion coefficient of 60 to 70 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.40 to 1.70, preferably 1.50 to 1.65 can be used. A polysulfone resin having a linear expansion coefficient of 15 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.63 can be used. As the polyethersulfone resin, one having a linear expansion coefficient of 20 to 60 [10 −6 / K] and a refractive index of 1.65 can be used.

一般に、光学ガラスの線膨張係数は20℃で4.9〜14.3[10−6/K]であり、屈折率は波長589.3nmで1.4〜2.1である。また、石英ガラスの線膨張係数は0.1〜0.5[10−6/K]であり、屈折率は約1.45である。 In general, the optical glass has a linear expansion coefficient of 4.9 to 14.3 [10 −6 / K] at 20 ° C., and a refractive index of 1.4 to 2.1 at a wavelength of 589.3 nm. Further, the linear expansion coefficient of quartz glass is 0.1 to 0.5 [10 −6 / K], and the refractive index is about 1.45.

モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が1000〜50000mPa・s程度のものが好ましい。   From the viewpoint of moldability such as mold shape transfer suitability, it is preferable that the resin has appropriate fluidity before curing. Specifically, it is liquid at room temperature and has a viscosity of about 1000 to 50000 mPa · s.

一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は200℃以上であることが好ましく、250℃以上であることがより好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、(1)単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、(2)剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段(例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、9,9’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平9−137043号公報、同10−67970号公報、特開2003−55316号公報、同2007−334018号公報、同2007−238883号公報等に記載の樹脂)、(3)無機微粒子など高Tgの物質を均一に分散させる手段(例えば特開平5−209027号公報、同10−298265号公報等に記載)等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。   On the other hand, it is preferable to have heat resistance that does not cause thermal deformation even after the reflow process after curing. From this viewpoint, the glass transition temperature of the cured product is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, and particularly preferably 300 ° C. or higher. In order to impart such high heat resistance to the resin composition, it is necessary to constrain the mobility at the molecular level, and as effective means, (1) means for increasing the crosslinking density per unit volume, (2) Means utilizing a resin having a rigid ring structure (for example, an alicyclic structure such as cyclohexane, norbornane, tetracyclododecane, an aromatic ring structure such as benzene and naphthalene, a cardo structure such as 9,9′-biphenylfluorene, Resins having a spiro structure such as spirobiindane, specifically, for example, JP-A-9-137043, JP-A-10-67970, JP-A-2003-55316, JP-A-2007-334018, JP-A-2007-238883 (3) means for uniformly dispersing a substance having a high Tg such as inorganic fine particles (for example, JP-A-5-20 027, JP-described), and the like in the 10-298265 Patent Publication. A plurality of these means may be used in combination, and it is preferable to make adjustments within a range that does not impair other characteristics such as fluidity, shrinkage, and refractive index characteristics.

形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。本発明に用いられる樹脂組成物の硬化収縮率としては10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることが特に好ましい。   From the viewpoint of shape transfer accuracy, a resin composition having a small volume shrinkage due to the curing reaction is preferable. The curing shrinkage rate of the resin composition used in the present invention is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less.

硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば、(1)高分子量の硬化剤(プレポリマ−など)を含む樹脂組成物(例えば特開2001−19740号公報、同2004−302293号公報、同2007−211247号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は200〜100,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは500〜50,000の範囲であり、特に好ましくは1,000〜20,000の場合である。また該硬化剤の数平均分子量/硬化反応性基の数で計算される値が、50〜10,000の範囲にあることが好ましく、100〜5,000の範囲にあることがより好ましく、200〜3,000の範囲にあることが特に好ましい。)、(2)非反応性物質(有機/無機微粒子,非反応性樹脂等)を含む樹脂組成物(例えば特開平6−298883号公報、同2001−247793号公報、同2006−225434号公報等に記載)、(3)低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物(例えば、開環重合性基(例えばエポキシ基(例えば、特開2004−210932号公報等に記載)、オキセタニル基(例えば、特開平8−134405号公報等に記載)、エピスルフィド基(例えば、特開2002−105110号公報等に記載)、環状カーボネート基(例えば、特開平7−62065号公報等に記載)等)、エン/チオール硬化基(例えば、特開2003−20334号公報等に記載)、ヒドロシリル化硬化基(例えば、特開2005−15666号公報等に記載)等)、(4)剛直骨格樹脂(フルオレン、アダマンタン、イソホロン等)を含む樹脂組成物(例えば、特開平9−137043号公報等に記載)、(5)重合性基の異なる2種類のモノマーを含み相互貫入網目構造(いわゆるIPN構造)が形成される樹脂組成物(例えば、特開2006−131868号公報等に記載)、(6)膨張性物質を含む樹脂組成物(例えば、特開2004−2719号公報、特開2008−238417号公報等に記載)等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること(例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など)が物性最適化の観点からは好ましい。   Examples of the resin composition having a low curing shrinkage rate include (1) resin compositions containing a high molecular weight curing agent (such as a prepolymer) (for example, JP-A Nos. 2001-19740, 2004-302293, and 2007). No. -21247, etc., the number average molecular weight of the high molecular weight curing agent is preferably in the range of 200 to 100,000, more preferably in the range of 500 to 50,000, particularly preferably 1,000 to. The value calculated by the number average molecular weight of the curing agent / the number of curing reactive groups is preferably in the range of 50 to 10,000, and in the range of 100 to 5,000. And (2) contains non-reactive substances (organic / inorganic fine particles, non-reactive resins, etc.). Fat composition (for example, described in JP-A-6-298883, JP-A-2001-247793, JP-A-2006-225434, etc.), (3) Resin composition containing a low-shrinkage crosslinking reactive group (for example, ring-opening) A polymerizable group (for example, an epoxy group (for example, described in JP-A No. 2004-210932), an oxetanyl group (for example, described in JP-A No. 8-134405), an episulfide group (for example, JP-A No. 2002-105110) ), Cyclic carbonate groups (for example, described in JP-A-7-62065), etc., ene / thiol curing groups (for example, described in JP-A 2003-20334), hydrosilylation curing groups (For example, described in JP-A-2005-15666) etc.), (4) Rigid skeleton resin (fluorene, adamantane, isophorone, etc.) (5) Resin composition containing two types of monomers having different polymerizable groups to form an interpenetrating network structure (so-called IPN structure) (E.g., described in JP-A-2006-131868), (6) resin compositions containing expandable substances (e.g., described in JP-A-2004-2719, JP-A-2008-238417, etc.) and the like. And can be suitably used in the present invention. In addition, it is preferable from the viewpoint of optimizing physical properties to use a plurality of curing shrinkage reducing means in combination (for example, a resin composition containing a prepolymer containing a ring-opening polymerizable group and fine particles).

本発明に係るウェハレベルレンズには、高−低2種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。
高アッべ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が50以上であることが好ましく、より好ましくは55以上であり特に好ましくは60以上である。屈折率(nd)は1.52以上であることが好ましく、より好ましくは1.55以上であり、特に好ましくは1.57以上である。
このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂(例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平10−152551号公報、特開2002−212500号公報、同2003−20334号公報、同2004−210932号公報、同2006−199790号公報、同2007−2144号公報、同2007−284650号公報、同2008−105999号公報等に記載の樹脂)が好ましい。
For the wafer level lens according to the present invention, two or more types of resin compositions having different Abbe numbers are desired.
The resin on the high Abbe number side preferably has an Abbe number (νd) of 50 or more, more preferably 55 or more, and particularly preferably 60 or more. The refractive index (nd) is preferably 1.52 or more, more preferably 1.55 or more, and particularly preferably 1.57 or more.
Such a resin is preferably an aliphatic resin, particularly a resin having an alicyclic structure (for example, a resin having a cyclic structure such as cyclohexane, norbornane, adamantane, tricyclodecane, tetracyclododecane, specifically, for example, JP-A-10-152551, JP-A-2002-212500, JP-A-2003-20334, JP-A-2004-210932, JP-2006-199790, JP-2007-2144, JP-2007-284650. And the resin described in JP-A-2008-105999.

