JPH03219201A - Color filter - Google Patents

Color filter

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JPH03219201A
JPH03219201A JP2013700A JP1370090A JPH03219201A JP H03219201 A JPH03219201 A JP H03219201A JP 2013700 A JP2013700 A JP 2013700A JP 1370090 A JP1370090 A JP 1370090A JP H03219201 A JPH03219201 A JP H03219201A
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colored
formula
color filter
yellow
film
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Kazuyuki Ohashi
一幸 大橋
Makiko Kogo
真紀子 古後
Kenji Sawaki
沢木 健二
Sayoko Yamamoto
山本 沙世子
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain good reproducibility in a yellow region and excellent optical characteristics by coloring patterns with a specific compd. CONSTITUTION:The patterns of the color filter formed by imposing films colored to pattern shapes are colored by the compd. expressed by formula I. In the formula, R1 denotes NH2, OH; R2, R3, R4 denote H, halogen atom, SO3M (M is H, Na, K, Li, NH4, etc.); n is 1 or 2; D is the group expressed by formula II. The yellow dye for the color filter which is adequate in dyeability, is hardly decolorable and has the desired optical characteristics is obtd. in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラーフィルターに関する。更に詳しくは、
液晶表示デバイス、色分解デバイス及びセンサーに用い
られる光学特性のすぐれたカラーフィルターに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to color filters. For more details,
This invention relates to color filters with excellent optical properties used in liquid crystal display devices, color separation devices, and sensors.

従来の技術 染色法によるカラーフィルターの製法は、基体となるガ
ラスやシリコンウェハなどの表面にストライブ状あるい
はモザイク状等(パターンという)の薄膜状の透明なカ
チオン性基を有する合成樹脂の皮膜またはゼラチン、カ
ゼイン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質の皮膜を設
けて被着色皮膜とし、これを染料を用いて染色(着色)
することを基本原理としている。カラーフィルターの具
体的な製造プロセスとしては次の3つの方式が知られて
いる。
The conventional dyeing method for manufacturing color filters involves coating the surface of a substrate such as glass or silicon wafer with a thin film of transparent synthetic resin having cationic groups in the form of stripes or mosaics (called a pattern). A coat of protein-based natural polymer substances such as gelatin, casein, and glue is provided as a colored film, and this is dyed (colored) using a dye.
The basic principle is to do so. The following three methods are known as specific manufacturing processes for color filters.

(υ 着色すべき皮膜を基体表面に設けた後、マスクを
介して露光、現像して得られるパターンを染色して着色
層を形成する。次いで非着色性の保護コート皮膜を全面
に設け、この上に上記同様な操作により第2の着色すべ
き皮膜を設ける。以下必要によって着色層を逐次積層形
成させる。
(υ After a film to be colored is provided on the surface of the substrate, it is exposed through a mask and developed, and the resulting pattern is dyed to form a colored layer.Next, a non-colored protective coat film is provided on the entire surface, and this A second coat to be colored is provided on top by the same operation as above. Thereafter, colored layers are sequentially laminated as necessary.

(2)  着色すべき皮膜を基体表面に設けた後、マス
クを介して露光、現像して得られるパターンを染色して
着色層を形成した後、タンニン酸などで染料の固着兼防
染処理を施こす。同様な操作により第2の着色すべき皮
膜を設ける。以下必要によって着色層を同一基体表面上
に形成させる。
(2) After forming a film to be colored on the surface of the substrate, it is exposed to light through a mask, developed, and the resulting pattern is dyed to form a colored layer. After that, the dye is fixed and resisted with tannic acid, etc. Apply. A second coating to be colored is provided by a similar operation. Thereafter, if necessary, a colored layer is formed on the same substrate surface.

(3)着色すべき皮膜(被着色皮膜)を基体表面に設け
る。その上にポジレジストの層を設けた後に、マスクを
介して露光、現像してパターン状に露出した被着色皮膜
を染色し、次いでポジレジスト層を剥離して着色部を形
成する。ポジレジスト層を設ける以降の操作を繰返し、
同一被着色皮膜を複数の色に所望のパターン状に染め分
ける。
(3) A film to be colored (a colored film) is provided on the surface of the substrate. After a positive resist layer is provided thereon, the colored film exposed in a pattern is dyed by exposure and development through a mask, and then the positive resist layer is peeled off to form a colored portion. Repeat the operations after forming the positive resist layer,
The same colored film is dyed in multiple colors in a desired pattern.

上記のようなプロセスで製造されるカラーフィルターは
1通常原色系3原色であるR(赤)、G (J’&)、
B(青)または補色系3原色であるYCfi+)−M(
マゼンタ)、C(シアン)に着色された着色層を有して
いる。カラーフィルターに要求される最も重要な特性は
光学特性であり、各着色層の分光特性が最終製品の価値
を大きく支配することになる。ところで、ゼラチン、カ
ゼイン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質はカチオン
性基を有しているので、水溶性のアニオン件の染料によ
って染色(着色)されつる。またこれらに代えて光硬化
型の合成樹脂基材を用いる場合には、樹脂成分中にカチ
オン性基を保持せしめることにより、蛋白質系天然高分
子物・質と同様に水溶性のアニオン性染料で染色される
ようになる。
Color filters manufactured by the above process usually have three primary colors: R (red), G (J'&),
B (blue) or three complementary primary colors YCfi+)-M(
It has a colored layer colored in magenta) and C (cyan). The most important property required of a color filter is its optical property, and the spectral properties of each colored layer greatly control the value of the final product. By the way, since protein-based natural polymer substances such as gelatin, casein, and glue have cationic groups, they can be dyed (colored) with water-soluble anionic dyes. In addition, when using a photocurable synthetic resin base material instead of these, by retaining cationic groups in the resin component, water-soluble anionic dyes can be used in the same way as protein-based natural polymer substances. Becomes stained.

