KR20160034345A - Image sensor and method for manufacturing same - Google Patents

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KR20160034345A
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나오츠구 무로
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

(a) 컬러 필터의 화소와 (b) 무기 보호층과 (c) 유기 광전 변환부와 (d) 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서의 제조 방법으로서, 상기 무기 보호층 (b)를 상기 유기 광전 변환부 (c) 상에 마련하는 공정을 갖는 이미지 센서의 제조 방법.A method of manufacturing an image sensor having (a) a pixel of a color filter, (b) an inorganic protective layer, (c) an organic photoelectric conversion portion, and (d) an inorganic photoelectric conversion portion, wherein the inorganic protective layer (b) (C). ≪ / RTI >

Description

이미지 센서 및 그 제조 방법{IMAGE SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}[0001] IMAGE SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME [0002]

본 발명은, 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor and a method of manufacturing the same.

지금까지의 컬러 이미지 센서는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 화소를 이차원적으로 배열한 컬러 필터를 형성하고, 공간적으로 색분해한 것이 일반적이다. 한편, 이미지 센서의 소형화, 다화소화에 따라, 1화소의 셀 사이즈가, 최근에는 평방 2.0μm 이하까지 축소화되고 있다. 이에 따라, 1화소당 면적 및 체적이 축소된다. 그 결과로서, 포화 신호량이나 감도가 저하하여, 화질의 저하를 초래하고 있다. 셀을 축소하지 않고, 감도나 포화 신호량을 일정량 유지한 채로, 공간적인 휘도나 크로마의 해상도를 유지하는 기술이 요망되고 있었다.Conventional color image sensors generally form a color filter in which three color pixels of red (R), green (G), and blue (B) are two-dimensionally arranged and spatially color-separated. On the other hand, with the miniaturization and the multi-image reduction of the image sensor, the cell size of one pixel has recently been reduced to 2.0 mu m or less per square. Thus, the area and the volume per pixel are reduced. As a result, the saturation signal amount and sensitivity are lowered, resulting in deterioration of image quality. There has been a demand for a technique of maintaining a spatial luminance and a resolution of a chroma while keeping a certain amount of sensitivity and a saturated signal amount without reducing a cell.

이에 대하여, 최근, 유기 광전 변환막을 이용한 이미지 센서가 고안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이에 의하면, 특정 색의 유기 광전 변환막을 이용하여, R/G/B에 있어서의 그 다른 2색의 신호를 컬러 필터를 통과하여 수광할 수 있다. 단순하게는 3개의 화소가 2개면 되고, 1/3의 스페이스의 삭감이 가능해진다.On the other hand, recently, an image sensor using an organic photoelectric conversion film has been devised (for example, see Patent Document 1). According to this, by using the organic photoelectric conversion film of a specific color, signals of the other two colors in R / G / B can be received through the color filter. The number of pixels is simply two, and a space of 1/3 can be reduced.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2008-258474호Patent Document 1: JP-A-2008-258474

그러나, 유기 광전 변환막은 유기 소재이기 때문에 온도 및 습도에 약하다. 한편, 그 상부에 컬러 필터의 화소를 올려 놓는 경우 등, 그 성형 시의 베이크에 의하여 유기 광전 변환막에 열이 가해지는 것을 피할 수 없다. 단순히 그 베이크 온도를 저온으로 하면 경화가 불충분하게 되어, 컬러 필터 2색조의 화소를 도포, 리소그래피, 현상 처리했을 때에, 1색조의 화소가 일부 녹거나, 2색조의 화소의 일부가 1색조의 화소에 남거나 하여, 1색조의 화소의 분광도 나빠진다.However, the organic photoelectric conversion film is weak in temperature and humidity because it is an organic material. On the other hand, it is inevitable that heat is applied to the organic photoelectric conversion film due to baking at the time of molding, for example, when a pixel of a color filter is placed on the upper side. If the baking temperature is simply set to a low temperature, the curing becomes insufficient. When the pixels of the two color tones of the color filter are coated, lithographically, and developed, some of the pixels of the one color tone are partially melted, So that the spectral intensity of the pixel of the one-color tone is deteriorated.

따라서, 본 발명은, 컬러 필터의 화소의 포스트베이크 등의 가열 처리 시에, 적합하게 유기 광전 변환막의 손상을 억제하고, 또한, 양호한 화소(경화부)를 얻을 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to an image sensor capable of suppressing damage to an organic photoelectric conversion film suitably at the time of heat treatment such as post-baking of a pixel of a color filter and obtaining a good pixel (hardened portion) .

상기의 과제는, 이하의 수단에 의하여 해결되었다.The above problem has been solved by the following means.

〔1〕 컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서의 제조 방법으로서, 상기 무기 보호층을 상기 유기 광전 변환부 상에 마련하는 공정을 갖는 이미지 센서의 제조 방법.[1] A manufacturing method of an image sensor having a pixel of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an inorganic photoelectric conversion portion, characterized by comprising: a step of forming an inorganic protective layer on the organic photoelectric conversion portion Way.

〔2〕 추가로 상기 컬러 필터의 화소를 상기 무기 보호층 상에 마련하는 공정을 갖는 〔1〕에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[2] The method of manufacturing an image sensor according to [1], further comprising a step of providing a pixel of the color filter on the inorganic protective layer.

〔3〕 상기 컬러 필터의 화소의 작성 시의 온도를 200℃ 이하로 하는 〔2〕에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[3] A method of manufacturing an image sensor according to [2], wherein the temperature at the time of forming the pixel of the color filter is 200 占 폚 or less.

〔4〕 상기 컬러 필터의 화소의 작성 시의 분위기의 산소 농도를 19% 이하로 하는 〔2〕에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[4] A method for manufacturing an image sensor according to [2], wherein the oxygen concentration of the atmosphere at the time of forming the pixel of the color filter is 19% or less.

〔5〕 상기 컬러 필터의 화소를 UV 조사에 의하여 경화시키는 〔2〕 내지 〔4〕 중 어느 하나에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[5] A method of manufacturing an image sensor according to any one of [2] to [4], wherein the pixels of the color filter are cured by UV irradiation.

〔6〕 상기 무기 보호층이 2층 이상으로 구성된 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 하나에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[6] The method of manufacturing an image sensor according to any one of [1] to [5], wherein the inorganic protective layer is composed of two or more layers.

〔7〕 상기 무기 보호층이 Al2O3, SiO2, 및 TiO2로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 하층과, 그 상측에, SiON, SiO2, Al2O3, 및 SiN으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 상층을 포함하는 〔6〕에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[7] wherein the inorganic protective layer Al 2 O 3, SiO 2, and the lower layer and the upper side containing at least one selected from TiO 2, is selected from SiON, SiO 2, Al 2 O 3, and SiN A method for manufacturing an image sensor according to [6], comprising an upper layer containing at least one species.

〔8〕 상기 무기 보호층의 표면 조도 Ra가 1nm 이상 100nm 이하인 〔1〕 내지 〔7〕 중 어느 하나에 따른 이미지 센서의 제조 방법.[8] The method for manufacturing an image sensor according to any one of [1] to [7], wherein the inorganic protective layer has a surface roughness Ra of 1 nm or more and 100 nm or less.

〔9〕 컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서로서, 상기 유기 광전 변환부 상에 상기 무기 보호층을 마련한 이미지 센서.[9] An image sensor having a pixel of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an inorganic photoelectric conversion portion, wherein the inorganic protective layer is provided on the organic photoelectric conversion portion.

〔10〕 상기 컬러 필터의 화소가 UV 경화 수지로 이루어지는 〔9〕에 따른 이미지 센서.[10] An image sensor according to [9], wherein the pixel of the color filter is made of a UV curable resin.

〔11〕 상기 무기 보호층이 2층 이상으로 구성된 〔9〕 또는 〔10〕에 따른 이미지 센서.[11] The image sensor according to [9] or [10], wherein the inorganic protective layer is composed of two or more layers.

〔12〕 상기 무기 보호층이 Al2O3, SiO2, 및 TiO2로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 하층과, 그 상측에, SiON, SiO2, Al2O3, 및 SiN으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 상층을 포함하는 〔11〕에 따른 이미지 센서.[12] The method according to any one of [1] to [10], wherein the inorganic protective layer comprises a lower layer containing at least one selected from Al 2 O 3 , SiO 2 , and TiO 2 and a lower layer selected from SiON, SiO 2 , Al 2 O 3 , and SiN The image sensor according to [11], comprising an upper layer containing at least one species.

〔13〕 상기 무기 보호층의 표면 조도 Ra가 1nm 이상 100nm 이하인 〔9〕 내지 〔12〕 중 어느 하나에 따른 이미지 센서.[13] An image sensor according to any one of [9] to [12], wherein the inorganic protective layer has a surface roughness Ra of 1 nm or more and 100 nm or less.

〔14〕 컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서를 이루는 적층체로서, 상기 유기 광전 변환부 상에 상기 무기 보호층을 마련한 적층체.[14] A laminate comprising a pixel of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an image sensor having an inorganic photoelectric conversion portion, wherein the inorganic protective layer is provided on the organic photoelectric conversion portion.

본 발명서에 있어서 "상에 마련한다"란, 대상 부분의 상측 또는 하측에 배치하는 것을 말하여, 다른 부재나 물질을 개재하여 상측 또는 하측에 배치하는 것을 포함하는 의미이다. 단, "마련한다"란 형성하는 순서를 한정하는 의미는 아니고, 대상 부분을 기부(基部)로 하여 그 위에 배치 부분을 형성해도 되고, 그 배치 부분을 형성하여 두고 대상 부분을 형성해도 된다. 구체적으로는, 유기 광전 변환부를 먼저 형성해도 되고, 보호층을 먼저 형성해도 된다는 의미이다.In the present invention means to be arranged on the upper side or the lower side of the target portion and means to be arranged on the upper side or the lower side via another member or material. However, the term "providing" is not meant to limit the order of formation, but the target portion may be formed as a base portion, or the target portion may be formed by forming the arranged portion. Specifically, the organic photoelectric conversion portion may be formed first, or the protective layer may be formed first.

본 발명의 이미지 센서 및 그 제조 방법에 의하면, 컬러 필터의 포스트베이크 등의 가열 처리 시에, 적합하게 유기 광전 변환막의 손상을 억제하고, 또한, 양호한 화소(경화부)를 얻을 수 있다.According to the image sensor and the manufacturing method thereof of the present invention, damage to the organic photoelectric conversion film is suitably suppressed during heat treatment such as post-baking of the color filter, and a good pixel (hardened portion) can be obtained.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 하기의 기재 및 첨부의 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.These and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 이미지 센서의 일부 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of an image sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 이미지 센서(고체 촬상 장치)의 일 실시형태를 도 1에 의하여 설명한다. 도 1에서는, 전체면 개구형 CMOS 이미지 센서(10)의 일부를 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(10)에는, 무기 광전 변환부(4, 5) 상에 유기 광전 변환막(6)이 형성되고, 추가로 보호층(3)(상층(31), 하층(32))을 통하여 컬러 필터의 화소(1, 2)가 형성되어 있다. 이 컬러 필터의 화소(1, 2)는, 상기 광전 변환부(4, 5)에 대응시켜 형성되고, 예를 들면, 청색과 적색을 취출하기 위하여, 사이안의 컬러 필터의 화소(2)와 옐로의 컬러 필터의 화소(1)를 체커보드 모양으로 배치한 것으로 이루어진다. 또, 각 컬러 필터의 화소 상에는, 각 광전 변환부에 입사광을 집광시키는 집광 렌즈가 형성되어 있어도 된다. 그리고, 이 실시형태는, 무기 광전 변환부(4)는 적색(R), 무기 광전 변환부(5)는 청색(B)의 수광 부분이 된다.One embodiment of the image sensor (solid-state image pickup device) of the present invention will be described with reference to Fig. 1 shows a part of the entire surface opening type CMOS image sensor 10. 1, the image sensor 10 is provided with an organic photoelectric conversion film 6 on the inorganic photoelectric conversion portions 4 and 5 and further includes a protective layer 3 (an upper layer 31, (Pixel electrode 32) of the color filter are formed. The pixels 1 and 2 of the color filter are formed in correspondence with the photoelectric conversion units 4 and 5. For example, in order to extract blue and red, pixels 1 and 2 of the color filter in the interiors, And the pixels 1 of the color filter of FIG. On the pixels of each color filter, a condenser lens for condensing the incident light to each photoelectric conversion unit may be formed. In this embodiment, the inorganic photoelectric conversion portion 4 is red (R) and the inorganic photoelectric conversion portion 5 is a light receiving portion of blue (B).