低アッべ数側の樹脂は、アッベ数(νd)が30以下であることが好ましく、より好ましくは25以下であり特に好ましくは20以下である。屈折率(nd)は1.60以上であることが好ましく、より好ましくは1.63以上であり、特に好ましくは1.65以上である。
このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば9,9’‐ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂(具体的には例えば、特開昭60−38411号公報、特開平10−67977号公報、特開2002−47335号公報、同2003−238884号公報、同2004−83855号公報、同2005−325331号公報、同2007−238883号公報、国際公開2006/095610号公報、特許第2537540号公報等に記載の樹脂等)が好ましい。
The resin on the low Abbe number side preferably has an Abbe number (νd) of 30 or less, more preferably 25 or less, and particularly preferably 20 or less. The refractive index (nd) is preferably 1.60 or more, more preferably 1.63 or more, and particularly preferably 1.65 or more.
As such a resin, a resin having an aromatic structure is preferable. For example, a resin having a structure such as 9,9′-diarylfluorene, naphthalene, benzothiazole, benzotriazole (specifically, for example, JP-A-60-38411). Publication No. 10-67977, No. 2002-47335, No. 2003-238842, No. 2004-83855, No. 2005-325331, No. 2007-238883, International Publication 2006. / 095610 publication, Japanese Patent No. 2537540 publication, etc.) are preferable.

また、ウェハレベルレンズの形成に使用される樹脂として、屈折率を高める目的やアッベ数を調整する目的のために、無機微粒子をマトリックス中に分散させてなる有機無機複合材料を使用することも好ましい態様である。無機微粒子としては、例えば酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸(カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等)または有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常1nm〜1000nm程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、1nm〜15nmが好ましく、2nm〜10nmが更に好ましく、3nm〜7nmが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開2006−160992号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。
ここで上述の数平均1次粒子サイズとは、例えばX線回折(XRD)装置あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)などで測定することができる。
It is also preferable to use an organic-inorganic composite material in which inorganic fine particles are dispersed in a matrix for the purpose of increasing the refractive index and adjusting the Abbe number as the resin used for forming the wafer level lens. It is an aspect. Examples of the inorganic fine particles include oxide fine particles, sulfide fine particles, selenide fine particles, and telluride fine particles. More specifically, for example, fine particles of zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zinc sulfide and the like can be mentioned.
More specifically, for example, fine particles of zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, niobium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc sulfide, and the like can be given.
In particular, it is preferable to disperse fine particles such as lanthanum oxide, aluminum oxide, and zirconium oxide for the high Abbe number resin, and titanium oxide, tin oxide, zirconium oxide, and the like for the low Abbe number resin. It is preferable to disperse the fine particles. The inorganic fine particles may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the composite by several components may be sufficient. In addition, for various purposes such as reducing photocatalytic activity and water absorption, the inorganic fine particles are doped with different metals, the surface layer is coated with different metal oxides such as silica and alumina, silane coupling agents and titanate cups. The surface may be modified with a ring agent, an organic acid (carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, phosphonic acid, etc.) or a dispersant having an organic acid group. The number average particle size of the inorganic fine particles is usually about 1 nm to 1000 nm, but if it is too small, the properties of the substance may change. If it is too large, the influence of Rayleigh scattering becomes remarkable, so 1 nm to 15 nm is preferable. 2 nm to 10 nm are more preferable, and 3 nm to 7 nm are particularly preferable. Further, it is desirable that the particle size distribution of the inorganic fine particles is narrow. There are various ways of defining such monodisperse particles. For example, a numerical value range as described in JP-A No. 2006-160992 applies to a preferable particle size distribution range.
Here, the above-mentioned number average primary particle size can be measured by, for example, an X-ray diffraction (XRD) apparatus or a transmission electron microscope (TEM).

無機微粒子は、単独で用いて2種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等の異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チナネートカップリング剤、有機酸(カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等)または有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。   The inorganic fine particles may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the composite by several components may be sufficient. In addition, for various purposes such as photocatalytic activity reduction and water absorption reduction, the inorganic fine particles are doped with different metals, the surface layer is coated with different metal oxides such as silica and alumina, silane coupling agents, The surface may be modified with an acid coupling agent, an organic acid (carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, phosphonic acid, etc.) or a dispersant having an organic acid group.

無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると物質の特性が変化する場合がある。また、樹脂マトリックスと無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、無機微粒子の数平均粒子サイズが大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となる。このため、1nm〜15nmが好ましく、2nm〜10nmが更に好ましく、3nm〜7nmが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開2006−160992号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで、上述の数平均1次粒子サイズとは、例えばX線回折(XRD)装置あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)などで測定することができる。   If the number average particle size of the inorganic fine particles is too small, the properties of the substance may change. In addition, when the refractive index difference between the resin matrix and the inorganic fine particles is large, if the number average particle size of the inorganic fine particles is too large, the influence of Rayleigh scattering becomes significant. For this reason, 1 nm-15 nm are preferable, 2 nm-10 nm are still more preferable, and 3 nm-7 nm are especially preferable. Further, it is desirable that the particle size distribution of the inorganic fine particles is narrow. There are various ways of defining such monodisperse particles. For example, a numerical value range as described in JP-A No. 2006-160992 applies to a preferable particle size distribution range. Here, the above-mentioned number average primary particle size can be measured by, for example, an X-ray diffraction (XRD) apparatus or a transmission electron microscope (TEM).

無機微粒子の屈折率としては、22℃、589.3nmの波長において、1.90〜3.00であることが好ましく、1.90〜2.70であることが更に好ましく、2.00〜2.70であることが特に好ましい。   The refractive index of the inorganic fine particles is preferably 1.90 to 3.00, more preferably 1.90 to 2.70 at 22 ° C. and a wavelength of 589.3 nm, and more preferably 2.00 to 2 .70 is particularly preferred.

無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、5質量%以上であることが好ましく、10〜70質量%が更に好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。   The content of the inorganic fine particles with respect to the resin is preferably 5% by mass or more, more preferably 10 to 70% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass from the viewpoint of transparency and high refractive index.

有機無機複合材料に用いられる、マトリックスとなる樹脂としては、ウェハレベルレンズの材料として前記した紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂がいずれも使用できる。また、特開2007−93893号に記載された屈折率1.60より大きい樹脂、特開2007−211164号に記載された疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体、特開2007−238929号、特願2008−12645号、同2008−208427号、同2008−229629号、同2008−219952号に記載された高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂、特願2008−197054号、同2008−198878号に記載された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。有機無機複合材料には、必要に応じて、可塑剤、分散剤等の添加剤を加えることができる。   As the resin used as the matrix used in the organic-inorganic composite material, any of the ultraviolet curable resin, thermosetting resin, and thermoplastic resin described above can be used as the material for the wafer level lens. Further, a resin having a refractive index higher than 1.60 described in JP-A-2007-93893, a block copolymer composed of a hydrophobic segment and a hydrophilic segment described in JP-A-2007-211114, and JP-A-2007 238929, Japanese Patent Application Nos. 2008-12645, 2008-208427, 2008-229629, and 2008-219952 can form arbitrary chemical bonds with inorganic fine particles at the polymer terminals or side chains. Examples thereof include resins having functional groups and thermoplastic resins described in Japanese Patent Application Nos. 2008-197054 and 2008-198878. If necessary, additives such as a plasticizer and a dispersant can be added to the organic-inorganic composite material.

樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤(例えば特開2007−238884号公報実施例等に記載)、疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体(例えば特開2007−211164号公報に記載)、あるいは高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂(例えば特開2007−238929号公報、特開2007−238930号公報等に記載)等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。   In order to uniformly disperse the fine particles in the resin composition, for example, a dispersant containing a functional group having reactivity with a resin monomer that forms a matrix (for example, described in Examples of JP 2007-238884 A), hydrophobic Block copolymer composed of a functional segment and a hydrophilic segment (for example, described in JP-A-2007-2111164), or having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain It is desirable to disperse the fine particles by appropriately using a resin (for example, described in JP 2007-238929 A, JP 2007-238930 A, etc.).

また、本発明に用いられるには樹脂組成物には、シリコン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。   In addition, the resin composition to be used in the present invention appropriately contains additives such as known release agents such as silicon-based, fluorine-based, and long-chain alkyl group-containing compounds and antioxidants such as hindered phenols. May be.

本発明においてレンズの形成に用いられる樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒または開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開2005−92099号公報段落番号〔0065〕〜〔0066〕等に記載の熱または活性エネルギー線の作用により硬化反応(ラジカル重合あるいはイオン重合)を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性重合性組成物の全固形分に対して0.1〜15質量%程度が好ましく、0.5〜5質量%程度がより好ましい。   In the present invention, a curing catalyst or an initiator can be blended in the resin composition used for forming the lens, if necessary. Specifically, for example, compounds that promote the curing reaction (radical polymerization or ionic polymerization) by the action of heat or active energy rays described in paragraph numbers [0065] to [0066] of JP-A-2005-92099, etc. Can do. The amount of these curing reaction accelerators to be added varies depending on the type of catalyst and initiator, the difference in the curing reactive site, etc., and cannot generally be specified, but in general, the total amount of the curing reactive polymerizable composition is not limited. About 0.1-15 mass% is preferable with respect to solid content, and about 0.5-5 mass% is more preferable.