ところでカラーフィルターとして所望される光学特性を
得るために数多くの水溶性のアニオン性染料が、単独で
あるいはそれらの組合せで検討されてきた。しかしなが
ら補色系の黄色の場合には、染色性がよく所望される光
学特性と優れる信頼性(耐光性、耐熱性)を有する染料
の選定が困難で、現状では満足し得る染料は見出されて
いない。
By the way, in order to obtain optical properties desired as a color filter, a large number of water-soluble anionic dyes have been studied singly or in combination. However, in the case of complementary yellow, it is difficult to select a dye that has good dyeability, desirable optical properties, and excellent reliability (light resistance, heat resistance), and at present no dye that is satisfactory has been found. do not have.

所望される光学特性とは、染色された着色皮膜の50%
透過率を与える波長2丁=50%を所定の波長(一般に
は480〜570nm)に合わせた時、550 nm〜
700 nmでの透過率が出来る丈高く、望ましくは8
0%以上であり、450〜400 nmでの透過率がで
きる丈小さく、望ましくは1%以下である。
The desired optical properties are 50% of the dyed colored film.
When two wavelengths that give transmittance = 50% are matched to a predetermined wavelength (generally 480 to 570 nm), 550 nm to
The length is high enough to have a transmittance of 700 nm, preferably 8
0% or more, and the length is small enough to provide transmittance at 450 to 400 nm, preferably 1% or less.

従来のカラーフィルター用黄色色素としては、C,I−
Ac1d yeIJow 236 (7)様な染料カ補
色系ノ黄色染料として、又原色系の緑色の補正用の染料
として用いられてきたが、染色性が適切でなく、脱色も
しやすい為、所望の光学特性が得がたく実用上大きな阻
害要因となっている。
Conventional yellow dyes for color filters include C, I-
Dyes such as Ac1d yeIJow 236 (7) have been used as complementary color yellow dyes and as primary color green correction dyes, but their dyeing properties are not appropriate and they are easily bleached, so they do not have the desired optical properties. This is difficult to obtain and is a major impediment to practical use.

発明が解決しようとする課題 染色性が良く所望される光学特性と信頼性(主として、
熱および光に対する優れた耐性)とを兼ね備えた染料を
得るために、数多くの水溶性のアニオン染料が検討され
てきた。上記のように補色系の黄色染料に求められる光
学特性は、染色した着色皮膜の50%透過率を与える波
長λT=50%を所定の波長(一般には、480〜52
Qnm)に合わせた時、550nm〜7o。
Problems to be Solved by the Invention Desired optical properties and reliability (mainly,
A number of water-soluble anionic dyes have been investigated in order to obtain dyes with excellent resistance to heat and light. As mentioned above, the optical properties required for a complementary color yellow dye are such that the wavelength λT = 50% that gives 50% transmittance of the dyed colored film is a predetermined wavelength (generally 480 to 52
Qnm), 550nm to 7o.

nm の透過率が出来る丈高く、望ましくは80%以上
であり、450 nm〜400 nmでの透過率ができ
るだけ小さく、望ましくは1%以下のものであるがこの
ように染色性が適切で、脱色もしがたく、所望の光学特
性をもったカラーフィルター用黄色染料の開発が望まれ
ている。
The length is high enough to have a transmittance of 450 nm to 400 nm, preferably 80% or more, and the transmittance of 450 nm to 400 nm is as low as possible, preferably 1% or less. There is a strong desire to develop a yellow dye for color filters that has desired optical properties.

課題を解決するための手段 本発明者らは前記したような光学特性を有するカラーフ
ィルターを見出すべく鋭意努力した結果、特定の化合物
で染色(着色)されたカラーフィルターが前記したよう
な光学特性を満たすことを見出し本発明に至ったもので
ある。即ち、本発明はパターン状に着色された皮膜を基
体上に載置したカラーフィルターにおいて少なくとも一
つのパターンが下記式(1)で示される化合物又はこれ
らの混合物によって着色されていることを特徴とするカ
ラーフィルターを提供する。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention made earnest efforts to find a color filter having the optical properties as described above, and as a result, it was found that a color filter dyed (colored) with a specific compound has the optical properties as described above. The present invention has been achieved by finding that the above conditions are satisfied. That is, the present invention is characterized in that in a color filter in which a patterned colored film is placed on a substrate, at least one pattern is colored with a compound represented by the following formula (1) or a mixture thereof. Provide color filters.

式(1)に於いて、R1は、NH2又はOHを、R21
R3,R4は、H、ハロゲン原子又はSO3M (Mは
H、Na、 K + Li+ NH41モノエタノール
アンモニウム、ジェタノールアンモニウム又はトリエタ
ノールアンモニウムを意味する)をそれぞれ意味する。
In formula (1), R1 is NH2 or OH, R21
R3 and R4 each mean H, a halogen atom, or SO3M (M means H, Na, K + Li+ NH41 monoethanolammonium, jetanolammonium, or triethanolammonium).

nは、1又は2であり、Dは、 (Mは前記と同じ意味である)(1−C)を意味する。n is 1 or 2, and D is (M has the same meaning as above) (1-C).