반도체 기판으로 형성되는 활성층에는, 예를 들면, 입사광을 전기신호로 변환하는 무기 광전 변환부(예를 들면 포토다이오드)(4, 5), 전송 트랜지스터, 증폭 트랜지스터, 리셋 트랜지스터 등의 트랜지스터군 등을 갖는 복수의 화소부가 형성되어 있다. 상기 반도체 기판에는, 예를 들면, 실리콘 기판을 이용한다. 또, 각 광전 변환부로부터 독출한 신호 전하를 처리하는 신호 처리부가 형성되어 있다. 또한, 도 1에서는, 다양한 실시형태가 있는 것을 상정하여, 무기 광전 변환부(4, 5)의 하방의 부재는 도시하고 있지 않다.The active layer formed of the semiconductor substrate includes, for example, an inorganic photoelectric conversion portion (for example, photodiodes) 4 and 5 for converting incident light into an electric signal, a transistor group such as a transfer transistor, And a plurality of pixel portions having a plurality of pixel regions are formed. As the semiconductor substrate, for example, a silicon substrate is used. Further, a signal processing section for processing the signal charges read from the respective photoelectric conversion sections is formed. In Fig. 1, it is assumed that there are various embodiments, and the members below the inorganic photoelectric conversion units 4 and 5 are not shown.

광전 변환부가 형성된 반도체 기판의 표면측에는 배선층이 형성되어 있어도 된다. 이 배선층은, 배선과 배선을 피복하는 절연막으로 이루어진다. 상기 배선층에는, 지지 기판이 형성되어 있다. 이 지지 기판은, 예를 들면 실리콘 기판으로 이루어진다.A wiring layer may be formed on the surface side of the semiconductor substrate on which the photoelectric conversion section is formed. This wiring layer is composed of an insulating film which covers wirings and wirings. A support substrate is formed on the wiring layer. This supporting substrate is made of, for example, a silicon substrate.

이미지 센서(10)는, 녹색을 유기 광전 변환막(6)으로부터 신호를 취출하고, 상술과 같이, 청색과 적색을 사이안과 옐로의 컬러 필터의 화소와의 조합으로 취출한다. 이러한 색의 배색과 조합은 상기의 예에 한정되지 않고, B(청색), G(녹색), R(적색), Cy(사이안), M(마젠타), Y(황색)를 적절히 조합하여 원하는 형태의 이미지 센서로 할 수 있다.The image sensor 10 takes out a signal from the organic photoelectric conversion film 6 with green and extracts blue and red in combination with pixels of the cyan and yellow color filters as described above. The color combination and combination of these colors is not limited to the above example but may be a combination of B (blue), G (green), R (red), Cy (cyan), M (magenta) Type image sensor.

상기에서는 도 1에 나타낸 구조의 이미지 센서에 대하여 설명했지만, 본 발명이 이에 의하여 한정되어 해석되는 것은 아니다. 그 변형예로서는, 예를 들면, 유기 광전 변환막을 컬러 필터(컬러 필터의 화소의 배열층)보다 상측(광입사측)에 배치해도 된다. 이 때에는, 보호층을 유기 광전 변환막과 컬러 필터와의 사이에 개재시켜도 되고, 혹은 유기 광전 변환막의 더 상측(광입사측)에 배치해도 된다. 본 발명에 있어서는, 보호층과 유기 광전 변환막이 직접 접하는 형태로 배치하고 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 직접 접한다는 것은, 아무런 물질의 개재도 없이 양 층이 접하여 있는 형태 외에, 본 발명의 효과를 나타내는 범위에서 개재 물질이나 박층이 개재하고 있어도 된다는 의미이다.Although the image sensor of the structure shown in FIG. 1 has been described above, the present invention is not limited thereto. As a modification thereof, for example, the organic photoelectric conversion film may be arranged above the color filter (the arrangement layer of the pixels of the color filter) (light incidence side). At this time, the protective layer may be sandwiched between the organic photoelectric conversion film and the color filter, or may be disposed on the upper side (light incidence side) of the organic photoelectric conversion film. In the present invention, it is preferable that the protective layer and the organic photoelectric conversion film are disposed in direct contact with each other. Here, direct contact means that in addition to the form in which both layers are in contact with each other without any intervening material, the intervening material or thin layer may be interposed within the range of the effect of the present invention.

또한, 본 명세서에 있어서 이미지 센서의 상하는, 광입사측(도면 상방)을 "상"이라 부르고, 그 반대측(도면 하방)을 "하"라고 부른다.In the present specification, the light incident side (upper drawing) of the image sensor is referred to as "upper" and the opposite side (lower side of the drawing) is referred to as "lower".

[보호층][Protective layer]

보호층(3)은, ALCVD법에 의하여 형성한 무기 재료로 이루어지는 무기층을 포함하는 것이 바람직하다. ALCVD법은 원자층 CVD법이며 치밀한 무기층을 형성하는 것이 가능하여, 유기 광전 변환층(6)의 유효한 보호층이 될 수 있다. ALCVD법은 ALE법 혹은 ALD법으로서도 알려져 있다. ALCVD법에 의하여 형성한 무기층은, 바람직하게는 Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, MgO, HfO2, Ta2O5로 이루어지고, 보다 바람직하게는 Al2O3, SiO2로 이루어지며, 가장 바람직하게는 Al2O3으로 이루어진다.The protective layer 3 preferably includes an inorganic layer made of an inorganic material formed by an ALCVD method. The ALCVD method is an atomic layer CVD method and can form a dense inorganic layer and can be an effective protective layer of the organic photoelectric conversion layer 6. [ The ALCVD method is also known as the ALE method or the ALD method. The inorganic layer formed by the ALCVD method is preferably composed of Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO, HfO 2 and Ta 2 O 5 , more preferably Al 2 O 3 , SiO 2 , and most preferably Al 2 O 3 .

보호층의 두께는, 본 발명의 효과가 적합하게 얻어지는 관점에서, 50nm 이상인 것이 바람직하고, 150nm 이상인 것이 보다 바람직하다. 상한으로서는, 500nm 이하인 것이 바람직하고, 300nm 이하인 것이 보다 바람직하다.The thickness of the protective layer is preferably 50 nm or more, more preferably 150 nm or more, from the viewpoint that the effect of the present invention can be suitably obtained. The upper limit is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less.

또, 보호층(3)은 단층보다 2층 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 보호층을 2층 이상으로 함으로써, 광전 변환막으로의 수분 진입을 방지할 수 있고, 후속 공정에서 컬러 필터 등을 배치할 때의 포스트베이크 처리에 있어서, 광전 변환막의 변질을 방지할 수 있다. 보호층은 3층 이상으로 하면 상기 효과를 더 증가시킬 수 있지만, 생산성의 관점에서 2층으로 하는 것이 바람직하다.The protective layer 3 is preferably composed of two or more layers than the single layer. By making the protective layer two or more layers, it is possible to prevent moisture from entering the photoelectric conversion film and to prevent deterioration of the photoelectric conversion film in the post-baking process when a color filter or the like is disposed in a subsequent process. When the protective layer has three or more layers, the above effect can be further increased, but it is preferable to use two layers from the viewpoint of productivity.

보호층(3)을 2층 이상으로 한 경우에는 1번째 층과 2번째 층 이후의 재료는 다른 소재를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 1번째 층(하층(32))에 Al2O3, SiO2, TiO2 등의 층을 선정하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, Al2O3의 층이 특히 바람직하다. 2번째 층(상층(31)) 이후는, SiON, SiO2, Al2O3, SiN 등의 층을 선정하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, SiON을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 효과를 나타내는 범위에서, 1번째 층(하층)과 2번째 층(상층)의 사이에는 다른 층이 개재해도 되고, 그 상측 혹은 하측에 다른 층이 존재하고 있어도 된다. When the protective layer 3 is formed of two or more layers, it is preferable to use different materials for the first and second layers. Specifically, it is preferable to select a layer of Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 or the like in the first layer (lower layer 32). Among them, a layer of Al 2 O 3 is particularly preferable. After the second layer (upper layer 31), it is preferable to select layers such as SiON, SiO 2 , Al 2 O 3 , and SiN. Among them, it is preferable to use SiON. Further, in the range showing the effect of the present invention, another layer may be interposed between the first layer (lower layer) and the second layer (upper layer), and another layer may exist on the upper side or the lower side thereof.

또 보호층을 2층 이상으로 하는 경우, 1번째 층의 두께는 5~200nm인 것이 바람직하고, 10~100nm인 것이 보다 바람직하며, 15~50nm인 것이 가장 바람직하다. 2번째 층 이후를 합한 전체 두께는, 50~400nm가 바람직하고, 100~300nm가 보다 바람직하며, 150~250nm가 가장 바람직하다.When the protective layer is two or more layers, the thickness of the first layer is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm, and most preferably 15 to 50 nm. The total thickness after the second layer is preferably 50 to 400 nm, more preferably 100 to 300 nm, and most preferably 150 to 250 nm.

또, 보호층(3)을 형성한 후의 표면 조도 Ra에 대해서는, 1~100nm가 바람직하고, 1~80nm가 보다 바람직하며, 1~60nm가 더 바람직하고, 1~40nm가 더 바람직하며, 1~20nm가 더 바람직하고, 1~15nm가 더 바람직하며, 1~10nm가 특히 바람직하다. 보호층의 표면 조도를 이 범위로 함으로써, 후속 공정에서 컬러 필터를 형성했을 때의 2색조의 컬러 필터의 투과율이 높아진다. 무기 보호층의 표면 조도 Ra의 측정은, Veeco사제의 AFM(원자간력 현미경) Dimension3100 등으로, 측정하는 것이 가능하다. 본원의 Ra는 상기 장치로 측정한 것이다. 또한, 무기 보호층의 표면 조도 Ra는 JIS B0601(2013)의 정의에 따르는 것으로 한다.The surface roughness Ra after the formation of the protective layer 3 is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 80 nm, still more preferably 1 to 60 nm, still more preferably 1 to 40 nm, More preferably from 1 to 15 nm, and particularly preferably from 1 to 10 nm. By setting the surface roughness of the protective layer within this range, the transmittance of the color filter of the two-color tone when the color filter is formed in the subsequent process is increased. The surface roughness Ra of the inorganic protective layer can be measured by AFM (Atomic Force Microscope) Dimension 3100 manufactured by Veeco Co., Ltd. Ra of the present application is measured by the above apparatus. The surface roughness Ra of the inorganic protective layer is defined in accordance with the definition of JIS B0601 (2013).

무기 보호층의 표면 조도는, 최상층(최표층)의 형성에 있어서 적절히 그 조건을 조절함으로써 변화시킬 수 있다. ALCVD법으로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2011-71483의 [0078]~[0081]을 참조할 수 있다. 즉, 박막 재료의 기판 표면으로의 흡착/반응과, 그들에 포함되는 미반응기의 분해를, 교대로 반복하여 박막을 형성한다. CVD법으로 SiON층 등을 마련하는 경우에는, 공지의 방법에 준거하여, 온도와 증착 속도를 적절히 컨트롤함으로써, 표면 조도를 변경할 수 있다.The surface roughness of the inorganic protective layer can be changed by appropriately adjusting the conditions in the formation of the uppermost layer (uppermost layer). As the ALCVD method, reference can be made, for example, to [0078] to [0081] of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-71483. That is, the thin film is formed by alternately repeating the adsorption / reaction of the thin film material on the substrate surface and decomposition of the unreacted group contained therein. When the SiON layer or the like is provided by the CVD method, the surface roughness can be changed by appropriately controlling the temperature and the deposition rate in accordance with a known method.

[유기 광전 변환부][Organic photoelectric conversion portion]

유기 광전 변환부가 예를 들면 녹색광을 흡수함으로써, 하기 무기 광전 변환부는 청색광과 적색광의 분리를 용이하게 행할 수 있게 된다. 유기 광전 변환부는, 바람직하게는 최대 흡수 파장이 510~560nm의 범위에 있다. 보다 바람직하게는 520~550nm의 범위에 있다. 여기에서 최대 흡수 파장이란 광의 흡수율이 가장 높은 흡수 파장을 의미한다. 이 최대 흡수 파장에서의 흡수율, 즉 최대 흡수율은 바람직하게는 80% 이상 100% 이하이다. 보다 바람직하게는 90% 이상 100% 이하이다. 바람직하게는 흡수율 반값폭은 50nm 이상 100nm 이하이다. 보다 바람직하게는 60nm 이상 90nm 이하이다. 여기에서 흡수율 반값폭은 최대 흡수율의 절반의 값의 흡수율에 있어서의 흡수 파장의 폭을 의미한다.The organic photoelectric conversion portion absorbs green light, for example, so that the following inorganic photoelectric conversion portion can easily separate the blue light and the red light. The organic photoelectric conversion portion preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 510 to 560 nm. And more preferably in the range of 520 to 550 nm. Here, the maximum absorption wavelength means an absorption wavelength with the highest absorption rate of light. The absorption rate at the maximum absorption wavelength, that is, the maximum absorption rate is preferably 80% or more and 100% or less. More preferably, it is 90% or more and 100% or less. Preferably, the half value width of the absorption ratio is 50 nm or more and 100 nm or less. More preferably 60 nm or more and 90 nm or less. Herein, the half-width of the absorption rate means the width of the absorption wavelength at the half-maximum absorption rate.