本発明に係るウェハレベルレンズの作製に用いる樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー(反応性希釈剤)等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより樹脂組成物を製造することができる。該樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解または分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル類(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン等)、水等を挙げることができる。樹脂組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び/又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。   The resin composition used for producing the wafer level lens according to the present invention can be produced by appropriately blending the above components. At this time, if other components can be dissolved in the liquid low molecular weight monomer (reactive diluent), etc., it is not necessary to add a separate solvent, but if this is not the case, use a solvent. A resin composition can be produced by dissolving each component. The solvent that can be used in the resin composition is not particularly limited and may be appropriately selected as long as the composition is uniformly dissolved or dispersed without precipitation. Specifically, for example, ketones (Eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), esters (eg, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.) alcohols (eg, methanol, ethanol, isopropyl, etc.) Alcohol, butanol, ethylene glycol, etc.), aromatic hydrocarbons (eg, toluene, xylene, etc.), water and the like. When the resin composition contains a solvent, it is preferable to perform a mold shape transfer operation after casting the composition on a substrate and / or a mold and drying the solvent.

〔ウェハレベルレンズの形成〕
基板10は、レンズ12の成形材料と同じものを用いることができる。また、基板10が可視光に対して透明なガラスなどの材料かなるものであれば、レンズ12の成形材料とは異なる材料により形成されていてもよい。この場合には、基板10を形成する材料としては、レンズ12を形成する材料と線膨張係数が同じが極めて近い材料であることが好ましい。レンズ12を形成する材料と基板10を形成する材料との線膨張係数が互いに同じか近似する場合には、撮像ユニットへのウェハレベルレンズのリフロー実装において、線膨張率が異なることで生じる加熱時のレンズ12の歪みや割れを抑制しうる。
なお、図示しないが、基板10の光入射側の面には、赤外線フィルタ(IRフィルタ)が形成されていてよい。
[Formation of wafer level lens]
The same material as the molding material of the lens 12 can be used for the substrate 10. Moreover, as long as the board | substrate 10 consists of materials, such as glass transparent with respect to visible light, you may form with the material different from the molding material of the lens 12. FIG. In this case, the material forming the substrate 10 is preferably a material having the same linear expansion coefficient as the material forming the lens 12 but very close. When the linear expansion coefficients of the material forming the lens 12 and the material forming the substrate 10 are the same or approximate to each other, during reflow mounting of the wafer level lens on the imaging unit, heating caused by different linear expansion coefficients The distortion and cracking of the lens 12 can be suppressed.
Although not shown, an infrared filter (IR filter) may be formed on the light incident side surface of the substrate 10.

図3は、基板に成形材料である樹脂(図3中にMと記載)を供給している状態を示す図である。図3に示すように、基板10のレンズを成形する部位にディスペンサ50を用いて成形材料Mを滴下する。ここでは、供給する1つの部位には、1つのレンズ12に相当する量の成形材料Mが供給される。   FIG. 3 is a view showing a state in which a resin (denoted as M in FIG. 3) as a molding material is supplied to the substrate. As shown in FIG. 3, the molding material M is dropped onto the portion of the substrate 10 where the lens is to be molded using the dispenser 50. Here, an amount of the molding material M corresponding to one lens 12 is supplied to one part to be supplied.

基板10に成形材料Mを供給した後、図4Aに示すように、レンズを成形するための型60を配置する。型60には、レンズ12の形状を転写するための凹部62が、所望のレンズ12の数に応じて設けられている。   After the molding material M is supplied to the substrate 10, as shown in FIG. 4A, a mold 60 for molding a lens is disposed. The mold 60 is provided with recesses 62 for transferring the shape of the lens 12 according to the desired number of lenses 12.

図4Bに示すように、型60を基板1上の成形材料Mに押し付け、成形材料Mを凹部の形状に倣って変形させる。そして、型60を成形材料Mに押し付けた状態で、成形材料Mが熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の場合には型の外側から熱又は紫外線を照射することで、成形材料Mを硬化させる。   As shown in FIG. 4B, the mold 60 is pressed against the molding material M on the substrate 1, and the molding material M is deformed following the shape of the recess. When the mold 60 is pressed against the molding material M and the molding material M is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, the molding material M is cured by irradiating heat or ultraviolet rays from the outside of the mold. .

成形材料Mを硬化させた後、図4Cに示すように、型60から基板1及びレンズ12を離型する。   After the molding material M is cured, the substrate 1 and the lens 12 are released from the mold 60 as shown in FIG. 4C.

図5Aから図5Cは、レンズが成形された基板に遮光膜を設ける工程を示す概略断面図である。
〔遮光膜の形成:黒色層の作製方法〕
次に、パターン状の遮光膜、即ち黒色層の作製方法について説明する。
本発明の黒色層の作製方法は、固体表面に、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物をスプレー塗布により適用して黒色重合性組成物層を形成する工程と、形成された黒色重合性組成物層にエネルギーを付与して硬化させる工程と、を含む。本実施形態のように、ウェハレベルレンズの遮光膜を形成するに際しては、前記固体としてウェハレベルレンズを用いることで、黒色層がウェハレベルレンズの遮光膜となる。
5A to 5C are schematic cross-sectional views showing a process of providing a light shielding film on a substrate on which a lens is molded.
[Formation of light-shielding film: preparation method of black layer]
Next, a method for producing a patterned light-shielding film, that is, a black layer will be described.
In the method for producing a black layer of the present invention, a black polymerizable composition layer is formed by applying the black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 9 to a solid surface by spray coating. A step and a step of applying energy to the formed black polymerizable composition layer and curing it. When forming the light shielding film of the wafer level lens as in this embodiment, the black layer becomes the light shielding film of the wafer level lens by using the wafer level lens as the solid.

遮光膜形成方法は、基板10上に、前記本発明の黒色重合性組成物を塗布して黒色重合性組成物塗布層14Aを形成する遮光性塗布層形成工程と、該塗布層14Aを、マスク16を介してパターン露光する露光工程と、露光後の塗布層を現像して未硬化部を除去し、パターン状の遮光膜14を形成する現像工程とを含む。パターン状遮光膜の形成は、レンズ12を作製する前でも、レンズ12を作製した後でも任意に行うことができる。
以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。
The light-shielding film forming method includes a light-shielding coating layer forming step in which the black polymerizable composition of the present invention is coated on the substrate 10 to form a black polymerizable composition coating layer 14A, and the coating layer 14A is masked. 16 includes an exposure step of pattern exposure through 16 and a development step of developing the exposed coating layer to remove uncured portions and forming a patterned light-shielding film 14. The formation of the patterned light-shielding film can be arbitrarily performed before or after the lens 12 is manufactured.
Hereafter, each process in the manufacturing method of this invention is demonstrated.

<黒色重合性組成物塗布層形成工程>
塗布層形成工程では、図5Aに示すように、基板10上に、黒色重合性組成物を塗布して該硬化性組成物からなる光反射率の低い塗布層14Aを形成する。このとき、遮光層14Aは、基板10の表面、及び、レンズ12のレンズ面12aとレンズ縁部12bの表面を全て覆うように形成される。
<Black polymerizable composition coating layer forming step>
In the coating layer forming step, as shown in FIG. 5A, a black polymerizable composition is coated on the substrate 10 to form a coating layer 14A having a low light reflectance made of the curable composition. At this time, the light shielding layer 14 </ b> A is formed so as to cover all of the surface of the substrate 10 and the surfaces of the lens surface 12 a and the lens edge portion 12 b of the lens 12.

本工程に用いうる基板10としては、特に制限はない。例えば、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラスおよび透明樹脂等が挙げられる。
なお、ここで言う基板10とは、レンズ12と基板10を一体形成する態様においては、レンズ12と基板10の両方を含む形態を言う。
また、これらの基板1上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板1表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
There is no restriction | limiting in particular as the board | substrate 10 which can be used for this process. Examples include soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and transparent resin.
In addition, the board | substrate 10 said here says the form containing both the lens 12 and the board | substrate 10 in the aspect which forms the lens 12 and the board | substrate 10 integrally.
In addition, an undercoat layer may be provided on these substrates 1 as necessary for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the surface of the substrate 1.