但し、Dが式(1−C)の場合には、式(1)に於ける
R1はNH2を 意味する。
However, when D is formula (1-C), R1 in formula (1) means NH2.

又、Dが式(1−A)又は(1−B)である場合には、
式(1)に於けるR2. Rs、 L のうちいずれか
1つはS03M(Mは前記と同じ意味である。)を意味
する。
Also, when D is formula (1-A) or (1-B),
R2 in formula (1). Any one of Rs and L means S03M (M has the same meaning as above).

式(1)において、Dが式(1−A)である場合には、
ジスアゾ染料に於ける公知の方法によって作られる。即
ち、 で示されるアゾ成分を、亜硝酸ソーダー、塩酸により通
常の方法でジアゾ化後、置換基をもったフェニルピラゾ
ロン(式(1−D))と’Jッフリングし式(1)のジ
スアゾ染料が得られる。
In formula (1), when D is formula (1-A),
Disazo dyes are made by known methods. That is, the azo component represented by is diazotized with sodium nitrite and hydrochloric acid in a conventional manner, and then 'Jffringed with phenylpyrazolone having a substituent (formula (1-D)) to obtain a disazo dye of formula (1). is obtained.

ツブリングして得られた式(1)のモノ又はジスアゾ染
料は、塩化ナトリウム等を使用し、固液分離する。次い
で必要により、酸性化処理、イオン交換処理を施して金
属を除いた後、苛性ソーダ、水酸化リチウム、苛性カリ
、アンモニア、モノエタノールアミン、ジェタノールア
ミン、又a 又、式(1)において、Dが式(1−B)又は(1−C
)である場合には、モノアゾ染料に於ける公知のを、亜
硝酸ソーダー、塩酸を用いて通常の方法でジアゾ化後、
置換基をもったフェニルピラゾロン(式(1−D))と
カップリングし、式(1)のモノアゾ染料が得られる。
The mono- or disazo dye of formula (1) obtained by bubbling is subjected to solid-liquid separation using sodium chloride or the like. Then, if necessary, after acidification treatment and ion exchange treatment to remove metals, caustic soda, lithium hydroxide, caustic potassium, ammonia, monoethanolamine, jetanolamine, or a. Formula (1-B) or (1-C
), after diazotizing a known monoazo dye using sodium nitrite and hydrochloric acid,
Coupling with a phenylpyrazolone having a substituent (formula (1-D)) yields a monoazo dye of formula (1).

いずれの場合も、カ使用される。In either case, ka is used.

次に本発明のカラーフィルターの一例につき図を用いて
説明する。第1図(a)〜(h)はガラス板(基体)上
に異なる色の着色層を積層させた(積層方式)本発明の
カラーフィルターの製法を示す概略図である。第1図に
おいて1はガラス板、2はスピンコードして設けた光硬
化性樹脂等の薄膜、2は2をマスクを介して光硬化させ
た着色すべき皮膜、2″は着色層、3は不染性保護膜、
4はフォトマスク、5は第2の着色層、6は不染性保護
膜をそれぞれ示す。
Next, an example of the color filter of the present invention will be explained using the drawings. FIGS. 1(a) to 1(h) are schematic diagrams showing a method for manufacturing a color filter of the present invention in which colored layers of different colors are laminated on a glass plate (substrate) (layering method). In Fig. 1, 1 is a glass plate, 2 is a thin film of photocurable resin etc. provided by spin-coding, 2 is a film to be colored by photo-curing 2 through a mask, 2'' is a colored layer, and 3 is a thin film of photocurable resin etc. non-staining protective film,
4 is a photomask, 5 is a second colored layer, and 6 is a non-stainable protective film.

まずガラス板1上にゼラチン、カゼイン、グルー等の蛋
白質系天然高分子物質と重クロム酸アンモニウム等の重
クロム酸塩との混合物またはカチオン性基を有する光硬
化性合成樹脂組成物ラスピンコーティング、ローラーコ
ーティング等の方法によって塗布して、厚さ0.2〜2
μの光硬化性薄膜2を設ける(第1図(b))。
First, on a glass plate 1, a mixture of a protein-based natural polymer such as gelatin, casein, or glue and a dichromate such as ammonium dichromate or a photocurable synthetic resin composition having a cationic group is coated with Laspin; Apply by a method such as roller coating to a thickness of 0.2 to 2
A photocurable thin film 2 of μ is provided (FIG. 1(b)).

次に該薄膜上に所定のパターンを有するフォトマスク4
を介して紫外光を照射し、露光部を硬化させる。(第1
図(C)) 次に水等で例えば15〜60°C11〜10分間処理す
るというような条件で現像して未露光部を除去し所定の
パターンの被着色層2′を形成しく第1図(d))、第
1の色を得るための所定の光学特性を有する染料を用い
て染色して第1の着色層2“を形成する(第1図(e)
)。
Next, a photomask 4 having a predetermined pattern on the thin film
The exposed area is cured by irradiating it with ultraviolet light. (1st
Figure (C)) Next, the unexposed areas are removed by developing with water or the like for 11 to 10 minutes at 15 to 60°C to form a colored layer 2' in a predetermined pattern. (d)), dyeing with a dye having predetermined optical properties to obtain a first color to form a first colored layer 2'' (FIG. 1(e))
).