유기 광전 변환막으로서의 유기층은 전자파를 흡수하는 부위, 광전 변환 부위, 전자 수송 부위, 정공 수송 부위, 전자 블로킹 부위, 정공 블로킹 부위, 결정화 방지 부위, 전극 및 층간 접촉 개량 부위 등의 중첩 혹은 혼합으로 형성된다. 유기층은 유기 p형 화합물 또는 유기 n형 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.The organic layer as the organic photoelectric conversion film is formed by superimposing or mixing a portion for absorbing electromagnetic waves, a photoelectric conversion portion, an electron transport portion, a hole transport portion, an electron blocking portion, a hole blocking portion, a crystallization prevention portion, do. The organic layer preferably contains an organic p-type compound or an organic n-type compound.

유기 p형 반도체(화합물)는, 도너성 유기 반도체(화합물)이며, 주로 정공 수송성 유기 화합물로 대표되고, 전자를 공여하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 재료를 접촉시켜 이용했을 때에 이온화 퍼텐셜이 작은 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, 도너성 유기 화합물은, 전자 공여성이 있는 유기 화합물인 것이 바람직하고, 어느 유기 화합물도 사용 가능하다. 예를 들면, 트라이아릴아민 화합물, 벤지딘 화합물, 피라졸린 화합물, 스타이릴아민 화합물, 하이드라존 화합물, 트라이페닐메테인 화합물, 카바졸 화합물, 폴리실레인 화합물, 싸이오펜 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 사이아닌 화합물, 메로사이아닌 화합물, 옥소놀 화합물, 폴리아민 화합물, 인돌 화합물, 피롤 화합물, 피라졸 화합물, 폴리아릴렌 화합물, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체), 함질소 헤테로환 화합물을 배위자로서 갖는 금속 착체 등을 이용할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 상기한 바와 같이, n형(억셉터성) 화합물로서 이용한 유기 화합물보다 이온화 퍼텐셜이 작은 유기 화합물인 것이 바람직하고, 도너성 유기 반도체로서 이용해도 된다.Organic p-type semiconductors (compounds) are donor organic semiconductors (compounds), usually represented by hole-transporting organic compounds, and have the property of donating electrons. More specifically, it refers to an organic compound having a small ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Therefore, the donor organic compound is preferably an organic compound having an electron donor, and any organic compound can be used. Examples of the compound include triarylamine compounds, benzidine compounds, pyrazoline compounds, styrylamine compounds, hydrazone compounds, triphenylmethane compounds, carbazole compounds, polysilane compounds, thiophene compounds, phthalocyanine compounds Anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, Derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives), metal complexes having a nitrogen-containing heterocyclic compound as a ligand, and the like can be used. Further, as described above, the organic compound is preferably an organic compound having an ionization potential smaller than that of the organic compound used as the n-type (acceptor) compound, and may be used as a donor organic semiconductor.

유기 n형 반도체(화합물)는, 억셉터성 유기 반도체(화합물)이며, 주로 전자 수송성 유기 화합물로 대표되고, 전자를 수용하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 화합물을 접촉시켜 이용했을 때에 전자 친화력이 큰 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, 억셉터성 유기 화합물은, 전자 수용성이 있는 유기 화합물인 것이 바람직하고, 어느 유기 화합물도 사용 가능하다. 예를 들면, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체), 질소 원자, 산소 원자, 황 원자를 함유하는 5 내지 7원의 헤테로환 화합물(예를 들면 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트라이아진, 퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 프탈라진, 신놀린, 아이소퀴놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페나진, 페난트롤린, 테트라졸, 피라졸, 이미다졸, 싸이아졸, 옥사졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 벤조옥사졸, 벤조싸이아졸, 카바졸, 퓨린, 트라이아졸로피리다진, 트라이아졸로피리미딘, 테트라자인덴, 옥사다이아졸, 이미다조피리딘, 피랄리딘, 피롤로피리딘, 싸이아다이아졸로피리딘, 다이벤즈아제핀, 트라이벤즈아제핀 등), 폴리아릴렌 화합물, 플루오렌 화합물, 사이클로펜타다이엔 화합물, 실릴 화합물, 함질소 헤테로환 화합물을 배위자로서 갖는 금속 착체 등을 들 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 상기한 바와 같이, 도너성 유기 화합물로서 이용한 유기 화합물보다 전자 친화력이 큰 유기 화합물인 것이 바람직하며, 억셉터성 유기 반도체로서 이용해도 된다.Organic n-type semiconductors (compounds) are acceptor organic semiconductors (compounds), and are mainly represented by electron-transporting organic compounds, and have organic properties that are easy to accept electrons. More specifically, it refers to an organic compound having a larger electron affinity when two organic compounds are used in contact with each other. Therefore, the acceptor organic compound is preferably an organic compound having electron acceptability, and any organic compound can be used. For example, a condensed aromatic cyclic compound (a naphthalene derivative, an anthracene derivative, a phenanthrene derivative, a tetracene derivative, a pyrene derivative, a perylene derivative, a fluoranthene derivative), a nitrogen atom, an oxygen atom, 7-membered heterocyclic compounds such as pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, quinoxaline, quinazoline, phthalazine, cinnoline, isoquinoline, phthyridine, acridine, Benzothiazole, benzooxazole, benzazole, carbazole, purine, triazalopyridazine, benzothiazole, benzothiazole, benzothiazole, benzothiazole, , Triazalopyrimidines, tetrazenes, oxadiazoles, imidazopyridines, pyrrolidines, pyrrolopyridines, thiadiazolopyridines, dibenzazepines, tribenzazepines, etc.), polyarylene compounds, Fluorenation A silane compound, a metal complex having a nitrogen-containing heterocyclic compound as a ligand, and the like. Further, as described above, the organic compound is preferably an organic compound having a larger electron affinity than the organic compound used as the donor organic compound, and may be used as an acceptor organic semiconductor.

p형 유기 색소, 또는 n형 유기 색소로서는, 어떠한 것을 이용해도 되는데, 바람직하게는, 사이아닌 색소, 스타이릴 색소, 헤미사이아닌 색소, 메로사이아닌 색소(제로메타인메로사이아닌(심플메로사이아닌)을 포함함), 3핵 메로사이아닌 색소, 4핵 메로사이아닌 색소, 로다사이아닌 색소, 콤플렉스사이아닌 색소, 콤플렉스메로사이아닌 색소, 알로폴라 색소, 옥소놀 색소, 헤미옥소놀 색소, 스쿠아릴륨 색소, 크로코늄 색소, 아자메타인 색소, 쿠마린 색소, 아릴리덴 색소, 안트라퀴논 색소, 트라이페닐메테인 색소, 아조 색소, 아조메타인 색소, 스파이로 화합물, 메탈로센 색소, 플루오렌온 색소, 풀기드 색소, 페릴렌 색소, 페나진 색소, 페노싸이아진 색소, 퀴논 색소, 인디고 색소, 다이페닐메테인 색소, 폴리엔 색소, 아크리딘 색소, 아크리딘온 색소, 다이페닐아민 색소, 퀴나크리돈 색소, 퀴노프탈론 색소, 페녹사진 색소, 프탈로페릴렌 색소, 포피린 색소, 클로로필 색소, 프탈로사이아닌 색소, 금속 착체 색소, 축합 방향족 탄소환계 색소(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체)를 들 수 있다.As the p-type organic dye or the n-type organic dye, any of a cyanine dye, a styryl dye, a hemicyanine dye, a merocyanine dye (merometaine (merocyanine And the like), 3-core merocyanine dye, 4-nuclear merocyanine dye, rhodacyanine dye, complex thymine dye, complex merocyanine dye, allopara dye, oxolin dye, hemioxanol dye, An azo dye, an azo dye, an azomethine dye, a spiro compound, a metallocene dye, a fluorescene dye, an azo dye, an azo dye, an aziridine dye, an anthraquinone dye, a triphenylmethane dye, A dyes, a dyes, a dyes, a dyes, an acridine dyes, an acridine dyes, dyes, pigments, dyes, pigments, (Naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, naphthalene derivative, Anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, and fluoranthene derivatives).

다음으로 금속 착체 화합물에 대하여 설명한다. 금속 착체 화합물은 금속에 배위하는 적어도 하나의 질소 원자 또는 산소 원자 또는 황 원자를 갖는 배위자를 갖는 금속 착체인 것이 바람직하다. 금속 착체 중의 금속 이온은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 베릴륨 이온, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온, 갈륨 이온, 아연 이온, 인듐 이온, 또는 주석 이온이고, 보다 바람직하게는 베릴륨 이온, 알루미늄 이온, 갈륨 이온, 또는 아연 이온이며, 더 바람직하게는 알루미늄 이온, 또는 아연 이온이다. 상기 금속 착체 중에 포함되는 배위자로서는 다양한 공지의 배위자가 있지만, 예를 들면, H. Yersin 저 "Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds" Springer-Verlag사, 1987년 발간, 야마모토 아키오저 "유기 금속 화학 -기초와 응용-" 쇼카보사, 1982년 발간 등에 기재된 배위자를 들 수 있다.Next, the metal complex compound will be described. The metal complex compound is preferably a metal complex having at least one nitrogen atom or a ligand having an oxygen atom or a sulfur atom coordinating to the metal. The metal ion in the metal complex is not particularly limited and preferably beryllium ion, magnesium ion, aluminum ion, gallium ion, zinc ion, indium ion or tin ion, more preferably beryllium ion, Or a zinc ion, more preferably an aluminum ion or a zinc ion. As the ligand contained in the metal complex, there are various known ligands. For example, in H. Yersin, "Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds" Springer-Verlag, published in 1987 by Akio Yamamoto, Application - "Shokabosa, published in 1982 and the like.

상기 배위자로서, 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 2~20, 특히 바람직하게는 탄소수 3~15이며, 단좌 배위자여도 되고 2좌 이상의 배위자여도 된다. 바람직하게는 2좌 배위자이다. 예를 들면 피리딘 배위자, 바이피리딜 배위자, 퀴놀린올 배위자, 하이드록시페닐아졸 배위자(하이드록시페닐벤즈이미다졸, 하이드록시페닐벤즈옥사졸 배위자, 하이드록시페닐이미다졸 배위자) 등을 들 수 있음), 알콕시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~10이며, 예를 들면 메톡시, 에톡시, 뷰톡시, 2-에틸헥실옥시 등을 들 수 있음), 아릴옥시 배위자(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 탄소수 6~20, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12이며, 예를 들면 페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 2,4,6-트라이메틸페닐옥시, 4-바이페닐옥시 등을 들 수 있음), 헤테로아릴옥시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시, 퀴놀일옥시 등을 들 수 있음), 알킬싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 메틸싸이오, 에틸싸이오 등을 들 수 있음), 아릴싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 탄소수 6~20, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12이며, 예를 들면 페닐싸이오 등을 들 수 있음), 헤테로환 치환 싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 피리딜싸이오, 2-벤즈이미졸일싸이오, 2-벤즈옥사졸일싸이오, 2-벤즈싸이아졸일싸이오 등을 들 수 있음), 또는 실록시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 3~25, 특히 바람직하게는 탄소수 6~20이며, 예를 들면, 트라이페닐실록시기, 트라이에톡시실록시기, 트라이아이소프로필실록시기 등을 들 수 있음)이고, 보다 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시기, 또는 실록시 배위자이며, 더 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자, 아릴옥시 배위자, 또는 실록시 배위자를 들 수 있다.As the ligand, a nitrogen-containing heterocyclic ligand (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 3 to 15 carbon atoms, may be a monodentate ligand or a ligand of two or more) Preferably a bidentate ligand, such as a pyridine ligand, a bipyridyl ligand, a quinolinol ligand, a hydroxyphenylzole ligand (a hydroxyphenylbenzimidazole, a hydroxyphenylbenzoxazole ligand, a hydroxyphenylimidazole An alkoxy ligand (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, (Preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenyl (meth) acrylate, 2-naphthyloxy, 2,4,6-trimethylphenyloxy, 4-biphenyloxy and the like), a heteroaryloxy ligand (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms, Preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as pyridyloxy, pyrazyloxy, pyrimidyloxy, quinolyloxy, etc.), an alkylthio ligand Preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methylthio and ethylthio), an arylthio ligand Preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenylthio), a heterocyclic substituted thio ligand More preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, Benzoxazolylthio, 2-benzthiazolylthio, etc.), or a siloxy ligand (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms) More preferably 3 to 25 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a triphenylsiloxy group, a triethoxysiloxy group, and a triisopropylsiloxy group), and more preferably, An aryloxy ligand, a heteroaryloxy group, or a siloxy ligand, more preferably a nitrogen-containing heterocyclic ligand, an aryloxy ligand, or a siloxyl ligand.