基板10及びレンズ12に黒色重合性組成物を塗布する方法としては、スリット塗布、スプレー塗布法、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができるが、凹凸を有する基板に対する被膜性の観点からはスプレー塗布法が好ましい。
スプレー塗布法に使用される塗布層地としては、具体的には、超音波スプレーコーティング装置、二流体スプレーコーティング装置、一流体スプレーコーティング装置などが挙げられる。これらの塗布層地を用いてスプレー塗布法により遮光膜を形成することで、凹凸部の被膜性を向上させ、良好な遮光性を得ることができる。
As a method for applying the black polymerizable composition to the substrate 10 and the lens 12, various coating methods such as slit coating, spray coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing are applied. However, the spray coating method is preferable from the viewpoint of the coating property with respect to the substrate having unevenness.
Specific examples of the coating layer used in the spray coating method include an ultrasonic spray coating apparatus, a two-fluid spray coating apparatus, and a one-fluid spray coating apparatus. By forming a light-shielding film by spray coating using these coating layer bases, it is possible to improve the film property of the concavo-convex part and obtain good light-shielding properties.

黒色重合性組成物の塗布直後の膜厚としては、塗布膜の膜厚均一性、塗布溶剤の乾燥のしやすさの観点から、0.1μm〜10μmが好ましく、0.2μm〜5μmがより好ましく、0.2μm〜3μmがさらに好ましい。   The film thickness immediately after application of the black polymerizable composition is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.2 μm to 5 μm, from the viewpoint of film thickness uniformity of the coating film and ease of drying of the coating solvent. 0.2 μm to 3 μm is more preferable.

基板10上に塗布された遮光層14A(黒色重合性組成物塗布層)の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10秒〜300秒で行うことができる。   The light shielding layer 14A (black polymerizable composition coating layer) applied on the substrate 10 can be dried (prebaked) at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, oven, or the like. .

黒色重合性組成物の乾燥後の塗布膜厚(以下、適宜、「乾燥膜厚」と称する)は、所望の遮光性などの性能から任意に選択することができ、概ね0.1μm以上50μm未満の範囲である。   The coating thickness after drying of the black polymerizable composition (hereinafter, referred to as “dry thickness” as appropriate) can be arbitrarily selected from performance such as desired light-shielding properties, and is generally from 0.1 μm to less than 50 μm. Range.

<露光工程>
露光工程では、上記塗布層形成工程において形成された遮光層14A(黒色重合性組成物塗布層)をパターン状に露光する。パターン露光は走査露光でもよいが、図5Bに示すように、所定のマスクパターンを有するマスク70を介して露光する態様が好ましい。
本工程における露光においては、塗布層14Aのパターン露光は、所定のマスクパターンを介して露光し、この露光により塗布層14Aのうち光照射された部分だけを硬化する。ここでは、レンズ縁部12bの表面とレンズ12間の基板10の表面に光を照射するマスクパターンを用いる。こうすることで、レンズ面12aを除く領域の塗布層14Aのみが光照射によって硬化し、この硬化領域が遮光膜14を形成する。露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。この放射線は単一波長の光源であっても良いし、高圧水銀灯のように全ての波長を含んだ光源を用いても良い。
<Exposure process>
In the exposure step, the light shielding layer 14A (black polymerizable composition coating layer) formed in the coating layer forming step is exposed in a pattern. The pattern exposure may be scanning exposure, but as shown in FIG. 5B, a mode in which exposure is performed through a mask 70 having a predetermined mask pattern is preferable.
In exposure in this step, pattern exposure of the coating layer 14A is performed through a predetermined mask pattern, and only the portion irradiated with light in the coating layer 14A is cured by this exposure. Here, a mask pattern for irradiating light onto the surface of the lens edge 12b and the surface of the substrate 10 between the lenses 12 is used. By doing so, only the coating layer 14A in the region excluding the lens surface 12a is cured by light irradiation, and this cured region forms the light shielding film 14. As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are particularly preferably used. This radiation may be a light source having a single wavelength, or a light source including all wavelengths such as a high-pressure mercury lamp may be used.

<現像工程>
次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行うことにより、上記露光における光未照射部分、即ち、塗布層14Aの未硬化領域をアルカリ水溶液に溶出させ、光照射により硬化した領域だけを残す。この例では、レンズ面12aに形成された塗布層14Aのみが除去され、それ以外の領域に硬化された遮光膜14が形成される。(図5C参照)。
現像工程で用いられる現像液に含まれるアルカリ剤としては、有機、または無機のアルカリ剤およびそれら組み合わせのいずれも用いることができる。本発明における遮光膜形成においては周囲の回路などに損傷を与えがたいという観点からは有機アルカリ現像液が望ましい。
現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5、4、0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機化合物等が挙げられ、これらのアルカリ剤を濃度が0.001質量%〜10質量%、好ましくは0.01質量%〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
現像温度としては通常20℃〜40℃であり、現像時間は10秒〜300秒の範囲で行なわれる。これらは必要に応じ繰り返し現像を行うことが可能である。
本発明の黒色重合性組成物は、前記構成としたために、耐アルカリ現像性に優れ、現状条件を厳しくし、非画像部の残膜を完全になくした場合においても、画像部の強度低下に起因する遮光膜のはがれ画像抑制されるという利点を有し、画像形成性に優れ、高精細で高強度の遮光膜が形成される。
なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像液により塗布膜の未露光部を除去した後、純水で洗浄(リンス)する。即ち、現像処理後には、余剰の現像液を純水により十分に洗浄、除去し、さらに、乾燥工程に付す。
<Development process>
Next, by performing an alkali development process (development process), the light non-irradiated portion in the exposure, that is, the uncured region of the coating layer 14A is eluted in the alkaline aqueous solution, and only the region cured by light irradiation is left. In this example, only the coating layer 14A formed on the lens surface 12a is removed, and the cured light shielding film 14 is formed in other regions. (See FIG. 5C).
As the alkali agent contained in the developer used in the development step, any of organic or inorganic alkali agents and combinations thereof can be used. In the formation of the light shielding film in the present invention, an organic alkali developer is desirable from the viewpoint of hardly damaging surrounding circuits.
Examples of the alkaline agent used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5, 4, 0] -7-undecene and the like, and inorganic compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and the like. The concentration of these alkali agents is 0.001% by mass to 10%. An alkaline aqueous solution diluted with pure water so as to have a mass%, preferably 0.01 mass% to 1 mass%, is preferably used as the developer.
The development temperature is usually 20 ° C. to 40 ° C., and the development time is in the range of 10 seconds to 300 seconds. These can be repeatedly developed as necessary.
Since the black polymerizable composition of the present invention has the above-described configuration, it is excellent in alkali resistance, severe current conditions, and even when the remaining film of the non-image area is completely eliminated, the strength of the image area is reduced. The resulting light shielding film has an advantage that the peeled image is suppressed, and a light shielding film having excellent image forming property, high definition and high strength is formed.
When a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, the unexposed portion of the coating film is generally removed with a developer and then washed (rinsed) with pure water. That is, after the development processing, the excess developer is sufficiently washed and removed with pure water, and further subjected to a drying step.

なお、本実施形態の製造方法においては、上述した、塗布層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要に応じて、形成された遮光パターンを加熱(ポストベーク)及び/又は露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。   In the manufacturing method of the present embodiment, after the above-described coating layer forming step, exposure step, and development step are performed, the formed light shielding pattern is heated (post-baked) and / or exposed as necessary. It may include a curing step for curing.

ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常100℃〜250℃の熱硬化処理を行う。ポストベークの温度、および時間などの条件は、基板又はレンズの素材により、適宜設定することが出来る。例えば基板がガラスである場合は上記温度範囲の中でも180℃〜240℃が好ましく用いられる。
このポストベーク処理は、現像後に形成された遮光膜14を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
Post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and usually a heat curing treatment at 100 ° C. to 250 ° C. is performed. Conditions such as post-baking temperature and time can be appropriately set depending on the material of the substrate or lens. For example, when the substrate is made of glass, 180 ° C. to 240 ° C. is preferably used in the above temperature range.
In this post-baking process, the light-shielding film 14 formed after the development is continuously or batchwise heated using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so as to satisfy the above conditions. It can be done with a formula.

なお、以上の手順では、レンズ12の形状が凹状である場合を例に説明したが、形状は特に限定されず、凸状や非球面の形状であってもよい。また、上記手順では、基板1の一方の面に複数のレンズ12が成形されたウェハレベルレンズを例に説明したが、両方の面に複数のレンズ12が成形された構成としてもよく、その場合には、両方の面に、レンズ面を除く領域に遮光層14がパターニングされる。   In the above procedure, the case where the shape of the lens 12 is concave has been described as an example, but the shape is not particularly limited, and may be a convex shape or an aspherical shape. In the above procedure, a wafer level lens in which a plurality of lenses 12 are molded on one surface of the substrate 1 has been described as an example. However, a configuration in which a plurality of lenses 12 are molded on both surfaces may be used. In other words, the light shielding layer 14 is patterned on both surfaces except for the lens surface.