次に不染性の保護膜3を全面に設ける(第1図(f))
Next, a non-staining protective film 3 is applied over the entire surface (Fig. 1(f)).
.

次に保護膜3の上に前述と同様にして着色すべき層を得
るための光硬化性の塗布層を設け、マスクを介して露光
、現像して所定のパターンの着色すべき層を形成させ、
第2の色を得るため所定の光学特性を有する染料を用い
て染色して第2の着色層5を形成する(第1図(g))
Next, a photocurable coating layer for obtaining a colored layer is provided on the protective film 3 in the same manner as described above, and is exposed to light through a mask and developed to form a colored layer in a predetermined pattern. ,
In order to obtain a second color, a second colored layer 5 is formed by dyeing with a dye having predetermined optical properties (FIG. 1(g)).
.

次に不染性の保護膜6を全面に設ける(第1図(旬)。Next, a non-staining protective film 6 is provided over the entire surface (Fig. 1).

この操作を繰返し、第3の色の着色層更には第4の色の
着色層を形成することもできる。
This operation can be repeated to form a colored layer of a third color and further a colored layer of a fourth color.

固体撮像素子あるいは色分解フィルター用の直載型色分
解カラーフィルターにおいては、基体となる光検知部等
が設けられているシリコンウェハ上に平担化層を設け、
その上に前述と同じ操作で着色層を形成することができ
、平担化層には不染性保護膜と同じものを用いることが
出来る。
In a direct-mounted color separation color filter for a solid-state image sensor or a color separation filter, a flattening layer is provided on a silicon wafer, which serves as a base, on which a light detection section etc. are provided.
A colored layer can be formed thereon by the same operation as described above, and the same material as the non-staining protective film can be used as the leveling layer.

着色層としては原色系のR(赤)、G(緑)、B(青)
の場合もあるし、補色系のY(黄)、M(マゼンタ)、
C(シアン)の場合もありうる。緑色は黄色とシアン色
の組合せで得ることもあり黄色の着色層とシアン色の着
色層とを重ねて形成したり、黄色またはシアン色に染色
した後にシアン色または黄色の染料で再度染色する2度
染め法によって形成することもできる。
The colored layers are primary colors R (red), G (green), and B (blue).
In some cases, complementary colors Y (yellow), M (magenta),
A case of C (cyan) is also possible. Green can also be obtained by combining yellow and cyan, forming a yellow colored layer and a cyan colored layer, or dyeing it yellow or cyan and then dyeing it again with cyan or yellow dye2. It can also be formed by a double dyeing method.

本発明においては、補色系のY(黄)の着色層を得るた
めの染料として前記式(1)で示される化合物又はそれ
らの混合物を使用するものであり黄色の着色層の分光透
過特性が良好なため、色分解用カラーフィルターとして
忠実な色再現性を得ることができ、また表示用カラーフ
ィルターとして色バランスのとれたカラー画像を得るこ
とができる。
In the present invention, the compound represented by the formula (1) or a mixture thereof is used as a dye to obtain a complementary color Y (yellow) colored layer, and the yellow colored layer has good spectral transmission characteristics. Therefore, it is possible to obtain faithful color reproducibility as a color separation color filter, and it is also possible to obtain a color image with good color balance as a display color filter.

本発明におげろ着色すべき皮膜としてのゼラチン、カゼ
イン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質について説明
する。ゼラチンはコラーゲンを水と煮沸して非可逆的に
水溶性に変えた動物性蛋白質で、動物の骨、皮膚、腕等
を原料とし、水と煮沸して抽出される。またカゼインは
乳汁の主成分をなす燐蛋白である。これらの天ローラー
コーティング法等でガラス等の基体上に均一に塗布した
後、紫外線を照射すると塗布層が硬化し、次いで例えば
10〜60℃、1〜10分間水中等で処理(現像)する
とパターン化された硬化皮膜かえられる。
Protein-based natural polymer substances such as gelatin, casein, and glue that are to be colored in the present invention will be explained. Gelatin is an animal protein made by boiling collagen with water to irreversibly make it water-soluble. Gelatin is extracted from animal bones, skin, arms, etc. by boiling it with water. Casein is a phosphorus protein that is the main component of milk. After uniformly coating a substrate such as glass using these top roller coating methods, the coating layer is cured by irradiation with ultraviolet rays, and then processed (developed) in water for 1 to 10 minutes at 10 to 60°C to form a pattern. The cured film can be changed.

また、本発明に用いられる被着色材料としてのカチオン
性基を有する合成樹脂の例としては次のものがあげられ
る。
Further, examples of synthetic resins having a cationic group as a coloring material used in the present invention include the following.