본 실시형태에 있어서는, 1쌍의 전극 간에, p형 반도체층과 n형 반도체층을 갖고, 상기 p형 반도체와 n형 반도체 중 적어도 어느 하나가 유기 반도체이며, 또한, 그들의 반도체층의 사이에, 상기 p형 반도체 및 n형 반도체를 포함하는 벌크 헤테로 접합 구조층을 중간층으로서 갖는 광전 변환막(감광층)을 함유하는 경우가 바람직하다. 이러한 경우, 광전 변환막에 있어서, 유기층에 벌크 헤테로 접합 구조를 함유시킴으로써 유기층의 캐리어 확산 길이가 짧은 결점을 보완하여, 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 벌크 헤테로 접합 구조에 대해서는, 일본 특허출원 2004-080639호에 있어서 상세하게 설명되어 있다.In the present embodiment, a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are formed between a pair of electrodes, at least one of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor is an organic semiconductor, And a photoelectric conversion film (photosensitive layer) having, as an intermediate layer, a bulk heterojunction structure layer containing the p-type semiconductor and the n-type semiconductor. In such a case, by containing a bulk heterojunction structure in the organic layer in the photoelectric conversion film, the carrier diffusion length of the organic layer can be compensated for short defects, and the photoelectric conversion efficiency can be improved. The bulk heterojunction structure is described in detail in Japanese Patent Application No. 2004-080639.

본 실시형태에 있어서, 1쌍의 전극 간에 p형 반도체의 층과 n형 반도체의 층으로 형성되는 pn 접합층의 반복 구조(탠덤 구조)의 수를 2 이상 갖는 구조를 갖는 광전 변환막(감광층)을 함유하는 경우가 바람직하고, 더 바람직하게는, 상기 반복 구조 사이에, 도전 재료의 박층을 삽입하는 경우이다. pn 접합층의 반복 구조(탠덤 구조)의 수는 어떤 수여도 되는데, 광전 변환 효율을 높게 하기 위하여 바람직하게는 2~50이고, 더 바람직하게는 2~30이며, 특히 바람직하게는 2 또는 10이다. 도전 재료로서는 은 또는 금이 바람직하고, 은이 가장 바람직하다. 또한, 탠덤 구조에 대해서는, 일본 특허출원 2004-079930호에 있어서 상세하게 설명되어 있다.In this embodiment, a photoelectric conversion film having a structure having two or more repeating structures (tandem structures) of a pn junction layer formed of a p-type semiconductor layer and a n-type semiconductor layer between a pair of electrodes ), And more preferably, a thin layer of a conductive material is inserted between the repeating structures. The number of the repeating structure (tandem structure) of the pn junction layer may be any number, and is preferably 2 to 50, more preferably 2 to 30, and particularly preferably 2 or 10 in order to increase the photoelectric conversion efficiency . As the conductive material, silver or gold is preferable, and silver is most preferable. The tandem structure is described in detail in Japanese Patent Application No. 2004-079930.

1쌍의 전극 간에 p형 반도체의 층, n형 반도체의 층(바람직하게는 혼합·분산(벌크 헤테로 접합 구조)층)을 갖는 광전 변환막에 있어서, p형 반도체 및 n형 반도체 중 적어도 한쪽에 배향 제어된 유기 화합물을 포함하는 광전 변환막의 경우가 바람직하고, 더 바람직하게는, p형 반도체 및 n형 반도체의 양쪽 모두에 배향 제어된(가능한) 유기 화합물을 포함하는 경우이다. 광전 변환막의 유기층에 이용되는 유기 화합물로서는, π 공액 전자를 갖는 것이 바람직하게 이용되는데, 이 π 전자 평면이, 기판(전극 기판)에 대하여 수직이 아니고, 평행에 가까운 각도로 배향하고 있을수록 바람직하다. 기판에 대한 각도로서 바람직하게는 0° 이상 80° 이하이고, 더 바람직하게는 0° 이상 60° 이하이며, 더 바람직하게는 0° 이상 40° 이하이고, 더 바람직하게는 0° 이상 20° 이하이며, 특히 바람직하게는 0° 이상 10° 이하이고, 가장 바람직하게는 0°(즉 기판에 대하여 평행)이다. 상기와 같이, 배향이 제어된 유기 화합물의 층은, 유기층 전체에 대하여 일부라도 포함하면 되지만, 바람직하게는, 유기층 전체에 대한 배향이 제어된 부분의 비율이 10% 이상인 경우이고, 더 바람직하게는 30% 이상, 더 바람직하게는 50% 이상, 더 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%이다. 이러한 상태는, 광전 변환막에 있어서, 유기층의 유기 화합물의 배향을 제어함으로써 유기층의 캐리어 확산 길이가 짧은 결점을 보완하여, 광전 변환 효율을 향상시키는 것이다.A photoelectric conversion film having a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer (preferably a mixed / dispersed (bulk heterojunction structure) layer) between a pair of electrodes is provided on at least one of a p- The case of the photoelectric conversion film containing the orientation-controlled organic compound is preferable, and more preferably, the organic compound containing orientation-controlled (possible) is contained in both the p-type semiconductor and the n-type semiconductor. As the organic compound used in the organic layer of the photoelectric conversion film, it is preferable to use π-conjugated electrons. It is preferable that the π-electron plane is oriented not at right angles to the substrate (electrode substrate) . The angle with respect to the substrate is preferably not less than 0 ° and not more than 80 °, more preferably not less than 0 ° and not more than 60 °, more preferably not less than 0 ° and not more than 40 °, more preferably not less than 0 ° and not more than 20 ° , Particularly preferably 0 DEG to 10 DEG, and most preferably 0 DEG (i.e., parallel to the substrate). As described above, the orientation-controlled layer of the organic compound may include at least a part of the whole organic layer. Preferably, the ratio of the orientation-controlled portion to the entire organic layer is 10% or more, 30% or more, more preferably 50% or more, more preferably 70% or more, particularly preferably 90% or more, and most preferably 100%. This state is to improve the photoelectric conversion efficiency by compensating short defects in the carrier diffusion length of the organic layer by controlling the orientation of the organic compound in the organic layer in the photoelectric conversion film.

유기 화합물의 배향이 제어되고 있는 경우에 있어서, 더 바람직하게는 헤테로 접합면(예를 들면 pn 접합면)이 기판에 대하여 평행이 아닌 경우이다. 헤테로 접합면이, 기판(전극 기판)에 대하여 평행이 아니고, 수직에 가까운 각도로 배향하고 있을수록 바람직하다. 기판에 대한 각도로서 바람직하게는 10° 이상 90° 이하이고, 더 바람직하게는 30° 이상 90° 이하이며, 더 바람직하게는 50° 이상 90° 이하이고, 더 바람직하게는 70° 이상 90° 이하이며, 특히 바람직하게는 80° 이상 90° 이하이고, 가장 바람직하게는 90°(즉 기판에 대하여 수직)이다. 상기와 같은, 헤테로 접합면이 제어된 유기 화합물의 층은, 유기층 전체에 대하여 일부라도 포함되면 된다. 바람직하게는, 유기층 전체에 대한 배향이 제어된 부분의 비율이 10% 이상인 경우이고, 더 바람직하게는 30% 이상, 더 바람직하게는 50% 이상, 더 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%이다. 이러한 경우, 유기층에 있어서의 헤테로 접합면의 면적이 증대되고, 계면에서 생성하는 전자, 정공, 전자 정공 페어 등의 캐리어량이 증대되어, 광전 변환 효율의 향상이 가능해진다. 이상의, 유기 화합물의 헤테로 접합면과 π 전자 평면의 양쪽 모두의 배향이 제어된 광전 변환막에 있어서, 특히 광전 변환 효율의 향상이 가능하다. 이러한 상태에 대해서는, 일본 특허출원 2004-079931호에 있어서 상세하게 설명되어 있다.In the case where the orientation of the organic compound is controlled, it is more preferable that the heterojunction plane (for example, the pn junction plane) is not parallel to the substrate. It is preferable that the heterojunction plane be aligned at an angle close to the vertical rather than parallel to the substrate (electrode substrate). The angle with respect to the substrate is preferably from 10 to 90, more preferably from 30 to 90, more preferably from 50 to 90, Particularly preferably not less than 80 ° and not more than 90 °, and most preferably 90 ° (that is, perpendicular to the substrate). The layer of the organic compound whose heterojunction surface is controlled as described above may include a part of the entire organic layer. Preferably, the proportion of the portion in which the orientation of the organic layer is controlled is 10% or more, more preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 70% or more, 90% or more, and most preferably 100%. In this case, the area of the heterojunction surface in the organic layer is increased, and the amount of carriers such as electrons, holes, and electron hole pairs generated at the interface is increased, and the photoelectric conversion efficiency can be improved. In the above photoelectric conversion film in which the orientation of both the heterojunction plane of the organic compound and the? Electron plane is controlled, the photoelectric conversion efficiency can be improved in particular. Such a state is described in detail in Japanese Patent Application No. 2004-079931.

광흡수의 점에서는 유기 색소층의 막두께는 클수록 바람직하지만, 전하 분리에 기여하지 않는 비율을 고려하면, 본 실시형태에 있어서의 유기 색소층의 막두께로서 바람직하게는, 30nm 이상 300nm 이하, 더 바람직하게는 50nm 이상 250nm 이하, 특히 바람직하게는 80nm 이상 200nm 이하이다.From the viewpoint of light absorption, it is preferable that the film thickness of the organic dye layer is larger, but considering the ratio not contributing to charge separation, the film thickness of the organic dye layer in this embodiment is preferably 30 nm or more and 300 nm or less Preferably 50 nm or more and 250 nm or less, and particularly preferably 80 nm or more and 200 nm or less.

이들의 유기 화합물을 포함하는 층은, 건식 성막법 혹은 습식 성막법에 의하여 성막된다. 건식 성막법의 구체적인 예로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온플레이팅법, MBE법 등의 물리 기상 성장법 혹은 플라즈마 중합 등의 CVD법을 들 수 있다. 습식 성막법으로서는, 캐스트법, 스핀 코트법, 디핑법, LB법 등이 이용된다.These layers containing an organic compound are formed by a dry film forming method or a wet film forming method. Specific examples of the dry film forming method include a physical vapor phase growth method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method and an MBE method, or a CVD method such as plasma polymerization. As the wet film formation method, a cast method, a spin coat method, a dipping method, an LB method, or the like is used.

p형 반도체(화합물) 및 n형 반도체(화합물) 중 적어도 하나로서 고분자 화합물을 이용하는 경우는, 제작이 용이한 습식 성막법에 의하여 성막하는 것이 바람직하다. 증착 등의 건식 성막법을 이용한 경우, 고분자를 이용하는 것은 분해의 우려가 있기 때문에 어렵고, 대신 그 올리고머를 바람직하게 이용할 수 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서, 저분자를 이용하는 경우는, 건식 성막법이 바람직하게 이용되고, 특히 진공 증착법이 바람직하게 이용된다. 진공 증착법은 저항 가열 증착법, 전자선 가열 증착법 등의 화합물의 가열의 방법, 도가니, 보트 등의 증착원의 형상, 진공도, 증착 온도, 기판 온도, 증착 속도 등이 기본적인 파라미터이다. 균일한 증착을 가능하게 하기 위하여 기판을 회전시켜 증착하는 것은 바람직하다. 진공도는 높은 것이 바람직하고 10-4 Torr 이하, 바람직하게는 10-6 Torr 이하, 특히 바람직하게는 10-8 Torr 이하로 진공 증착이 행해진다. 증착 시의 모든 공정은 진공 중에서 행해지는 것이 바람직하고, 기본적으로는 화합물이 직접, 외기의 산소, 수분과 접촉하지 않도록 한다. 진공 증착의 상술한 조건은 유기막의 결정성, 아모퍼스성, 밀도, 치밀도 등에 영향을 주므로 엄밀하게 제어할 필요가 있다. 수정 진동자, 간섭계 등의 막두께 모니터를 이용하여 증착 속도를 PI 혹은 PID 제어하는 것은 바람직하게 이용된다. 2종 이상의 화합물을 동시에 증착하는 경우에는 공증착법, 플래시 증착법 등을 바람직하게 이용할 수 있다.When a polymer compound is used as at least one of a p-type semiconductor (compound) and an n-type semiconductor (compound), it is preferable that the film is formed by a wet film forming method that is easy to manufacture. In the case of using a dry film forming method such as vapor deposition, it is difficult to use a polymer because there is a risk of decomposition, and the oligomer can be preferably used instead. On the other hand, in the present embodiment, when a small molecule is used, a dry film forming method is preferably used, and in particular, a vacuum vapor deposition method is preferably used. The vacuum deposition method is a basic parameter such as a method of heating a compound such as a resistance heating deposition method or an electron beam heating deposition method, a shape of an evaporation source such as a crucible or a boat, a vacuum degree, a deposition temperature, a substrate temperature and a deposition rate. It is desirable to rotate and deposit the substrate to enable uniform deposition. The vacuum degree is preferably as high as possible, and vacuum deposition is performed at 10 -4 Torr or less, preferably 10 -6 Torr or less, particularly preferably 10 -8 Torr or less. It is preferable that all the steps at the time of vapor deposition are performed in a vacuum, and basically, the compound is not directly in contact with oxygen and moisture in the outside air. The above-mentioned conditions of the vacuum deposition affect the crystallinity, amorphousness, density, compactness and the like of the organic film, and therefore strict control is required. It is preferable to control the deposition rate by PI or PID using a film thickness monitor such as a crystal oscillator or an interferometer. When two or more compounds are simultaneously deposited, a co-deposition method, a flash deposition method, or the like can be preferably used.