図6は、ウェハレベルレンズの他の構成例を示す図である。図6のウェハレベルレンズは、基板10とレンズ12とを同一の成形材料で同時に成形した構成(モノリシックタイプ)である。成形材料としては上述したものと同じものを用いることができる。この例では、基板10の一方の面(図中の上側の面)には、凹状のレンズ12が複数形成され、他方の面(図中の下側の面)には、凸状のレンズ20が複数形成されている。基板1のレンズ面12aを除く領域、つまり、基板10の表面及びレンズ縁部12bの表面に遮光層14がパターニングされている。遮光層14のパターニングは、上述した手順を適用することができる。   FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the wafer level lens. The wafer level lens of FIG. 6 has a configuration (monolithic type) in which the substrate 10 and the lens 12 are simultaneously molded with the same molding material. As the molding material, the same materials as described above can be used. In this example, a plurality of concave lenses 12 are formed on one surface (upper surface in the drawing) of the substrate 10, and a convex lens 20 is formed on the other surface (lower surface in the drawing). A plurality of are formed. The light shielding layer 14 is patterned in a region excluding the lens surface 12a of the substrate 1, that is, the surface of the substrate 10 and the surface of the lens edge portion 12b. The above-described procedure can be applied to the patterning of the light shielding layer 14.

次に、遮光層のパターニングの他の手順を説明する。上述の例では、レンズが設けられた基板に遮光層をパターニングするものであったが、以下に説明する手順では、遮光層を基板にパターニングした後、基板にレンズを成形する手順である。   Next, another procedure for patterning the light shielding layer will be described. In the above-described example, the light shielding layer is patterned on the substrate on which the lens is provided. However, in the procedure described below, the light shielding layer is patterned on the substrate and then the lens is molded on the substrate.

図7A〜図7Cは、パターン状の遮光膜を形成する他の工程を示す概略図である。図8A〜図8Cは、まず、パターン状の遮光膜14を形成した後、レンズ12を成形する工程を示す概略図である。   7A to 7C are schematic views showing another process for forming a patterned light-shielding film. FIG. 8A to FIG. 8C are schematic views showing a process of forming the lens 12 after forming the patterned light-shielding film 14 first.

先ず、図7Aに示すように、基板10上に黒色重合性組成物を塗布して塗布層14Aを形成する塗布層形成工程を行う。   First, as shown in FIG. 7A, a coating layer forming step is performed in which a black polymerizable composition is coated on the substrate 10 to form a coating layer 14A.

その後、基板10上に塗布された塗布層14Aの乾燥をホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10秒〜300秒で行う。黒色重合性組成物の乾燥膜厚は、所望の遮光性などの性能から任意に選択することができ、概ね0.1μm以上50μm未満の範囲である。   Thereafter, the coating layer 14 </ b> A applied on the substrate 10 is dried at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, oven, or the like. The dry film thickness of the black polymerizable composition can be arbitrarily selected from performances such as desired light shielding properties, and is generally in the range of 0.1 μm or more and less than 50 μm.

次に、図7Bに示すように、遮光層形成工程において形成された塗布層14Aを、マスク70を介してパターン状に露光する露光工程を行う。マスク70は、所定のマスクパターンを有する。本工程における露光においては、塗布層14をパターン露光することで、塗布層14Aのうち光照射された部分だけを硬化する。ここでは、後工程でレンズ12を成形した際にレンズ12のレンズ開口14aとなる部位を除く領域の塗布層14Aにのみ光を照射するマスクパターンを用いる。この方法によりレンズ12のレンズ開口14aとなる部位を除く領域の塗布層14Aのみが光照射によって硬化する。なお、露光に際して用いることができる放射線としては、先に説明した手順と同様に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。   Next, as illustrated in FIG. 7B, an exposure process is performed in which the coating layer 14 </ b> A formed in the light shielding layer forming process is exposed in a pattern through a mask 70. The mask 70 has a predetermined mask pattern. In the exposure in this step, only the portion irradiated with light in the coating layer 14A is cured by pattern exposure of the coating layer 14. Here, a mask pattern that irradiates light only to the coating layer 14 </ b> A in a region excluding a portion that becomes the lens opening 14 a of the lens 12 when the lens 12 is molded in a subsequent process is used. By this method, only the coating layer 14A in the region excluding the portion that becomes the lens opening 14a of the lens 12 is cured by light irradiation. As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are preferably used as in the procedure described above.

次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行うことにより、上記パターン露光における塗布層14Aの未硬化領域であるレンズ12のレンズ開口14aに相当する領域の塗布層14Aのみがアルカリ水溶液に溶出される。また、レンズ12のレンズ開口14aの領域を除く領域の光硬化した塗布層14Aが基板10上に残存して、遮光膜14を形成する。(図7C参照)。アルカリ剤としては、先に説明した手順と同じものを用いることができる。その後、余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥を施す。   Next, by performing an alkali development process (development process), only the coating layer 14A in the region corresponding to the lens opening 14a of the lens 12 that is an uncured region of the coating layer 14A in the pattern exposure is eluted into the alkaline aqueous solution. In addition, the photocured coating layer 14 </ b> A in the region other than the region of the lens opening 14 a of the lens 12 remains on the substrate 10 to form the light shielding film 14. (See FIG. 7C). As the alkali agent, the same procedure as described above can be used. Thereafter, the excess developer is washed away and dried.

本実施形態においても、上述した、塗布層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成された遮光膜を上述のポストベーク及び/又は露光により硬化する硬化工程を施してもよい。   Also in this embodiment, after performing the above-described coating layer forming step, exposure step, and development step, if necessary, a curing step for curing the formed light-shielding film by the above-described post-baking and / or exposure is performed. Also good.

次に、まず、遮光膜14を形成し、その後、レンズ12を形成するウェハレベルレンズの製造工程について説明する。
図8Aに示すように、パターン状の遮光膜14が形成された基板10の上に、レンズ12を構成する成形材料Mがディスペンサ50により滴下される。成形材料Mは、レンズ12のレンズ開口14aに相当する領域を覆うように、該開口に隣接する遮光層14の端部を一部含むように供給される。
Next, the manufacturing process of the wafer level lens which forms the light shielding film 14 and then forms the lens 12 will be described.
As shown in FIG. 8A, the molding material M constituting the lens 12 is dropped by the dispenser 50 on the substrate 10 on which the patterned light shielding film 14 is formed. The molding material M is supplied so as to partially include an end portion of the light shielding layer 14 adjacent to the opening so as to cover a region corresponding to the lens opening 14 a of the lens 12.

基板10に成形材料Mを供給した後、図8Bに示すように、レンズを成形するための型80を配置する。型80には、レンズ12の形状を転写するための凹部82が、所望のレンズ12の数に応じて設けられている。   After supplying the molding material M to the substrate 10, as shown in FIG. 8B, a mold 80 for molding a lens is disposed. The mold 80 is provided with concave portions 82 for transferring the shape of the lens 12 in accordance with the desired number of lenses 12.

型80を基板1上の成形材料Mに押し付け、成形材料Mを凹部の形状に倣って変形させる。そして、型80を成形材料Mに押し付けた状態で、成形材料Mが熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の場合には型の外側から熱又は紫外線を照射することで、成形材料Mを硬化させる。   The mold 80 is pressed against the molding material M on the substrate 1, and the molding material M is deformed following the shape of the recess. When the mold 80 is pressed against the molding material M and the molding material M is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, the molding material M is cured by irradiating heat or ultraviolet rays from the outside of the mold. .

成形材料Mを硬化させた後、型80から基板10及びレンズ12を離型し、図8Cに示すように、基板10にパターン状の遮光膜14を備えるウェハレベルレンズを得る。   After the molding material M is cured, the substrate 10 and the lens 12 are released from the mold 80 to obtain a wafer level lens having a patterned light shielding film 14 on the substrate 10 as shown in FIG. 8C.

上述のように、ウェハレベルレンズに備えられるパターン状の遮光膜14は、図2に示すようにレンズ12のレンズ面10aを除く領域に設けた構成だけでなく、図8Cに示すように、遮光膜14をレンズ12のレンズ開口14aを除く領域に設けた構成としてもよい。   As described above, the patterned light shielding film 14 provided in the wafer level lens is not only provided in the region excluding the lens surface 10a of the lens 12 as shown in FIG. 2, but also as shown in FIG. 8C. The film 14 may be provided in a region excluding the lens opening 14 a of the lens 12.