即ち、アニオン性染料可染性ポリマー 1分子中に光反
応可能な不飽和基を2ヶ以上有する化合物及びジアジド
感光性化合物と、場合により有機溶剤から成る光反応性
樹脂組成物を用いて基材表面に塗布した後、紫外線等の
活性光線を照射し反応させて皮膜を形成させたもの等で
ある。この場合アニオン性染料可染性ポリマーは、例え
ば(N、N−ジメチルアミノ)エチルアクリレート、(
N、N−ジエチルアミン)エチルメタクリレート等の含
窒素モノマーと、ヒドロキシエチルアクリレート、ジメ
チルアミノアクリルアミド等の親水性モノマーと、メチ
ルアクリレート、ブチルメタクリレート等の疎水性モツ
マーを重合させて得られる。又1分子中に光反応可能な
不飽和基を2ヶ以上有する化合物としては、例えばエチ
レングリコールジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート等が挙げられる。
That is, a base material is prepared using a photoreactive resin composition consisting of an anionic dye-dyeable polymer, a compound having two or more photoreactive unsaturated groups in one molecule, a diazide photosensitive compound, and optionally an organic solvent. After being applied to the surface, active light such as ultraviolet rays is irradiated to cause a reaction and form a film. In this case, the anionic dye-dyeable polymer is, for example, (N,N-dimethylamino)ethyl acrylate, (
It is obtained by polymerizing a nitrogen-containing monomer such as N,N-diethylamine) ethyl methacrylate, a hydrophilic monomer such as hydroxyethyl acrylate or dimethylamino acrylamide, and a hydrophobic monomer such as methyl acrylate or butyl methacrylate. Examples of compounds having two or more photoreactive unsaturated groups in one molecule include ethylene glycol diacrylate and diethylene glycol diacrylate.

又、ジアジド感光性化合物としては、例えば4゜4′−
ジアジドカルコン、2,6−ビス(4′−アジドベンザ
ル)シクロヘキサノン等が挙げられる。
Further, as a diazide photosensitive compound, for example, 4゜4'-
Examples include diazidochalcone, 2,6-bis(4'-azidobenzal)cyclohexanone, and the like.

樹脂組成物の希釈に使用される有機溶剤としては、例え
ばメチルセロソルブ、メチルエチルケトン、トルエン等
が単独で、あるいは混合系で用いられる。
As the organic solvent used for diluting the resin composition, for example, methyl cellosolve, methyl ethyl ketone, toluene, etc. are used alone or in a mixed system.

このような光反応性樹脂組成物を基材表面に塗布し紫外
線等の活性光線の照射によって硬化し皮膜を得る。
Such a photoreactive resin composition is applied to the surface of a substrate and cured by irradiation with actinic light such as ultraviolet rays to obtain a film.

光硬化性のアニオン性染料可染性合成樹脂の例としては
上の例に限定されることはなく、側鎖に光反応可能な不
飽和基と第4級アンモニウム塩基とを有するポリマーを
主成分とし光重合開始剤及び溶剤より成る光反応性樹脂
組成物、あるいはカルコン、ケイ皮酸、アジド、スチル
バゾール基等の光架橋基を予めポリマー中に導入したカ
チオン性基含有ポリマーを水または有機溶媒に溶解させ
た樹脂組成物でもよい。
Examples of photocurable anionic dye-dyeable synthetic resins are not limited to the above examples, and include polymers having photoreactable unsaturated groups and quaternary ammonium bases in their side chains as main components. A photoreactive resin composition consisting of a photopolymerization initiator and a solvent, or a cationic group-containing polymer in which a photocrosslinking group such as chalcone, cinnamic acid, azide, or stilbazole group has been introduced into the polymer is added to water or an organic solvent. A dissolved resin composition may also be used.

式(1)で示される化合物を用いて前記の硬化皮膜を染
色(着色)するには例えば浸漬法又は印捺法が用いられ
殊に水溶液を用いた浸漬染色法が好都合である。この場
合は通常0.1〜30gより好ましくは1〜10gの式
(1)の化合物を水12に溶解した10〜100℃の染
浴中に前記の皮膜を設けた基体を通常10秒以上60分
程度浸漬した後取出し水洗して乾燥する。こうして得ら
れた黄色に着色された皮膜は、カラーフィルターとして
好ましい光学特性を示す。
To dye (color) the cured film using the compound represented by formula (1), for example, a dipping method or a printing method is used, and a dipping method using an aqueous solution is particularly convenient. In this case, usually 0.1 to 30 g, preferably 1 to 10 g of the compound of formula (1) is dissolved in 12 of water at a temperature of 10 to 100°C. After soaking for about a minute, take it out, wash it with water, and dry it. The yellow film thus obtained exhibits optical properties suitable for use as a color filter.

不染性保護膜を設ける方法としてはネガ型のフォトレジ
スト例えばアクリル系あるいはポリビニルアルコール系
ポリマーにジアゾ化合物等の光架橋剤を添加してえた樹
脂組成物あるいはカルコン、ケイ皮酸等の光架橋基を予
めアクリル系又はポリビニルアルコール系ポリマーに導
入した樹脂組成物等を水または有機溶媒に溶解し、スピ
ンコーティング法によって塗布し紫外線を照射して硬化
される方法などが採用される。
The non-staining protective film can be provided using a negative photoresist, such as a resin composition obtained by adding a photocrosslinking agent such as a diazo compound to an acrylic or polyvinyl alcohol polymer, or a photocrosslinking group such as chalcone or cinnamic acid. A method is employed in which a resin composition, etc., in which acrylic or polyvinyl alcohol-based polymer is introduced in advance, is dissolved in water or an organic solvent, applied by spin coating, and cured by irradiation with ultraviolet rays.