[무기 광전 변환부][Inorganic photoelectric conversion portion]

무기 광전 변환부는, 유기 광전 변환부와의 관계에서 설정되는 특정 색의 광전 변환을 행하는 것이 바람직하다. 특히 무기 광전 변환부가 실리콘 반도체로 이루어지고, 적어도 청색광과 적색광을 실리콘 반도체의 깊이 방향으로 분별하여 광전 변환하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 무기 광전 변환부는 실리콘 p형 기판이며, n형 웰, p형 웰, n형 웰을 갖는다. 각 pn 접합에 의하여 광전 변환을 행하고, n형 웰로 적어도 청색광의 신호를 모으고, n형 웰로 적어도 적색광의 신호를 모으는 것을 들 수 있다. 실리콘의 흡수 계수의 차를 이용한 깊이 방향에서의 색의 변별은 상술한 공지예에 기재되어 있다. 신호는 신호 배선에 의하여 독출할 수 있다. 무기 광전 변환부는 CMOS 구조를 갖는 실리콘 반도체인 것이 바람직하다. 신호 독출에 관계하는 수평 시프트 레지스터, 수직 시프트 레지스터, 노이즈 억압 회로 등은 도 1에서는 생략하여 기재하고 있다.The inorganic photoelectric conversion portion preferably performs photoelectric conversion of a specific color set in relation to the organic photoelectric conversion portion. Particularly, it is preferable that the inorganic photoelectric conversion portion is made of a silicon semiconductor, and photoelectric conversion is carried out by separating at least blue light and red light in the depth direction of the silicon semiconductor. For example, the inorganic photoelectric conversion portion is a silicon p-type substrate and has an n-type well, a p-type well, and an n-type well. Photoelectric conversion is performed by each pn junction, signals of at least blue light are collected by the n-type well, and signals of at least red light are collected by the n-type well. The color discrimination in the depth direction using the difference in the absorption coefficient of silicon is described in the above-mentioned known examples. The signal can be read by the signal wiring. The inorganic photoelectric conversion portion is preferably a silicon semiconductor having a CMOS structure. A horizontal shift register, a vertical shift register, a noise suppressing circuit, and the like related to signal readout are omitted in FIG.

상층의 유기층을 통과한 광을 무기층으로 광전 변환하게 된다. 무기층으로서는 결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘, GaAs 등의 화합물 반도체의 pn 접합 또는 pin 접합이 일반적으로 이용된다. 적층형 구조로서 미국 특허공보 제5965875호에 개시되어 있는 방법을 채용할 수 있다. 즉 실리콘의 흡수 계수의 파장 의존성을 이용하여 적층된 수광부를 형성하여, 그 깊이 방향으로 색분리를 행하는 구성이다. 이 경우, 실리콘의 광진입 깊이로 색분리를 행하고 있기 때문에 적층된 각 수광부에서 검지하는 스펙트럼 범위는 넓어진다. 그러나, 상술한 유기층을 상층에 이용함으로써, 즉 유기층을 투과한 광을 실리콘의 깊이 방향에서 검출함으로써 색분리가 현저하게 개량된다. 특히 유기층에 G층을 배치하면 유기층을 투과하는 광은 B광과 R광이 되기 때문에 실리콘에서의 깊이 방향에서의 광의 분별은 BR광만이 되어 색분리가 개량된다. 유기층이 B층 또는 R층인 경우여도 실리콘의 전자파 흡수/광전 변환 부위를 깊이 방향에서 적절히 선택함으로써 현저하게 색분리가 개량된다. 유기층이 2층인 경우에는 실리콘에서의 전자파 흡수/광전 변환 부위로서의 기능은 기본적으로는 1색이어도 되고, 바람직한 색분리를 달성할 수 있다.The light passing through the organic layer in the upper layer is photoelectrically converted into the inorganic layer. As the inorganic layer, pn junction or pin junction of a compound semiconductor such as crystal silicon, amorphous silicon or GaAs is generally used. As a laminated structure, a method disclosed in U.S. Patent No. 5,965,875 can be employed. That is, the wavelength dependence of the absorption coefficient of silicon is used to form a laminated light-receiving portion, and color separation is performed in the depth direction. In this case, since the color separation is performed at the light entry depth of silicon, the spectral range to be detected by each of the light receiving units stacked is widened. However, by using the above-described organic layer in the upper layer, that is, by detecting light transmitted through the organic layer in the depth direction of the silicon, the color separation is remarkably improved. Particularly, when the G layer is disposed in the organic layer, the light passing through the organic layer becomes B light and R light, so that the light in the depth direction in the silicon becomes only the BR light so that color separation is improved. When the organic layer is the B layer or the R layer, the color separation is remarkably improved by appropriately selecting the electromagnetic wave absorption / photoelectric conversion sites of the silicon in the depth direction. When the organic layer has two layers, the function as the electromagnetic wave absorption / photoelectric conversion region in silicon may basically be one color, and preferable color separation can be achieved.

무기층은 바람직하게는, 반도체 기판 내의 깊이 방향으로, 화소마다 복수의 포토다이오드가 중층되고, 상기 복수의 포토다이오드에 흡수되는 광에 의하여 각 포토다이오드에 발생하는 신호 전하에 따른 색신호를 외부로 독출하는 구조이다. 바람직하게는, 상기 복수의 포토다이오드는, B광을 흡수하는 깊이에 마련되는 제1 포토다이오드와, R광을 흡수하는 깊이에 마련되는 제2 포토다이오드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복수의 포토다이오드의 각각에 발생하는 상기 신호 전하에 따른 색신호를 독출하는 색신호 독출 회로를 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하여, 컬러 필터를 이용하지 않고 색분리를 행할 수 있다. 또, 경우에 따라서는, 부감도 성분의 광도 검출할 수 있기 때문에, 색재현성이 양호한 컬러 촬상이 가능해진다. 상기 제1 포토다이오드의 접합부는, 상기 반도체 기판 표면으로부터 약 0.2μm까지의 깊이에 형성되고, 상기 제2 포토다이오드의 접합부는, 상기 반도체 기판 표면으로부터 약 2μm까지의 깊이에 형성되는 것이 바람직하다.The inorganic layer is preferably formed by stacking a plurality of photodiodes for each pixel in the depth direction in the semiconductor substrate and for emitting color signals corresponding to signal charges generated in the respective photodiodes by the light absorbed by the plurality of photodiodes Shipment is structure. Preferably, the plurality of photodiodes include at least one of a first photodiode provided at a depth for absorbing the B light and a second photodiode provided at a depth for absorbing the R light, And a color signal reading circuit for reading a color signal corresponding to the signal charge generated in each of the diodes. With this configuration, color separation can be performed without using a color filter. Further, in some cases, since light of the sub-sensitivity component can be detected, color imaging with good color reproducibility can be performed. The junction of the first photodiode is formed to a depth of about 0.2 mu m from the surface of the semiconductor substrate and the junction of the second photodiode is formed to a depth of about 2 mu m from the surface of the semiconductor substrate.

무기층에 대하여 더 상세하게 설명한다. 무기층의 바람직한 구성으로서는, 광전도형, p-n 접합형, 쇼트키 접합형, PIN 접합형, MSM(금속-반도체-금속)형의 수광 소자나 포토 트랜지스터형의 수광 소자를 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 단일의 반도체 기판 내에, 제1 도전형의 영역과, 상기 제1 도전형과 반대의 도전형인 제2 도전형의 영역을 교대로 복수 적층하여, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형의 영역의 각 접합면을, 각각 다른 복수의 파장 대역의 광을 주로 광전 변환하기 위하여 적합한 깊이에 형성하여 이루어지는 수광 소자를 이용하는 것이 바람직하다. 단일의 반도체 기판으로서는, 단결정 실리콘이 바람직하고, 실리콘 기판의 깊이 방향에 의존하는 흡수 파장 특성을 이용하여 색분리를 행할 수 있다.The inorganic layer will be described in more detail. Examples of preferred structures of the inorganic layer include photodetectors, p-n junctions, Schottky junctions, PIN junctions, MSM (metal-semiconductor-metal) light receiving elements and phototransistor type light receiving elements. In this embodiment, a plurality of regions of a first conductivity type and regions of a second conductivity type opposite to the first conductivity type are alternately stacked in a single semiconductor substrate, and the first conductivity type and the second It is preferable to use a light receiving element in which each junction surface of the conductive type region is formed at a suitable depth for mainly photoelectric conversion of light of a plurality of different wavelength bands. As a single semiconductor substrate, monocrystalline silicon is preferable, and color separation can be performed using the absorption wavelength characteristic depending on the depth direction of the silicon substrate.

무기 반도체로서, InGaN계, InAlN계, InAlP계, 또는 InGaAlP계의 무기 반도체를 이용할 수도 있다. nGaN계의 무기 반도체는, In의 함유 조성을 적절히 변경하여, 청색의 파장 범위 내에 극대 흡수값을 갖도록 조정된 것이다. 즉, InxGa1-xN(0≤X<1)의 조성이 된다. 이러한 화합물 반도체는, 유기 금속 기상 성장법(MOCVD법)을 이용하여 제조된다. Ga와 동일한 13족 원료인 Al을 이용하는 질화물 반도체의 InAlN계에 대해서도, InGaN계와 마찬가지로 단파장 수광부로서 이용할 수 있다. 또, GaAs 기판에 격자 정합하는 InAlP, InGaAlP를 이용할 수도 있다.As the inorganic semiconductor, an InGaN-based, InAlN-based, InAlP-based, or InGaAlP-based inorganic semiconductor may be used. The n-GaN-based inorganic semiconductor is adjusted so as to have a maximum absorption value within the wavelength range of blue by appropriately changing the composition of In. That is, the composition is InxGa1-xN (0? X <1). Such compound semiconductors are produced using an organic metal vapor phase epitaxy (MOCVD) method. The InAlN system of the nitride semiconductor using Al as the Group 13 raw material of Ga can be used as the short wavelength light receiving unit similarly to the InGaN system. It is also possible to use InAlP or InGaAlP lattice-matched to a GaAs substrate.

무기 반도체는, 매립 구조로 되어 있어도 된다. 매립 구조란, 단파장 수광부 부분의 양단을 단파장 수광부와는 다른 반도체로 덮는 구성의 것을 말한다. 양단을 덮는 반도체로서는, 단파장 수광부의 밴드 갭 파장보다 짧거나 또는 동등한 밴드 갭 파장을 갖는 반도체인 것이 바람직하다. 유기층과 무기층은, 어떠한 형태로 결합되어 있어도 된다. 또, 유기층과 무기층과의 사이에는, 전기적으로 절연하기 위하여, 절연층을 마련하는 것이 바람직하다. 접합은, 광입사측으로부터, npn, 또는 pnpn으로 되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 표면에 p층을 마련하여 표면의 전위를 높게 함으로써, 표면 부근에서 발생한 정공, 및 암전류를 트랩할 수 있어 암전류를 저감할 수 있기 때문에, pnpn 접합으로 하는 것이 보다 바람직하다.The inorganic semiconductor may have a buried structure. The buried structure means a structure in which both ends of the short wavelength light receiving portion are covered with a semiconductor different from the short wavelength light receiving portion. The semiconductor covering both ends is preferably a semiconductor having a band gap wavelength shorter than or equal to the band gap wavelength of the short wavelength light receiving portion. The organic layer and the inorganic layer may be bonded in any form. It is preferable to provide an insulating layer between the organic layer and the inorganic layer in order to electrically insulate the organic layer from the inorganic layer. It is preferable that the junction is made of npn or pnpn from the light incidence side. Particularly, since a p-layer is provided on the surface to increase the potential of the surface, holes and dark current generated in the vicinity of the surface can be trapped and the dark current can be reduced, so that the pnpn junction is more preferable.

[컬러 필터][Color Filter]

본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 컬러 필터의 각 화소는, 하기의 착색 감방사선성 조성물을 경화시켜 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 착색 감방사선성 조성물은, (a) 중합성기를 갖는 아크릴계 폴리머, (b) 중합성기를 갖지 않는 폴리머, (c) 에틸렌성 불포화 이중 결합(바람직하게는 3개 이상)을 갖는 모노머, (d) 중합 개시제, 및 (e) 착색제를 함유한다.Each pixel of the color filter according to the preferred embodiment of the present invention is preferably formed by curing the following colored and radiation-sensitive composition. (B) a polymer having no polymerizable group, (c) a monomer having an ethylenically unsaturated double bond (preferably three or more), (d) an acrylic polymer having a polymerizable group, ) Polymerization initiator, and (e) a colorant.