ウェハレベルレンズは、基板10の少なくとも一方の表面にパターン上に形成された、光反射率が低い遮光膜14によって、レンズ12のレンズ面12a又はレンズ開口14a以外の領域で遮光を十分にしつつ、反射光の発生を抑制できる。このため、撮像素子を備えた撮像モジュールに適用した場合に、撮像時に反射光に伴うゴーストやフレアといった不具合の発生を防止できる。
また、遮光膜14は基板の表面に設けられるため、ウェハレベルレンズに別の遮光部材などを取り付ける必要がなく、製造コストの増加を抑えることができる。
The wafer level lens is formed in a pattern on at least one surface of the substrate 10 and has a light shielding film 14 having a low light reflectance, while sufficiently shielding light in a region other than the lens surface 12a or the lens opening 14a of the lens 12. Generation of reflected light can be suppressed. For this reason, when applied to an imaging module including an imaging element, it is possible to prevent the occurrence of problems such as ghosts and flares associated with reflected light during imaging.
Further, since the light shielding film 14 is provided on the surface of the substrate, it is not necessary to attach another light shielding member or the like to the wafer level lens, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

特許文献2に示す構成のように、レンズの周囲に表面が凹凸の構造物を設ける構成の場合には、該構造物に入射した光が反射又は発散することで、ゴースト等の不具合が生じやすいことが懸念される。そこで、図2に示すようにレンズ12のレンズ面10aを除く領域にパターニングされた遮光層14を設けた構成とすれば、レンズ面10a以外では光を遮光することができ、光学性能を改善できる。   As in the configuration shown in Patent Document 2, in the case where a structure with an uneven surface is provided around the lens, light incident on the structure is reflected or diverges, and thus problems such as ghosts are likely to occur. There is concern. Therefore, as shown in FIG. 2, if the light shielding layer 14 patterned in the region excluding the lens surface 10a of the lens 12 is provided, light can be shielded outside the lens surface 10a, and the optical performance can be improved. .

以下、本発明を具体例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこの実施例に制限されるものではない。
<チタンブラック分散液(TB分散液1)の調製>
下記組成Iに示す成分を二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は40,000mPa・sであった。
なお、高粘度分散処理の前にニーダーで30分混練することを行ってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.
<Preparation of titanium black dispersion (TB dispersion 1)>
The component shown in the following composition I was subjected to a high viscosity dispersion treatment with a two-roll to obtain a dispersion. The viscosity of the dispersion at this time was 40,000 mPa · s.
In addition, you may knead | mix for 30 minutes with a kneader before a high-viscosity dispersion process.

(組成I)
・平均一次粒径75nmチタンブラック13M−C 40部
(三菱マテリアルズ(株)製)(PigmentBlack35)
・ベンジルメタアクリレート(BzMA)/メタアクリル酸(MAA)共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液 8部
(BzMA/MAA=60/40〔モル比〕、Mw:30,000、固形分40質量%)
・ソルスパース5000(日本ルーブリゾール製) 2部
(Composition I)
-Average primary particle size 75 nm Titanium black 13M-C 40 parts (Mitsubishi Materials Co., Ltd.) (Pigment Black 35)
8 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of benzyl methacrylate (BzMA) / methacrylic acid (MAA) copolymer (BzMA / MAA = 60/40 [molar ratio], Mw: 30,000, solid content: 40% by mass )
・ Solsperse 5000 (made by Nihon Lubrizol) 2 parts

得られた分散物に、下記組成IIに示す成分を添加し、3,000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、0.3mm径のジルコニアビーズを用いた、分散機(商品名:ディスパーマット GETZMANN社製)にて4時間微分散処理を施して、チタンブラック分散液(以下、TB分散液1と表記する。)を得た。
この際の、混合溶液の粘度は6.8mPa・sであった。
To the obtained dispersion, components shown in the following composition II were added and stirred for 3 hours using a homogenizer under the condition of 3,000 rpm. The obtained mixed solution was subjected to fine dispersion treatment for 4 hours with a disperser (trade name: manufactured by Dispermat GETZMANN) using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm to obtain a titanium black dispersion (hereinafter referred to as TB dispersion). This is expressed as Liquid 1.).
At this time, the viscosity of the mixed solution was 6.8 mPa · s.

(組成II)
・ベンジルメタアクリレート(BzMA)/メタアクリル酸(MAA)共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液 10部
(BzMA/MAA=70/30〔モル比〕、Mw:30000、固形分40質量%)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200部

<チタンブラック分散液(TB分散液2)の調製>
(分散剤B−1の合成)
特開2010-106268公報、段落番号〔0338〕〜同〔0340〕に記載される製造方法に従い、下記構造の分散剤B-1を得た。
下記組成IIIに示す成分を二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は40,000mPa・sであった。
なお、高粘度分散処理の前にニーダーで30分混練することを行ってもよい。
(Composition II)
10 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate solution of benzyl methacrylate (BzMA) / methacrylic acid (MAA) copolymer (BzMA / MAA = 70/30 [molar ratio], Mw: 30000, solid content: 40% by mass)
・ 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate

<Preparation of titanium black dispersion (TB dispersion 2)>
(Synthesis of Dispersant B-1)
According to the production method described in JP 2010-106268 A, paragraphs [0338] to [0340], Dispersant B-1 having the following structure was obtained.
A component shown in the following composition III was subjected to a high viscosity dispersion treatment with a two-roll to obtain a dispersion. The viscosity of the dispersion at this time was 40,000 mPa · s.
In addition, you may knead | mix for 30 minutes with a kneader before a high-viscosity dispersion process.

(組成III)
・平均一次粒径40nmチタンブラック 40部
・分散剤B−1 5部
(Composition III)
-Average primary particle size 40nm titanium black 40 parts-Dispersant B-1 5 parts

得られた分散物に、下記組成IVに示す成分を添加し、3,000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、0.3mm径のジルコニアビーズを用いた、分散機(商品名:ディスパーマット GETZMANN社製)にて4時間微分散処理を施して、チタンブラック分散液(以下、TB分散液2と表記する。)を得た。
この際の、混合溶液の粘度は6.8mPa・sであった。
Components shown in the following composition IV were added to the obtained dispersion, and the mixture was stirred for 3 hours using a homogenizer under the condition of 3,000 rpm. The obtained mixed solution was subjected to fine dispersion treatment for 4 hours with a disperser (trade name: manufactured by Dispermat GETZMANN) using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm to obtain a titanium black dispersion (hereinafter referred to as TB dispersion). This is expressed as Liquid 2.).
At this time, the viscosity of the mixed solution was 6.8 mPa · s.

(組成IV)
・分散剤B−1 5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 200部
(Composition IV)
・ Dispersant B-1 5 parts ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate 200 parts

<カーボンブラック分散液(CB)の調整>
TB分散液Iで用いたチタンブラックに代えて、カーボンブラック(カーボンブラックMA−100R(三菱化成工業(株)製))を等量用いた他は、TB分散液Iと同様にしてカーボンブラック分散液を得た
<Adjustment of carbon black dispersion (CB)>
Carbon black dispersion was performed in the same manner as TB dispersion I, except that an equivalent amount of carbon black (carbon black MA-100R (manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.)) was used instead of titanium black used in TB dispersion I. Got the liquid

<銀錫分散液(ST分散液)の調製>
60℃に保温した純水200mlに錫コロイド(平均粒子系:20nm、固形分:20重量%、住友大阪セメント社製)15gと、銀コロイド(平均粒子系:7nm、固形分:20重量%、住友大阪セメント社製)60gとポリビニルピロリドン0.75gを水100mlに溶解した溶液を加え、コロイド溶液とした。
次いで、このコロイド溶液を60℃に保持した状態で60分間攪拌し、その後、超音波を5分間照射した。次いでこのコロイド溶液を遠心分離により濃縮し、固形分が25%のA液を得た。A液をフリーズドライ方法により乾燥し、粉末試料得た。該粉末を用い、チタンブラックと同様に分散液を調製した。
<Preparation of silver tin dispersion (ST dispersion)>
In 200 ml of pure water kept at 60 ° C., 15 g of tin colloid (average particle system: 20 nm, solid content: 20% by weight, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), silver colloid (average particle system: 7 nm, solid content: 20% by weight, A solution prepared by dissolving 60 g of Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. and 0.75 g of polyvinylpyrrolidone in 100 ml of water was added to obtain a colloidal solution.
Next, this colloidal solution was stirred for 60 minutes while being kept at 60 ° C., and then irradiated with ultrasonic waves for 5 minutes. Next, this colloidal solution was concentrated by centrifugation to obtain a liquid A having a solid content of 25%. The liquid A was dried by a freeze drying method to obtain a powder sample. Using this powder, a dispersion was prepared in the same manner as titanium black.