本発明において染色すべき皮膜を設ける基体としてはガ
ラス、プラスチックスシートの他シリコンウェハ等が必
要に応じてシランカップリング剤等により前処理するか
又は平担化層を設けた上で使用に供される。
In the present invention, glass, plastic sheets, silicon wafers, etc. can be used as substrates on which the coating to be dyed is to be provided, after being pretreated with a silane coupling agent or the like or provided with a flattening layer as necessary. be done.

実施例 実施例によって本発明を更に詳細に説明する。Example The present invention will be explained in more detail by way of Examples.

実施例1゜ 光学ガラス(光の透過性にすぐれた高純度ガラス板)上
にFCR−500(富士薬品工業■製、ゼラチン水溶液
)4部に対し重クロム酸アンモニウムの8%水溶液1部
を混合し脱泡した感光液をスピンコード法により膜厚1
μになるように塗布し、80℃で10分間プリベークし
た後所定のパターンを有するマスクを介してマスクアラ
イメント装置MA−10型(ミカサ■製)を用℃・30
0ミリジユール/ cm”のエネルギー量で露光後、4
0℃の温水中で現像した。次いで120℃で10分間ポ
ストベークしゼラチン膜を硬化させた。
Example 1 1 part of an 8% aqueous solution of ammonium dichromate was mixed with 4 parts of FCR-500 (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd., gelatin aqueous solution) on optical glass (a high-purity glass plate with excellent light transmission). The degassed photosensitive liquid is processed to a film thickness of 1 by spin code method.
After pre-baking at 80℃ for 10 minutes, a mask alignment device MA-10 model (manufactured by Mikasa ■) was used to apply the coating to 30℃.
After exposure with an energy amount of 0 mJ/cm”, 4
Developed in warm water at 0°C. The gelatin film was then post-baked at 120° C. for 10 minutes to harden the gelatin film.

次いで、酢酸でpH4に調整した式(2)の化合物の0
.5%水溶液中に60で10分間浸漬した後水洗、乾燥
して第一の黄色着色層を設けた。
Then, 0 of the compound of formula (2) adjusted to pH 4 with acetic acid.
.. It was immersed in a 5% aqueous solution at 60°C for 10 minutes, washed with water, and dried to form a first yellow colored layer.

次にFVR−GIO(富士薬品工業■製、油溶性ネガ型
フォトレジスト)を膜厚が0.5μになるようにスピン
コード法により塗布し、120℃で10分間プリベーク
した後、超高圧水銀灯を用い55 / mW/ Cm2
のエネルギー量で露光し、リンス後に150℃で20分
間ボストベークし防染層を形成させた。
Next, FVR-GIO (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd., oil-soluble negative photoresist) was applied using a spin code method to a film thickness of 0.5μ, prebaked at 120°C for 10 minutes, and then exposed to an ultra-high pressure mercury lamp. Used 55/mW/Cm2
After rinsing, the film was subjected to a post-baking at 150° C. for 20 minutes to form a resist dyeing layer.

次に、この防染層の上に、前述と同様にして感光性ゼラ
チン層を設け、露光、現像して特定のパターンをもった
可染性層を形成し、p)lを酢酸で5に調整した下記式
(3)の化合物設けた。
Next, a photosensitive gelatin layer is provided on this resist layer in the same manner as described above, exposed and developed to form a dyeable layer with a specific pattern, and p)l is converted to 5 with acetic acid. A compound of the following formula (3) was prepared.

CZn Pcは亜鉛フタロシアニンを表t。p−1゜q
=00化合物を主要成分とし、p=q=1;p=2゜q
=0;p−2,q−1;p=3.q=0;p=1.q−
2:p=x 、 (1=3 ; p=(1=2 : p
−3,q=i ; I)=4 、 q=Oである化合物
を微量成分として含有する混合物。水中におけるλma
x 632 nm 〕の002%水溶液に60℃で5分
間浸漬して染色し第2の着色層を設けた。
CZn Pc stands for zinc phthalocyanine. p-1゜q
=00 compound as main component, p=q=1; p=2゜q
=0; p-2, q-1; p=3. q=0; p=1. q-
2: p=x, (1=3; p=(1=2: p
-3, q=i; I)=4, a mixture containing a compound where q=O as a trace component. λma in water
x 632 nm] for 5 minutes at 60° C. to form a second colored layer.

次に、前述の防染層と同じ感光性組成物を膜厚05μに
なるようスピンコードし、同じ条件で露光し保護膜を設
けた。
Next, the same photosensitive composition as the resist layer described above was spin-coded to a thickness of 05 μm, and exposed under the same conditions to form a protective film.

次に、この防染層の上に、前述と同様にして感光性ゼラ
チン層を設け、露光、現像して特定のパターンをもった
可染性層を形成し、 pHを酢酸で5に調整した下記式
(3)の化合物の062%水溶液中に60℃で5分間浸
漬し第3の着色層を次に、前述の防染層と同じ感光性組
成物を膜厚0.5μになるようスピンコードし、同じ条
件で露光し保護膜を設けた。得られたカラーフィルター
ハイエローとマゼンタとシアンの3色から成り固体撮像
素子用カラーフィルターとして好適であった。
Next, a photosensitive gelatin layer was provided on this resist dye layer in the same manner as described above, exposed and developed to form a dyeable layer with a specific pattern, and the pH was adjusted to 5 with acetic acid. The third colored layer was immersed in a 062% aqueous solution of the compound of formula (3) below at 60°C for 5 minutes, and then the same photosensitive composition as the above-mentioned resisting layer was spun to a thickness of 0.5μ. A protective film was formed by exposing to light under the same conditions. The resulting color filter consisted of three colors, yellow, magenta, and cyan, and was suitable as a color filter for solid-state imaging devices.