·중합성기를 갖는 특정 아크릴계 폴리머Specific acrylic polymers having a polymerizable group

특정 아크릴계 폴리머가 갖는 중합성기로서는, 에틸렌성 불포화 결합성기가 예시되고, (메트)아크릴로일기 및 바이닐기가 바람직하며, (메트)아크릴로일기가 더 바람직하다. 아크릴계 폴리머는, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터, (메트)아크릴아마이드 중 어느 1종 이상 유래의 반복 단위를 갖는 바이닐 중합체가 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 (메트)아크릴 또는 (메트)아크릴로일이라고 할 때는, 아크릴 또는 아크릴로일과 메타크릴 또는 메타크릴로일을 포함하는 의미이다.As the polymerizable group of a specific acrylic polymer, an ethylenically unsaturated bonding group is exemplified, and a (meth) acryloyl group and a vinyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is more preferable. The acrylic polymer is preferably a vinyl polymer having a repeating unit derived from at least one of (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylamide. In the present specification, (meth) acryl or (meth) acryloyl is meant to include acrylic or acryloyl and methacryloyl or methacryloyl.

특정 아크릴계 폴리머에 포함되는, 중합성기의 비율로서는, 5~50인 것이 바람직하고, 10~40인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써 경화성과 현상성의 양립이 보다 효과적으로 달성된다. 여기에서, 중합성기의 비율이란, 몰 공중합 비율을 의미한다. 다른 구성 단위로서는, 산기를 포함하는 구성 단위가 예시된다. 산기로서는, 카복실기, 인산기, 설폰산기, 페놀성 수산기 등을 들 수 있고, 카복실기가 바람직하다. 특정 아크릴계 폴리머의 산가는, 10~200mgKOH/g인 것이 바람직하고, 20~150mgKOH/g인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써, 패턴 형성 시의, 미노광부의 용해성을 높이는 것이 가능하게 된다. 산가는, 수산화 칼륨 용액과의 중화 적정에 의하여 얻어진 값을 말한다.The proportion of the polymerizable group contained in a specific acrylic polymer is preferably from 5 to 50, and more preferably from 10 to 40. By setting this range, compatibility between hardenability and developability can be more effectively achieved. Here, the ratio of the polymerizable group means a molar copolymerization ratio. As another structural unit, a structural unit containing an acid group is exemplified. Examples of the acid group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group, and a carboxyl group is preferable. The acid value of the specific acrylic polymer is preferably 10 to 200 mgKOH / g, more preferably 20 to 150 mgKOH / g. By setting this range, it becomes possible to enhance the solubility of the unexposed portion at the time of pattern formation. Acid value refers to a value obtained by neutralization titration with a potassium hydroxide solution.

특정 아크릴계 폴리머로서는, 예를 들면, 카복실기 함유 수지에 글리시딜(메트)아크릴레이트, 알릴글리시딜에터 등의 글리시딜기 함유 불포화 화합물이나 알릴알코올, 2-하이드록시아크릴레이트, 2-하이드록시메타크릴레이트 등의 불포화 알코올을 반응시킨 수지, 수산기를 갖는 카복실기 함유 수지에 유리 아이소사이아네이트기 함유 불포화 화합물, 불포화 산무수물을 반응시킨 수지, 에폭시 수지와 불포화 카복실산과의 부가 반응물에 다염기 산무수물을 반응시킨 수지, 공액 다이엔 공중합체와 불포화 다이카복실산 무수물과의 부가 반응물에 수산기 함유 다관능 모노머를 반응시킨 수지, 염기 처리에 의하여 탈리 반응이 발생되어 불포화기를 부여하는 특정 관능기를 갖는 수지를 합성하고, 상기 수지에 염기 처리를 실시함으로써 불포화기를 생성시킨 수지 등을 대표적인 수지로서 들 수 있다.Specific examples of the acrylic polymer include a glycidyl group-containing unsaturated compound such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether, allyl alcohol, 2-hydroxyacrylate, 2- A resin obtained by reacting an unsaturated carboxylic acid group-containing unsaturated compound and an unsaturated acid anhydride with a carboxyl group-containing resin having a hydroxyl group, a resin obtained by reacting an unsaturated carboxylic acid with an epoxy resin and an unsaturated carboxylic acid, A resin reacted with a polybasic acid anhydride, a resin obtained by reacting an addition reaction product of a conjugated diene copolymer and an unsaturated dicarboxylic acid anhydride with a polyfunctional monomer containing a hydroxyl group, a specific functional group giving a unsaturated group by a cleavage reaction Is synthesized, and the resin is subjected to a base treatment to produce an unsaturated group And the like can be given as typical resins.

특정 아크릴계 폴리머는, 하기 식 (1)~(3) 중 어느 하나로 나타나는 구조 단위(특정 구조 단위)로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 수지인 것이 바람직하다.The specific acrylic polymer is preferably a resin containing at least one kind selected from structural units (specific structural units) represented by any one of the following formulas (1) to (3).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

A1, A2 및 A3은, 각각, 산소 원자, 황 원자, 또는 -N(R21)-을 나타내고, R21은 알킬기를 나타낸다. G1, G2 및 G3은, 각각, 2가의 유기기를 나타낸다. X, Y, 및 Z는, 각각, 단결합, 산소 원자, 황 원자, 페닐렌기, 또는 -N(R22)-를 나타내고, R22는 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. R1~R20은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타낸다.A 1 , A 2 and A 3 each represent an oxygen atom, a sulfur atom, or -N (R 21 ) -, and R 21 represents an alkyl group. G 1 , G 2 and G 3 each represent a divalent organic group. X, Y and Z each represent a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a phenylene group or -N (R 22 ) -, and R 22 represents an alkyl group or a hydrogen atom. Each of R 1 to R 20 independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

G1, G2, G3은, 2가의 유기기를 나타내며, 탄소수 1~20의 알킬렌기, 탄소수 3~20의 사이클로알킬렌기, 탄소수 6~20의 방향족기 및 이들의 조합으로 이루어지는 기가 바람직하고, 탄소수 1~10의 직쇄상 혹은 분기 알킬렌기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬렌기, 탄소수 6~12의 방향족기 및 이들의 조합으로 이루어지는 기가 더 바람직하며, 탄소수 1~10의 직쇄상 혹은 분기 알킬렌기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬렌기, 및 이들의 조합으로 이루어지는 기가 특히 바람직하다. 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 수산기가 바람직하다. G1, G2, G3의 더 바람직한 양태로서는, -(CH2)n-(치환기를 가져도 되는 사이클로알킬렌기)-(CH2)n-이고, n은 각각, 0~2의 정수이며, 사이클로알킬렌기는, 5원환 또는 6원환(보다 바람직하게는 6원환)이다.G 1 , G 2 and G 3 each represent a divalent organic group, preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a combination thereof, More preferably a group consisting of a straight or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination thereof, and is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms , A cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms, and a group formed by a combination thereof are particularly preferable. These groups may further have a substituent, and the substituent is preferably a hydroxyl group. More preferred examples of G 1 , G 2 and G 3 are - (CH 2 ) n - (a cycloalkylene group which may have a substituent) - (CH 2 ) n -, n is an integer of 0 to 2 , The cycloalkylene group is a 5-membered ring or a 6-membered ring (more preferably a 6-membered ring).

R1~R4, R7~ R10, R13~R18은, 각각, 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타내고, 수소 원자 또는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하다. R1 및 R2는 수소 원자가 더 바람직하고, R3은 수소 원자 또는 메틸기가 더 바람직하다.Each of R 1 to R 4 , R 7 to R 10 and R 13 to R 18 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 1 and R 2 are more preferably a hydrogen atom, and R 3 is more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

R5, R6, R11, R12, R19, R20은, 각각, 수소 원자, 할로젠 원자, 알콕시카보닐기, 설포기, 나이트로기, 사이아노기, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬설폰일기, 아릴설폰일기가 예시되고, 수소 원자, 알콕시카보닐기, 알킬기, 아릴기가 바람직하며, 수소 원자 또는 메틸기가 더 바람직하고, 수소 원자가 특히 바람직하다. R 5, R 6, R 11 , R 12, R 19, R 20 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group, a sulfo group, a nitro group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group , An aryloxy group, an alkylsulfonyl group and an arylsulfonyl group are exemplified, and a hydrogen atom, an alkoxycarbonyl group, an alkyl group and an aryl group are preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.

특정 구조 단위를 갖는 고분자 화합물의 합성은, 일본 공개특허공보 2003-262958호의 단락 번호 0027~0057에 기재된 합성 방법에 근거하여 행할 수 있다. 이 중에서는, 동일 공보 중의 합성 방법 1)에 의한 것이 바람직하다. 특정 구조 단위를 갖는 고분자 화합물의 구체적인 화합물예로서는, 하기 화합물을 들 수 있다. 본 발명은 이들의 화합물에 한정되는 것은 아닌 것은 말할 필요도 없다.The synthesis of the polymer compound having a specific structural unit can be carried out based on the synthesis method described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-262958, paragraphs 0027 to 0057. Of these, the synthesis method 1) in the same publication is preferable. Specific examples of the compound of the polymer having a specific structural unit include the following compounds. Needless to say, the present invention is not limited to these compounds.

[화학식 2](2)

Figure pct00002
Figure pct00002

[화학식 3](3)

Figure pct00003
Figure pct00003

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

특정 아크릴계 폴리머 (a)는, 조성물 중, 1~40질량%인 것이 바람직하고, 1~20질량%인 것이 보다 바람직하며, 1~10질량%인 것이 더 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 경화시켜 착색층을 형성할 때에 막수축이 일어나기 어렵고, 패턴 형성성이 우수하여, 표면 거칠어짐이 적은 착색층을 형성할 수 있다. 특정 아크릴계 폴리머 (a)는, 전체 고형분에 대해서는, 10~50질량%인 것이 바람직하고, 20~40질량%인 것이 더 바람직하다.The specific acrylic polymer (a) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and further preferably 1 to 10% by mass in the composition. By setting this range, it is possible to form a colored layer with less film shrinkage, excellent pattern formation property and less surface roughness when cured to form a colored layer. The specific acrylic polymer (a) is preferably 10 to 50 mass%, more preferably 20 to 40 mass%, based on the total solid content.

특정 아크릴계 폴리머 (a)의 중량 평균 분자량(Mw)으로서는, 2,000~50,000이 바람직하고, 5,000~30,000이 더 바람직하며, 7,000~20,000이 특히 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the specific acrylic polymer (a) is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and particularly preferably 7,000 to 20,000.

본 명세서에 있어서 폴리머의 분자량에 대해서는, 특별히 설명하지 않는 한, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의하여 측정한 표준 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량으로 한다. 측정법으로서는, TOSOH TSK gel Super AWM-H를 3개 연결한 칼럼을 이용하고, 10mM LiBr/N-메틸피롤리돈을 용리액으로서 이용하거나, TOSOH TSK gel Super HZM-H, TOSOH TSK gel Super HZ4000, TOSOH TSK gel Super HZ2000을 연결한 칼럼을 이용하고, 테트라하이드로퓨란을 용리액으로서 이용하는 방법에 의하여 측정한다. 용리액의 유량은 1.0ml/min로 하고, 칼럼 온도는 40℃로 했다. 단, 폴리머종에 따라서는 적절한 칼럼과 용리액을 선정하여 이용하면 된다.In the present specification, the molecular weight of the polymer is defined as the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) unless otherwise specified. As a measurement method, a column in which three TOSOH TSK gel Super AWM-Hs are connected, and 10 mM LiBr / N-methylpyrrolidone is used as an eluent, or TOSOH TSK gel Super HZM-H, TOSOH TSK gel Super HZ4000, TOSOH TSK gel HZ2000, and using tetrahydrofuran as an eluent. The flow rate of the eluent was 1.0 ml / min, and the column temperature was 40 占 폚. However, depending on the type of polymer, an appropriate column and eluent may be selected and used.

·중합성기를 갖지 않는 폴리머Polymers not having a polymerizable group

중합성기를 갖지 않는 폴리머로서는, 특히, 분산 수지나 추가 첨가 수지로서 사용되는 알칼리 가용성 수지, 분산제, 및 알칼리 가용성 수지 이외의 분산 수지가 예시된다. 또한, 알칼리 가용성 수지이더라도, 특정 아크릴계 폴리머는, 특정 아크릴계 폴리머 (a)에 해당한다. 폴리머 (b)로서, 중합성기를 갖지 않는 아크릴계 폴리머를 포함하는 것이 바람직하고, 그 바람직한 예는, 알칼리 가용성 수지이다.Examples of the polymer having no polymerizable group include an alkali-soluble resin, a dispersant, and a dispersion resin other than an alkali-soluble resin used as a dispersed resin or a further added resin. Further, even when the resin is an alkali-soluble resin, the specific acrylic polymer corresponds to a specific acrylic polymer (a). As the polymer (b), it is preferable to include an acrylic polymer having no polymerizable group, and a preferable example thereof is an alkali-soluble resin.