〔実施例1〜4、参考例5〕
1.黒色重合性組成物の調製
下記組成A−1の成分を攪拌機で混合して黒色重合性組成物A−1を調製した。
(組成A−1)
・バインダーポリマー〔(D)特定バインダー又は比較バインダー〕 1.6部
〔下記表1に記載の化合物〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔(C)重合性化合物〕 2.0部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート〔(C)重合性化合物〕 1.0部
・下記表1に記載の重合開始剤〔(B)重合開始剤〕 0.3部
・分散液〔(A)黒色材料を含む顔料分散組成物〕 24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〔有機溶剤〕 10部
・シクロヘキサノン〔有機溶剤〕 8部
[Examples 1 to 4, Reference Example 5]
1. Preparation of black polymerizable composition The components of the following composition A-1 were mixed with a stirrer to prepare a black polymerizable composition A-1.
(Composition A-1)
-Binder polymer [(D) specific binder or comparative binder] 1.6 parts [compound described in Table 1 below]
Dipentaerythritol hexaacrylate [(C) polymerizable compound] 2.0 parts Pentaerythritol triacrylate [(C) polymerizable compound] 1.0 part Polymerization initiator [Table (B) polymerization shown in Table 1 below Initiator] 0.3 part dispersion (pigment dispersion composition containing (A) black material) 24 parts propylene glycol monomethyl ether acetate [organic solvent] 10 parts cyclohexanone [organic solvent] 8 parts

≪固体撮像素子用遮光膜の作製及び評価≫
上記で得られた黒色重合性組成物をガラスウェハにスピンコート法で塗布し、その後ホットプレート上で120℃で2分加熱して黒色重合性組成物塗布層を得た。
次いで、得られた塗布層を、i線ステッパーを用い、500mJ/cmで露光した。
前記露光後の感光性層に対し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド0.3%水溶液を用い、23℃60秒間パドル現像を繰り返し5回行った。その後スピンシャワーにてリンスを行いさらに純水にて水洗し、パターン状の遮光膜を得た。
得られた遮光膜パターンについて、光学顕微鏡を用いて露光部が剥れを発生した時の現像回数を下記に示す。
4回以上であれば、現像液耐性が良好であると判断する。
≪Preparation and evaluation of light-shielding film for solid-state imaging device≫
The black polymerizable composition obtained above was applied to a glass wafer by a spin coating method, and then heated at 120 ° C. for 2 minutes on a hot plate to obtain a black polymerizable composition coating layer.
Next, the obtained coating layer was exposed at 500 mJ / cm 2 using an i-line stepper.
The photosensitive layer after the exposure was repeatedly subjected to paddle development 5 times at 23 ° C. for 60 seconds using a 0.3% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. Thereafter, rinsing was performed with a spin shower, followed by washing with pure water to obtain a patterned light-shielding film.
About the obtained light shielding film pattern, the frequency | count of development when an exposure part generate | occur | produces peeling using an optical microscope is shown below.
If it is 4 times or more, it is judged that the developer resistance is good.


なお、表1に記載のバインダーポリマーは、以下に示す化合物である。
B−1:ポリヒドロキシスチレン(日本曹達社製 VP−2500)
酸基のpKa:10.0
B−2:ノボラック樹脂(住友ベークライト社製 スミライトレジン P−1)
酸基のpKa:10.0
In addition, the binder polymer of Table 1 is a compound shown below.
B-1: Polyhydroxystyrene (Nippon Soda Co., Ltd. VP-2500)
PKa of acid group: 10.0
B-2: Novolac resin (Sumitite Resin P-1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)
PKa of acid group: 10.0

上記バインダーポリマー(B−3)が有する酸基のpKaは7.6であり、比較バインダーポリマー(HB−1)が有する酸基のpKaは2.1である。
また、表1に記載の重合開始剤は以下に示す化合物であり、I−3は比較重合開始剤である。
The pKa of the acid group included in the binder polymer (B-3) is 7.6, and the pKa of the acid group included in the comparative binder polymer (HB-1) is 2.1.
The polymerization initiators described in Table 1 Ri compound der shown below, I-3 is Ru compared polymerization initiator der.

上記表1の結果より、本発明の黒色重合性組成物を用いてなる遮光膜を有するウェハレベルレンズは、現像液耐性が良化していることがわかる。   From the results in Table 1 above, it can be seen that the wafer level lens having the light-shielding film using the black polymerizable composition of the present invention has improved developer resistance.

〔実施例6、7、9、10、参考例8
1.黒色重合性組成物の調製
下記組成A−2の成分を攪拌機で混合して黒色重合性組成物A−2を調製した。
(組成A−2)
・バインダーポリマー〔(D)特定バインダー又は比較バインダー〕 2部
〔下記表に記載の化合物〕
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸変性モノマー
〔(C)重合性化合物〕 2.0部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート〔(C)重合性化合物〕 2.0部
・3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン 0.1部
〔密着性向上剤〕
・下記表2に記載の重合開始剤〔(B)光重合開始剤〕 0.4部
・分散液〔(A)黒色材料含有分散組成物〕 24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〔有機溶剤〕 10部
・シクロヘキサノン〔有機溶剤〕 8
[Examples 6 , 7, 9, 10 and Reference Example 8 ]
1. Preparation of black polymerizable composition The components of the following composition A-2 were mixed with a stirrer to prepare a black polymerizable composition A-2.
(Composition A-2)
-Binder polymer [(D) specific binder or comparative binder] 2 parts [compound described in Table 2 below]
Succinic acid-modified monomer of dipentaerythritol pentaacrylate [(C) polymerizable compound] 2.0 parts Pentaerythritol triacrylate [(C) polymerizable compound] 2.0 parts 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane 0 .1 part [Adhesion improver]
・ Polymerization initiators listed in Table 2 below [(B) photopolymerization initiator] 0.4 parts ・ Dispersion [(A) Black material-containing dispersion composition] 24 parts ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate [organic solvent] 10 Part ・ Cyclohexanone [Organic solvent] 8 parts

≪固体撮像素子用遮光膜の作製及び評価≫
ガラスウェハ上に、下記組成Vを膜厚15μmで塗布し、直径50μmの円筒形状となるように50μmのホールマスクを用い、高圧水銀灯によりパターン露光し、直径50μmの円筒形状のホールを有する透明樹脂層を形成した。その後、200℃で5分間ホットプレートにより加熱し、ホールを形成した透明樹脂層を備えるウェハを作製した。
その後、透明樹脂層を形成した該ウェハ上に、上記で得られた各黒色重合性組成物を、二流体方式のスプレー塗布装置を用いてスプレー塗布し、120℃で2分間乾燥し、平均膜厚3μmの黒色重合性組成物層を得た。なお、形成された黒色重合性組成物層は、このような凹凸を有する構造においても、ガラスウェハの表面及び透明樹脂層の表面にそれぞれ均一に形成されていた。
さらに、直径50μmの遮光されたホール部分を有するフォトマスクを用いて、上記で形成された透明樹脂層のホール形成領域と、フォトマスクのホール部分とを合わせて位置決めし、黒色重合性組成物層の上から、高圧水銀灯を用いて、ホールと合せて露光量1000mJ/cmで露光した。露光により、ホール形成部以外の領域において黒色重合性組成物層が硬化し、ホール形成部の黒色重合性組成物層はホールマスクにより未硬化の状態にて存在する。
≪Preparation and evaluation of light-shielding film for solid-state imaging device≫
A transparent resin having a cylindrical hole having a diameter of 50 μm, coated with a composition V of 15 μm on a glass wafer, exposed to a pattern with a high-pressure mercury lamp using a 50 μm hole mask so as to have a cylindrical shape with a diameter of 50 μm. A layer was formed. Then, the wafer provided with the transparent resin layer which formed the hole by heating with a hotplate at 200 degreeC for 5 minute (s) was produced.
Thereafter, each black polymerizable composition obtained above is spray-coated on the wafer on which the transparent resin layer has been formed using a two-fluid spray coating apparatus, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and an average film A black polymerizable composition layer having a thickness of 3 μm was obtained. In addition, the formed black polymerizable composition layer was uniformly formed on the surface of the glass wafer and the surface of the transparent resin layer even in the structure having such irregularities.
Furthermore, using a photomask having a light-shielded hole portion having a diameter of 50 μm, the hole forming region of the transparent resin layer formed above and the hole portion of the photomask are positioned together, and the black polymerizable composition layer From above, using a high-pressure mercury lamp, exposure was performed at an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 together with the holes. By exposure, the black polymerizable composition layer is cured in a region other than the hole forming portion, and the black polymerizable composition layer in the hole forming portion exists in an uncured state by the hole mask.