尚、黄色着色部の分光透過曲線を測定したところ、50
%の透過率を与える波長は507nmであり55Qnm
 〜7QQnmでの透過率は90%以上であり45 Q
 nm〜400 nmでの透過率は1%以下であった。
In addition, when the spectral transmission curve of the yellow colored part was measured, it was found that 50
The wavelength that gives % transmittance is 507nm and 55Qnm
The transmittance at ~7QQnm is over 90% and 45Q
The transmittance between nm and 400 nm was 1% or less.

又、各黄色着色部共、均一に染色されており同一の分光
透過曲線であった。
Moreover, each yellow colored part was uniformly dyed and had the same spectral transmission curve.

第2図にその分光・透過曲線を示す。又、耐熱、耐光性
も優れたものであった。
Figure 2 shows its spectral and transmission curves. Moreover, the heat resistance and light resistance were also excellent.

比較例 第1の着色層を得るのに使用する黄色染料をC,I A
c1d Yellow 236に代えた他は、実施例1
と同じ方法によって作製したカラーフィルターの黄色着
色部は各着色部が均一に染色されておらず、所望の分光
特性が得られなかった。
Comparative Example The yellow dyes used to obtain the first colored layer were C, I A
Example 1 except that c1d Yellow 236 was used.
The yellow colored parts of the color filter produced by the same method as above were not uniformly dyed, and the desired spectral characteristics could not be obtained.

実施例2゜ ジメチルアミノプロピルアクリルアミド    31部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート      14
部ビニルピロリドン              15
部メチルメタクリレート              
15部メチルアクリレート             
 13部ジメチルアミンアクリルアミド       
 10部ジオキサン                
200部α、α−アゾビス(イソブチロニトリル)  
  1部上記処方の液体を窒素雰囲気中80℃、5時間
重合反応を行わせたのち、この重合溶液を多量のインプ
ロビルエーテル中に投入しポリマー分を沈殿させたのち
このポリマーを取出し乾燥を行う。この乾燥ポリマー1
5部に4.4′−ジアジドカルコン0.63部、スピロ
グリコールジアクリレート0.57部、エチルセロソル
ブ88部、ジエチレングリコールジメチルエーテル27
部、シランカップリング剤KBM603(信越化学工業
■)0,6部を混合溶解させた溶液を可染性感光性樹脂
液とした。
Example 2゜Dimethylaminopropylacrylamide 31 parts 2-hydroxyethyl methacrylate 14
Part Vinylpyrrolidone 15
methyl methacrylate
15 parts methyl acrylate
13 parts dimethylamine acrylamide
10 parts dioxane
200 parts α,α-azobis(isobutyronitrile)
After polymerizing 1 part of the above liquid at 80°C in a nitrogen atmosphere for 5 hours, the polymer solution was poured into a large amount of Improvil ether to precipitate the polymer, and the polymer was taken out and dried. . This dry polymer 1
5 parts, 0.63 parts of 4.4'-diazide chalcone, 0.57 parts of spiroglycol diacrylate, 88 parts of ethyl cellosolve, and 27 parts of diethylene glycol dimethyl ether.
A dyeable photosensitive resin liquid was prepared by mixing and dissolving 0.6 parts of a silane coupling agent KBM603 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

次にこれをスピンコード法によりガラス板にコートし、
80℃、30分乾燥後解像度テスト用パターンを有する
マスクを介して面照度8mw / am2のUV照射を
5秒間行い、エマルゲン913(花王石鹸■製、ポリオ
キシエチレンノニルフェノールエーテル型非イオン界面
活性剤)を水1ooo部に対して2部含有する60℃の
現像液にて撹拌下、5分間現像を行うと照射部のみ可染
膜を有するガラス基板が得られた。このガラス板を更に
160℃、30分間ポストベークした。このガラス板を
pHを4に調整した式(5ンの化合物の0.5%水溶液
に60’Cで10分間浸漬し、パターン状に着色された
黄色の着色層を得た。
Next, this is coated on a glass plate using the spin code method.
After drying at 80°C for 30 minutes, UV irradiation was performed for 5 seconds at a surface illuminance of 8 mw/am2 through a mask with a resolution test pattern, and Emulgen 913 (manufactured by Kao Soap ■, polyoxyethylene nonylphenol ether type nonionic surfactant) was applied. When development was carried out for 5 minutes with stirring in a developer at 60° C. containing 2 parts of water per 100 parts of water, a glass substrate having a dyeable film only in the irradiated area was obtained. This glass plate was further post-baked at 160°C for 30 minutes. This glass plate was immersed in a 0.5% aqueous solution of a compound of formula (5) whose pH was adjusted to 4 at 60'C for 10 minutes to obtain a yellow colored layer colored in a pattern.