알칼리 가용성 수지Alkali-soluble resin

알칼리 가용성 수지로서는, 선상 유기 고분자 중합체로서, 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스타이렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자) 중에 적어도 하나의 알칼리 가용성을 촉진하는 기를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다. 내열성의 관점에서는, 폴리하이드록시스타이렌계 수지, 폴리실록세인계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하고, 현상성 제어의 관점에서는, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하다. 알칼리 가용성을 촉진하는 기(이하, 산기라고도 함)로서는, 예를 들면, 카복실기, 인산기, 설폰산기, 페놀성 수산기 등을 들 수 있는데, 용제에 가용이고 약알칼리 수용액에 의하여 현상 가능한 것이 바람직하며, (메트)아크릴산을 특히 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 산기는, 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.As the alkali-soluble resin, a linear organic polymer can be appropriately selected from an alkali-soluble resin having at least one group capable of promoting alkali solubility in a molecule (preferably an acrylic copolymer, a styrene-based copolymer as a main chain) . From the viewpoint of heat resistance, a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin and an acryl / acrylamide copolymer resin are preferable. From the viewpoint of development control, an acrylic resin, an acrylamide resin , An acrylic / acrylamide copolymer resin is preferable. Examples of the group capable of accelerating the alkali solubility (hereinafter also referred to as acid group) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group and the like, preferably soluble in a solvent and developable by a weakly alkaline aqueous solution , And (meth) acrylic acid are particularly preferable. These acid groups may be one kind or two or more kinds.

상기 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머로서는, 예를 들면, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 모노머, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기를 갖는 모노머, 2-아이소사이아나토에틸(메트)아크릴레이트 등의 아이소사이아네이트기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다. 이들 산기를 도입하기 위한 단량체는, 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 알칼리 가용성 바인더에 산기를 도입하려면, 예를 들면, 산기를 갖는 모노머 및/또는 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머(이하 "산기를 도입하기 위한 단량체"라고 칭하는 경우도 있음)를, 단량체 성분으로 하여 중합하도록 하면 된다.Examples of the monomer capable of imparting an acid group after the polymerization include monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, And isocyanatoethyl (meth) acrylate; and the like. The monomers for introducing these acid groups may be one kind or two or more kinds. In order to introduce an acid group into an alkali soluble binder, for example, a monomer having an acid group and / or a monomer capable of imparting an acid group after polymerization (hereinafter also referred to as " monomer for introducing an acid group ") may be used as a monomer component .

또한, 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머를 단량체 성분으로 하여 산기를 도입하는 경우에는, 중합 후에 예를 들면 후술하는 바와 같은 산기를 부여하기 위한 처리가 필요하다.When an acid group is introduced as a monomer component capable of imparting an acid group after polymerization, a treatment for imparting an acid group as described later, for example, is required after polymerization.

알칼리 가용성 수지의 제조에는, 예를 들면, 공지의 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용제의 종류 등의 중합 조건은, 당업자에게 있어서 용이하게 설정 가능하고, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.For the production of the alkali-soluble resin, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as the temperature, pressure, kind and amount of the radical initiator and the type of the solvent when the alkali-soluble resin is produced by the radical polymerization method can be easily set by those skilled in the art, have.

알칼리 가용성 수지로서 이용되는 선상 유기 고분자 중합체로서는, 측쇄에 카복실산을 갖는 폴리머가 바람직하고, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레산 공중합체, 부분 에스터화 말레산 공중합체, 노볼락형 수지 등의 알칼리 가용성 페놀 수지 등, 그리고 측쇄에 카복실산을 갖는 산성 셀룰로스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것을 들 수 있다. 특히, (메트)아크릴산과, 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가, 알칼리 가용성 수지로서 적합하다.As the linear organic polymer used as an alkali-soluble resin, a polymer having a carboxylic acid in its side chain is preferable, and a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, Maleic acid copolymer, and alkali-soluble phenol resin such as novolak resin, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain, and acid anhydride added to a polymer having a hydroxyl group. Particularly, a copolymer of (meth) acrylic acid and other monomers copolymerizable therewith is suitable as an alkali-soluble resin.

알칼리 가용성 수지로서는, 특히, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체나 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/2-하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어지는 다원 공중합체가 적합하다. 이 경우의 다른 모노머로서는, 일본 공개특허공보 평7-140654호에 기재된, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 등을 들 수 있다.As the alkali-soluble resin, a multi-component copolymer composed of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer and benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate is particularly suitable. Examples of other monomers in this case include 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy- 3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer , 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, and the like.

알칼리 가용성 수지로서는, 이하의 것도 바람직하다.As the alkali-soluble resin, the following are also preferable.

본 실시형태의 알칼리 가용성 수지는, 선상 유기 고분자 중합체로서, 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스타이렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자) 중에 적어도 하나의 알칼리 가용성을 촉진하는 기를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다. 내열성의 관점에서는, 폴리하이드록시스타이렌계 수지, 폴리실록세인계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하고, 현상성 제어의 관점에서는, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하다.The alkali-soluble resin of the present embodiment is a linear organic polymer which is a polymer having at least one group capable of promoting alkali solubility in an alkali-soluble resin having molecules (preferably, an acrylic copolymer, a styrene-based copolymer as a main chain) It can be selected appropriately. From the viewpoint of heat resistance, a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin and an acryl / acrylamide copolymer resin are preferable. From the viewpoint of development control, an acrylic resin, an acrylamide resin , An acrylic / acrylamide copolymer resin is preferable.

알칼리 가용성을 촉진하는 기(이하, 산기라고도 함)로서는, 예를 들면, 카복실기, 인산기, 설폰산기, 페놀성 수산기 등을 들 수 있는데, 유기 용제에 가용이고 약알칼리 수용액에 의하여 현상 가능한 것이 바람직하며, (메트)아크릴산을 특히 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 산기는, 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.Examples of the group capable of promoting alkali solubility (hereinafter also referred to as acid group) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group and the like, which are soluble in an organic solvent and can be developed by a weakly alkaline aqueous solution And (meth) acrylic acid is particularly preferable. These acid groups may be one kind or two or more kinds.

상기 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머로서는, 예를 들면, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 모노머, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기를 갖는 모노머, 2-아이소사이아나토에틸(메트)아크릴레이트 등의 아이소사이아네이트기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다. 이들 산기를 도입하기 위한 단량체는, 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 알칼리 가용성 바인더에 산기를 도입하려면, 예를 들면, 산기를 갖는 모노머 및/또는 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머(이하 "산기를 도입하기 위한 단량체"라고 칭하는 경우도 있음)를, 단량체 성분으로 하여 중합하도록 하면 된다. 또한, 중합 후에 산기를 부여할 수 있는 모노머를 단량체 성분으로 하여 산기를 도입하는 경우에는, 중합 후에 예를 들면 후술하는 바와 같은 산기를 부여하기 위한 처리가 필요하다.Examples of the monomer capable of imparting an acid group after the polymerization include monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, And isocyanatoethyl (meth) acrylate; and the like. The monomers for introducing these acid groups may be one kind or two or more kinds. In order to introduce an acid group into an alkali soluble binder, for example, a monomer having an acid group and / or a monomer capable of imparting an acid group after polymerization (hereinafter also referred to as " monomer for introducing an acid group ") may be used as a monomer component . When an acid group is introduced as a monomer component capable of imparting an acid group after polymerization, a treatment for imparting an acid group as described later, for example, is required after polymerization.

알칼리 가용성 수지의 제조에는, 예를 들면, 공지의 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등의 중합 조건은, 당업자에게 있어서 용이하게 설정 가능하고, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.For the production of the alkali-soluble resin, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as the temperature, pressure, kind and amount of the radical initiator and the kind of solvent at the time of producing the alkali-soluble resin by the radical polymerization method can be easily set by those skilled in the art, have.

알칼리 가용성 수지로서 이용되는 선상 유기 고분자 중합체로서는, 측쇄에 카복실산을 갖는 폴리머가 바람직하고, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레산 공중합체, 부분 에스터화 말레산 공중합체, 노볼락형 수지 등의 알칼리 가용성 페놀 수지 등, 그리고 측쇄에 카복실산을 갖는 산성 셀룰로스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것을 들 수 있다. 특히, (메트)아크릴산과, 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가, 알칼리 가용성 수지로서 적합하다. (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 알킬(메트)아크릴레이트, 아릴(메트)아크릴레이트, 바이닐 화합물 등을 들 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트 및 아릴(메트)아크릴레이트로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, (아이소)펜틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 톨릴(메트)아크릴레이트, 나프틸(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트 등, 바이닐 화합물로서는, 스타이렌, α-메틸스타이렌, 바이닐톨루엔, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로나이트릴, 바이닐아세테이트, N-바이닐피롤리돈, 테트라하이드로퓨퓨릴메타크릴레이트, 폴리스타이렌 매크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머 등, 일본 공개특허공보 평10-300922호에 기재된 N위 치환 말레이미드모노머로서, jN-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드 등을 들 수 있다.As the linear organic polymer used as an alkali-soluble resin, a polymer having a carboxylic acid in its side chain is preferable, and a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, Maleic acid copolymer, and alkali-soluble phenol resin such as novolak resin, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain, and acid anhydride added to a polymer having a hydroxyl group. Particularly, a copolymer of (meth) acrylic acid and other monomers copolymerizable therewith is suitable as an alkali-soluble resin. Examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylate, aryl (meth) acrylate, and vinyl compounds. Examples of the alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hexyl (meth) (Meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, etc. Examples of the vinyl compound include styrene, Vinyltoluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate As there may be mentioned monomers, etc., as the above N-substituted maleimide monomers described in Japanese Kokai Publication Hei-10-300922 call, jN--phenyl maleimide, N- cyclohexyl maleimide and the like.

(메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 하기 식 (A1)로 나타나는 반복 단위인 것도 바람직하다.The other monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid is preferably a repeating unit represented by the following formula (A1).

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

상기 식 (A1) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기를 나타내며, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 알킬기를 나타내고, n은 1~15의 정수를 나타낸다. 상기 식 (A1)로 나타나는 반복 단위는, 측쇄에 존재하는 벤젠환의 π 전자의 효과에 의하여 안료 표면으로의 흡착 및/또는 배향성이 양호해진다. 특히, 이 측쇄 부분이, 파라큐밀페놀의 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 구조를 취하는 경우에는, 그 입체적인 효과도 더해져, 안료에 대하여 보다 양호한 흡착 및/또는 배향면을 형성할 수 있기 때문에, 보다 효과가 높아 바람직하다. 또, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 알킬기를 나타내는데, 탄소수 1~20의 알킬기인 것이 바람직하다. 또, R3이 알킬기인 경우에는, 그 중에서도, 탄소수가 1~10인 알킬기가 바람직하다. 이는, R3이 탄소수가 1~10인 알킬기인 경우, 이 알킬기가 장애가 되어 수지끼리의 접근을 억제하여 안료로의 흡착 및/또는 배향을 촉진하지만, 탄소수가 10을 넘으면 알킬기의 입체 장애 효과가 높아져 벤젠환의 안료 표면으로의 흡착 및/또는 배향까지도 방해하는 경우가 있기 때문이다. 이 현상은, R3의 알킬기의 쇄장이 길어짐에 따라 현저해지고, 탄소수가 20을 넘으면 벤젠환의 흡착 및/또는 배향이 극단적으로 저하된다. 이로 인하여, R3으로 나타나는 알킬기는, 탄소수가 1~20의 범위가 된다. 또한, R3으로 나타나는 알킬기로서는, 무치환의 알킬기, 또는 페닐기로 치환된 알킬기가 바람직하다.Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 15 Lt; / RTI &gt; The repeating unit represented by the formula (A1) has good adsorption and / or orientation to the pigment surface due to the effect of the pi electrons of the benzene ring present in the side chain. Particularly, when the side chain moiety has an ethylene oxide or propylene oxide structure of para-cumylphenol, its stereoscopic effect is also added, and a more favorable adsorption and / or orientation plane can be formed on the pigment, desirable. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. When R 3 is an alkyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. When R 3 is an alkyl group having a carbon number of 1 to 10, the alkyl group is hindered to inhibit the resin from approaching to promote adsorption to the pigment and / or orientation. When the number of carbon atoms is more than 10, So that adsorption and / or orientation of the benzene ring to the pigment surface may be disturbed. This phenomenon becomes remarkable as the chain length of the alkyl group of R 3 becomes longer. When the number of carbon atoms exceeds 20, the adsorption and / or orientation of the benzene ring is extremely lowered. As a result, the alkyl group represented by R 3 has a carbon number of 1 to 20. As the alkyl group represented by R 3 , an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a phenyl group is preferable.

또, 식 (A1)에 있어서의 R2는, 현상성의 관점에서, 탄소수 2의 알킬렌기인 것이 바람직하다.R 2 in the formula (A1) is preferably an alkylene group having 2 carbon atoms from the viewpoint of developability.

또한, 식 (A1)에 있어서의 n은, 현상성의 관점에서, 1~12의 범위가 바람직하다.Further, n in the formula (A1) is preferably in the range of 1 to 12 from the viewpoint of developability.