(組成V)
・アリルメタクリレート/メタクリル酸(70/30) Mw=50,000 1.6部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔重合性化合物〕 2.0部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート〔重合性化合物〕 1.0部
・IRGACURE OXE1〔重合開始剤(I−1)〕 0.3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 5部
(Composition V)
Allyl methacrylate / methacrylic acid (70/30) Mw = 50,000 1.6 parts Dipentaerythritol hexaacrylate [polymerizable compound] 2.0 parts Pentaerythritol triacrylate [polymerizable compound] 1.0 part IRGACURE OXE1 [polymerization initiator (I-1)] 0.3 part / propylene glycol monomethyl ether acetate 5 parts

前記露光後の塗布層に対し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド0.3%水溶液を用い、23℃60秒間パドル現像を繰り返し行った〔現像工程〕。その後スピンシャワーにてリンスを行いさらに純水にて水洗し、パターン状の遮光膜を得た。
上記現像工程を、形成された遮光膜の剥れが見られるまで繰り返し、現像回数とした。回数が大きいほど現像液耐性が良好であると評価する。
また、ホール部における残渣を、2回現像を行って除去し、2回の現像後に残渣が見られない場合は○とし、現像性が良好であると判断する。2回の現像後に残渣が見られる場合は×と評価した。
結果を下記表2に示す。
The coating layer after the exposure was repeatedly subjected to paddle development at 23 ° C. for 60 seconds using a 0.3% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide [developing step]. Thereafter, rinsing was performed with a spin shower, followed by washing with pure water to obtain a patterned light-shielding film.
The above development process was repeated until the formed light-shielding film was peeled off, and the number of development was determined. The larger the number of times, the better the developer resistance.
Further, the residue in the hole portion is removed by performing development twice, and when no residue is seen after the development twice, it is judged as ◯ and it is judged that the developability is good. When a residue was seen after two developments, it was evaluated as x.
The results are shown in Table 2 below.

表2に明らかなように、本発明の黒色重合性組成物を用いて遮光膜を形成したところ、ホール内のような凹部においても現像残渣の発生が抑制され、且つ、形成された遮光膜の現像液耐性にも優れることが確認された。   As is apparent from Table 2, when the light-shielding film was formed using the black polymerizable composition of the present invention, the generation of development residues was suppressed even in the recesses in the holes, and the formed light-shielding film It was confirmed that the developer resistance was also excellent.

Claims (12)

(A)黒色材料、(B)オキシム化合物である重合開始剤、(C)重合性化合物、及び、(D)主鎖構造が(メタ)アクリル系重合体、スチレン樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれ、フェノール性水酸基、2−メトキシフェノール基、2−クロロフェノール基、2−ヒドロキシ安息香酸メチル基、4−メチルフェノール基、1,3−ベンゼンジオール基、1−ナフトール基、1,2−ベンゼンジオール基、ベンゼンスルホンアミド基、N−アセチルフェニルベンゼンスルホンアミド基、4−アミノベンゼンスルホンアミド基、N−フェニル−4−アミノベンゼンスルホンアミド基、及びN−(4−アセチルフェニル)−4−アミノベンゼンスルホンアミド基から選ばれるpKaが5より大きい官能基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマーを含有する黒色重合性組成物。 (A) Black material, (B) Polymerization initiator which is an oxime compound , (C) Polymerizable compound, and (D) Main chain structure is selected from (meth) acrylic polymer, styrene resin, and phenol resin. Phenolic hydroxyl group, 2-methoxyphenol group, 2-chlorophenol group, methyl 2-hydroxybenzoate, 4-methylphenol group, 1,3-benzenediol group, 1-naphthol group, 1,2-benzenediol Group, benzenesulfonamide group, N-acetylphenylbenzenesulfonamide group, 4-aminobenzenesulfonamide group, N-phenyl-4-aminobenzenesulfonamide group, and N- (4-acetylphenyl) -4-aminobenzene alkali-soluble binder poly pKa selected from sulfonamide group has a greater than 5 functional groups Black polymerizable composition containing over. (A)黒色材料、(B)オキシム化合物である重合開始剤、(C)重合性化合物、及び、(D)pKaが5より大きい官能基を有し、ベンゼンスルホンアミド基を有するアクリル樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ノボラック樹脂、及びレゾール樹脂から選ばれるアルカリ可溶性バインダーポリマーを含有する黒色重合性組成物。(A) a black material, (B) a polymerization initiator that is an oxime compound, (C) a polymerizable compound, and (D) an acrylic resin having a functional group greater than 5 and having a benzenesulfonamide group, poly A black polymerizable composition containing an alkali-soluble binder polymer selected from hydroxystyrene, novolac resin, and resol resin. 前記(A)黒色材料が、チタンブラックである請求項1又は請求項2に記載の黒色重合性組成物。 The black polymerizable composition according to claim 1 or 2 , wherein the (A) black material is titanium black. 前記(D)アルカリ可溶性バインダーポリマーが有するpKaが5より大きい官能基が、フェノール性水酸基、又は、スルホンアミド基である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。 The black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the functional group having a pKa greater than 5 in the (D) alkali-soluble binder polymer is a phenolic hydroxyl group or a sulfonamide group. . 前記(D)アルカリ可溶性バインダーポリマーが、ノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレンからなる群より選択される請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。 The black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the (D) alkali-soluble binder polymer is selected from the group consisting of a novolak resin and polyhydroxystyrene. 前記(D)アルカリ可溶性バインダーポリマーが、下記構造単位を含むポリマーである請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。

The black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the (D) alkali-soluble binder polymer is a polymer containing the following structural unit.

さらに、有機溶剤を含有する請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。 Furthermore, the black polymeric composition of any one of Claims 1-6 containing an organic solvent. さらに、下記式(1)〜式(5)のいずれかで表される構造単位を含むグラフト共重合体から選ばれる分散樹脂を含有する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。  Furthermore, the dispersion resin chosen from the graft copolymer containing the structural unit represented by either of following formula (1)-Formula (5) is contained in any one of Claims 1-7. Black polymerizable composition.

式(1)〜式(5)中、X  In formula (1) to formula (5), X 1 、X, X 2 、X, X 3 、X, X 4 、X, X 5 、及びXAnd X 6 は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、YEach independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group; 1 、Y, Y 2 、Y, Y 3 、Y, Y 4 、及びYAnd Y 5 は、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、ZEach independently represents a divalent linking group; 1 、Z, Z 2 、Z, Z 3 、Z, Z 4 、及びZAnd Z 5 は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。Rは、水素原子又は1価の有機基を表し、共重合体中に構造の異なるRが存在していてもよい。n、m、p、q、及びrは、それぞれ1〜500の整数を表す。jおよびkはそれぞれ独立に2〜8の整数である。Each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R having a different structure may exist in the copolymer. n, m, p, q, and r each represent an integer of 1 to 500. j and k are each independently an integer of 2 to 8.
ウェハレベルレンズの遮光領域形成に用いられる請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。 Black polymerizable composition according to any one of the light-blocking region according claim 1 for use in the formation section 8 of the wafer level lens. スプレーにより塗布可能な請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物。 The black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 9 , which can be applied by spraying. 固体表面に、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の黒色重合性組成物をスプレー塗布により適用して黒色重合性組成物層を形成する工程と、
形成された黒色重合性組成物層にエネルギーを付与して硬化させる工程と、
を含む黒色層の作製方法。
Applying the black polymerizable composition according to any one of claims 1 to 10 by spray coating to a solid surface to form a black polymerizable composition layer;
A step of applying energy to the formed black polymerizable composition layer and curing it;
Method for producing a black layer containing
前記固体表面がウェハレベルレンズの周縁部表面であり、前記黒色層がウェハレベルレンズ周縁部に形成された遮光領域である請求項11に記載の黒色層の作製方法。 The method for producing a black layer according to claim 11 , wherein the solid surface is a peripheral surface of a wafer level lens, and the black layer is a light-shielding region formed at a peripheral portion of the wafer level lens.
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