着色部の分光透過率曲線を測定したところ、各黄色着色
層は均一に着色されており、50%の透過率を与える波
長は、510 nmで55−〇〜700 nmでの透過
率は90%以上であり・、450〜500 nmでの透
過率は0.5%以下であり、補色系カラーフィルターの
黄色として望ましい光学特性を示した。
When the spectral transmittance curve of the colored part was measured, each yellow colored layer was colored uniformly, and the wavelength that gave 50% transmittance was 510 nm, and the transmittance from 55-0 to 700 nm was 90%. As above, the transmittance at 450 to 500 nm was 0.5% or less, and the yellow color filter exhibited desirable optical properties as a complementary color filter.

最小透過波長432 nm 実施例3〜7゜ 第1の着色層を得るのに使用する黄色染料を下記式(6
)〜(10)の化合物に代えた他は実施例1と同じ方法
によって作成したカラーフィルターの黄色着色部は、前
述した黄色に要求される光学特性と耐光性を有しており
、固体撮像素子用カラーフィルターとして望しいもので
あった。
Minimum transmission wavelength: 432 nm Examples 3 to 7 The yellow dye used to obtain the first colored layer was expressed by the following formula (6
The yellow colored portion of the color filter prepared by the same method as in Example 1 except that the compounds of ) to (10) were used had the optical properties and light resistance required for the yellow color described above, and was suitable for solid-state imaging devices. This was desirable as a color filter for use in industrial applications.

最小透過波長438 nm 最小透過波長437 nm 発明の効果 表示用カラーフィルターとして黄色領域において再現性
が良好で、優れた光学特性と耐久性を示すカラーフィル
ターかえられた。
Minimum transmission wavelength: 438 nm Minimum transmission wavelength: 437 nm As a color filter for displaying the effects of the invention, the color filter has good reproducibility in the yellow region and exhibits excellent optical properties and durability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図においてfa)は基体(ガラス板)を、(b)は
光硬化性薄膜の設けられたガラス板を、FC)は光硬化
性薄膜にフォトマスクを介して紫外光を照射する工程を
、(d)は被着色層の設けられたガラス板を、(eJは
被着色層を染色する工程を、(f)は着色層に不染性の
保護膜を設ける工程を、(gJは第2の着色層を設ける
工程を、(h)は第2の不染性の保護膜を設けを工程を
それぞれ表す。又第1図(a)〜(h)において 1 ガラス板 2 光硬化性薄膜 2′ 被着色皮膜 2′ 第1着色層 3 不染性保護膜 4 フォトマスク 5 第2着色層 6 不染性保護膜 7 現像タンク 8  染  色  槽 9 照射ランク をそれぞれ表す。 又第2図は実施例1で得られたカラーフィルターの分光
透過曲線を示す。
In Figure 1, fa) is the substrate (glass plate), (b) is the glass plate provided with the photocurable thin film, and FC) is the process of irradiating the photocurable thin film with ultraviolet light through a photomask. , (d) is the glass plate provided with the colored layer, (eJ is the step of dyeing the colored layer, (f) is the step of providing a non-stainable protective film on the colored layer, (gJ is the step of dyeing the colored layer) 2 represents the step of providing a colored layer, and (h) represents the step of providing a second non-staining protective film.In addition, in FIGS. 2' Colored film 2' First colored layer 3 Non-staining protective film 4 Photomask 5 Second colored layer 6 Non-staining protective film 7 Developing tank 8 Dyeing tank 9 The irradiation rank is shown respectively. The spectral transmission curve of the color filter obtained in Example 1 is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、パターン状に着色された皮膜を基体上に載置したカ
ラーフィルターにおいて少なくとも一つのパターンが下
記式(1)で示される化合物又はこれらの混合物によっ
て着色されていることを特徴とするカラーフィルター。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 式(1)に於いて、R_1は、NH_2又はOHを、R
_2、R_3、R_4はH、ハロゲン原子又はSO_3
M(MはH、Na、K、Li、NH_4、モノエタノー
ルアンモニウム、ジエタノールアンモニウム又はトリエ
タノールアンモニウムを意味する)をそれぞれ意味する
。又nは1又は2であり、Dは、 ▲数式、化学式、表等があります▼(1−A) 又は▲数式、化学式、表等があります▼(1−B)又は
▲数式、化学式、表等があります▼ (Mは前記と同じ意味である)(1−C)を意味する。 但し、Dが式(1−C)の場合には、式(1)に於ける
R_1はNH_2を意味する。 又、Dが式(1−A)又は(1−B)である場合には式
(1)に於けるR_2、R_3、R_4のうちいずれか
1つはSO_3M(Mは前記と同じ意味である。)を意
味する。
[Claims] 1. In a color filter in which a patterned colored film is placed on a substrate, at least one pattern is colored with a compound represented by the following formula (1) or a mixture thereof. Characteristic color filter. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(1) In formula (1), R_1 is NH_2 or OH, R
_2, R_3, R_4 are H, halogen atoms or SO_3
M (M means H, Na, K, Li, NH_4, monoethanolammonium, diethanolammonium or triethanolammonium), respectively. Also, n is 1 or 2, and D is: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (1-A) or ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (1-B) or ▲ Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. etc. ▼ (M has the same meaning as above) (1-C). However, when D is formula (1-C), R_1 in formula (1) means NH_2. Furthermore, when D is formula (1-A) or (1-B), any one of R_2, R_3, and R_4 in formula (1) is SO_3M (M has the same meaning as above). .) means.
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