식 (A1)로 나타나는 반복 단위는, 하기 식 (A2)로 나타나는 에틸렌성 불포화 단량체를 이용하여, 알칼리 가용성 수지 중에 도입할 수 있다.The repeating unit represented by the formula (A1) can be introduced into the alkali-soluble resin using the ethylenically unsaturated monomer represented by the following formula (A2).

[화학식 7](7)

Figure pct00007
Figure pct00007

상기 식 (i) 중, R1, R2, R3, 및 n은, 상기 식 (A2)에 있어서의 R1, R2, R3, 및 n과 동의이며, 바람직한 예도 동일하다.In the formula (i), R 1, R 2, R 3, and n, and R 1, R 2, R 3 , and n and copper in the formula (A2), preferred examples are the same.

알칼리 가용성 수지의 산가로서는 바람직하게는 30~200mgKOH/g, 보다 바람직하게는 50~150mgKOH/g, 더 바람직하게는 70~120mgKOH/g이다. 이러한 범위로 함으로써, 미노광부의 현상 잔사를 효과적으로 저감할 수 있다.The acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 200 mgKOH / g, more preferably 50 to 150 mgKOH / g, and even more preferably 70 to 120 mgKOH / g. Such a range allows the development residue of the unexposed portion to be effectively reduced.

또, 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)으로서는, 2,000~50,000이 바람직하고, 5,000~30,000이 더 바람직하며, 7,000~20,000이 특히 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and particularly preferably 7,000 to 20,000.

알칼리 가용성 수지의 함유량으로서는, 상기 조성물의 전체 고형분에 대하여, 10~50질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~40질량%이며, 특히 바람직하게는 20~35질량%이다.The content of the alkali-soluble resin is preferably from 10 to 50% by mass, more preferably from 15 to 40% by mass, and particularly preferably from 20 to 35% by mass, based on the total solid content of the composition.

분산제Dispersant

분산제로서는, 고분자 분산제(예를 들면, 폴리아마이드아민과 그 염, 폴리카복실산과 그 염, 고분자량 불포화산 에스터, 변성 폴리유레테인, 변성 폴리에스터, 변성 폴리(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴계 공중합체, 나프탈렌설폰산 포말린 축합물), 및 폴리옥시에틸렌알킬인산 에스터, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알칸올아민, 안료 유도체 등을 들 수 있다.Examples of the dispersing agent include polymer dispersing agents such as polyamide amine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, Acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid-formalin condensate), polyoxyethylene alkylphosphoric acid ester, polyoxyethylene alkylamine, alkanolamine, pigment derivative and the like.

고분자 분산제는, 그 구조로부터 추가로 직쇄상 고분자, 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자로 분류할 수 있다.The polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal modified polymer, a graft polymer, and a block polymer based on the structure.

고분자 분산제는 안료의 표면에 흡착하여, 재응집을 방지하도록 작용한다. 이로 인하여, 안료 표면으로의 앵커 부위를 갖는 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자를 바람직한 구조로서 들 수 있다. 한편, 안료 유도체는 안료 표면을 개질함으로써, 고분자 분산제의 흡착을 촉진시키는 효과를 갖는다.The polymer dispersant adsorbs on the surface of the pigment and acts to prevent re-aggregation. Accordingly, a terminal modified polymer, graft-type polymer, and block-type polymer having an anchor site to the pigment surface are preferable structures. On the other hand, the pigment derivative has an effect of promoting the adsorption of the polymer dispersant by modifying the pigment surface.

본 실시형태에 이용할 수 있는 안료 분산제의 구체예로서는, BYK Chemie사제 "Disperbyk-101(폴리아마이드아민인산염), 107(카복실산 에스터), 110(산기를 포함하는 공중합물), 130(폴리아마이드), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170(고분자 공중합물)", "BYK-P104, P105(고분자량 불포화 폴리카복실산), BYK2001", EFKA사제 "EFKA4047, 4050, 4010, 4165(폴리유레테인계), EFKA4330, 4340(블록 공중합체), 4400, 4402(변성 폴리아크릴레이트), 5010(폴리에스터아마이드), 5765(고분자량 폴리카복실산염), 6220(지방산 폴리에스터), 6745(프탈로사이아닌 유도체), 6750(아조 안료 유도체)", 아지노모토 파인 테크노사제 "아지스퍼 PB821, PB822", 교에이샤 가가쿠사제 "플로렌 TG-710(유레테인올리고머)", "폴리플로 No. 50E, No. 300(아크릴계 공중합체)", 구스모토 가세이사제 "디스파론 KS-860, 873SN, 874, #2150(지방족 다가 카복실산), #7004(폴리에터에스터), DA-703-50, DA-705, DA-725", 가오사제 "데몰 RN, N(나프탈렌설폰산 포말린 중축합물), MS, C, SN-B(방향족 설폰산 포말린 중축합물)", "호모게놀 L-18(고분자 폴리카복실산)", "에멀겐 920, 930, 935, 985(폴리옥시에틸렌노닐페닐에터)", "아세타민 86(스테아릴아민아세테이트)", 루브리졸사제 "솔스퍼스 5000(프탈로사이아닌 유도체), 22000(아조 안료 유도체), 13240(폴리에스터아민), 3000, 17000, 27000(말단부에 기능부를 갖는 고분자), 24000, 28000, 32000, 38500(그래프트형 고분자)", 닛코 케미컬즈사제 "닛콜 T106(폴리옥시에틸렌소비탄모노올레이트), MYS-IEX(폴리옥시에틸렌모노스테아레이트)" 등을 들 수 있다.Specific examples of the pigment dispersant usable in the present embodiment include Disperbyk-101 (polyamide amine phosphate), 107 (carboxylic acid ester), 110 (copolymer containing an acid group), 130 (polyamide), 161 , BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid), BYK2001 ", EFKA manufactured by EFKA 4047, 4050, 4010, 4165 (polyurethane copolymer)," 162, 163, 164, 165, 166, (Modified polyacrylate), 5010 (polyester amide), 5765 (high molecular weight polycarboxylic acid salt), 6220 (fatty acid polyester), 6745 (phthalocyanine), EFKA4330, 4340 (block copolymer), 4400, (Azole pigment oligomer), 6750 (azo pigment derivative) manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., Ajisper PB821 and PB822 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., Floren TG-710 , No. 300 (acrylic copolymer) ", Dysparon KS-860, 873SN, 874, # 2150 (product of Kusumoto Chemical Industry Co., ), # 7004 (polyetherester), DA-703-50, DA-705, DA-725 ", Daemol RN, N (naphthalene sulfonic acid-formaldehyde polycondensate) (Aromatic sulfonic acid-formalin polycondensate) "," homogenol L-18 (high molecular polycarboxylic acid) "," EMULGEN 920, 930, 935, 985 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) ", 22000 (azo pigment derivative), 13240 (polyester amine), 3000, 17000, 27000 (macromolecule having function at the terminal part), " stearyl amine acetate " , NIKOL T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate) "manufactured by Nikko Chemicals, etc. .

이들 분산제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 본 실시형태에 있어서는, 특히, 안료 유도체와 고분자 분산제를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.These dispersants may be used alone or in combination of two or more. In the present embodiment, it is particularly preferable to use a combination of a pigment derivative and a polymeric dispersant.

분산제의 함유량으로서는, 착색제(안료) 1부에 대하여, 1~100질량부인 것이 바람직하고, 3~100질량부가 보다 바람직하며, 5~80질량부가 더 바람직하다. 또, 조성물의 전체 고형분에 대하여, 10~30질량%인 것이 바람직하다.The content of the dispersant is preferably from 1 to 100 parts by mass, more preferably from 3 to 100 parts by mass, and still more preferably from 5 to 80 parts by mass, per part of the colorant (pigment). Further, it is preferably 10 to 30% by mass relative to the total solid content of the composition.

·에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머Monomers having an ethylenically unsaturated double bond

에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머(이하, "특정 모노머"라고 하는 경우가 있음)는 이들을 특별히 한정없이 이용할 수 있고, 다관능의 모노머인 것이 바람직하다. 특정 모노머는 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 특정 모노머는, (메트)아크릴레이트모노머가 바람직하다. 이들의 구체적인 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2009-288705호의 단락 번호 0095~0108에 기재되어 있는 화합물을 본 실시형태에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.The monomer having an ethylenically unsaturated double bond (hereinafter sometimes referred to as "specific monomer") can be used without particular limitation, and is preferably a multifunctional monomer. The specific monomers may be used alone or in combination of two or more. Specific monomers are preferably (meth) acrylate monomers. As specific compounds of these compounds, compounds described in paragraphs 0095 to 0108 of JP-A No. 2009-288705 can be suitably used in this embodiment.

본 실시형태에 있어서는, 하기 식 (MO-1)~(MO-6)으로 나타나는, 라디칼 중합성 모노머도 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 식 중, T가 옥시알킬렌기인 경우에는, 탄소 원자측의 말단이 R에 결합한다.In the present embodiment, radically polymerizable monomers represented by the following formulas (MO-1) to (MO-6) can also be suitably used. In the formula, when T is an oxyalkylene group, the terminal on the carbon atom side is bonded to R.

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

식 중, n은, 각각, 0~14이며, m은, 각각, 1~8이다. 1분자 내에 복수 존재하는 R, T 및 Z는, 각각, 동일해도 되고, 상이해도 된다. T가 옥시알킬렌기인 경우에는, 탄소 원자측의 말단이 R에 결합한다. R 중 적어도 3개는, 중합성기이다.Wherein n is 0 to 14 and m is 1 to 8, respectively. The plurality of R, T and Z present in one molecule may be the same or different. When T is an oxyalkylene group, the terminal on the carbon atom side is bonded to R. At least three of R's are polymerizable groups.

n은 0~5가 바람직하고, 1~3이 보다 바람직하다.n is preferably 0 to 5, more preferably 1 to 3.

m은 1~5가 바람직하고, 1~3이 보다 바람직하다.m is preferably from 1 to 5, more preferably from 1 to 3.

상기 식 (MO-1)~(MO-6)으로 나타나는, 라디칼 중합성 모노머의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2007-269779호의 단락 번호 0248~단락 번호 0251에 기재되어 있는 화합물을 본 실시형태에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.Specific examples of the radically polymerizable monomer represented by the above formulas (MO-1) to (MO-6) include compounds described in paragraphs 0248 to 0251 of JP-A No. 2007-269779 And can be suitably used.

그 중에서도, 중합성 모노머 등으로서는, 다이펜타에리트리톨트라이아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-330; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-320; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD D-310; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 KAYARAD DPHA; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 및 이들의 (메트)아크릴로일기가 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 잔기를 개재하고 있는 구조나, 다이글리세린 EO(에틸렌옥사이드) 변성 (메트)아크릴레이트(시판품으로서는 M-460; 도아 고세이제)가 바람직하다. 이들의 올리고머 타입도 사용할 수 있다.Of these, dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 manufactured by Nippon Kayaku K.K.) and dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) are commercially available as polymerizable monomers, (Trade name: KAYARAD D-310, manufactured by Nippon Kayaku K.K.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (KAYARAD DPHA; (Meth) acryloyl group interposed between ethylene glycol and propylene glycol moieties, and a structure in which diglycerin EO (ethylene oxide) modified (meth) acrylate ( As a commercial product, M-460 (Toagosei Co., Ltd.) is preferable. These oligomer types can also be used.

특정 모노머는, 특히 바람직하게는, 하기 식 (i)로 나타나는 화합물 및 식 (ii)로 나타나는 화합물로부터 선택되는 적어도 1종이다.The specific monomer is particularly preferably at least one selected from the compound represented by the following formula (i) and the compound represented by the formula (ii).

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

상기 식 중, E는, 각각, -((CH2)yCH2O)-, 또는 -((CH2)yCH(CH3)O)-를 나타내고, -((CH2)yCH2O)-가 바람직하다.In the formula, E, respectively, - ((CH 2) y CH 2 O) -, or - ((CH 2) y CH (CH 3) O) - represents the, - ((CH 2) y CH 2 O) - is preferred.

y는, 각각, 1~10의 정수를 나타내고, 1~5의 정수가 바람직하며, 1~3이 보다 바람직하다.y each represent an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 to 3.

X는, 각각, 수소 원자, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 또는 카복실기를 나타낸다.X represents a hydrogen atom, an acryloyl group, a methacryloyl group or a carboxyl group, respectively.

식 (i) 중, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기의 합계는 3개 또는 4개이며, 4개가 바람직하다.In the formula (i), the total of the acryloyl group and the methacryloyl group is 3 or 4, preferably 4.

m은, 각각, 0~10의 정수를 나타내고, 1~5가 바람직하다. 각각의 m의 합계는 1~40의 정수이며, 4~20개가 바람직하다.m each represents an integer of 0 to 10, preferably 1 to 5; The sum of each m is an integer of 1 to 40, preferably 4 to 20.

식 (ii) 중, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기의 합계는 5개 또는 6개이며, 6개가 바람직하다.In the formula (ii), the total of the acryloyl group and the methacryloyl group is 5 or 6, preferably 6.

n은, 각각, 0~10의 정수를 나타내고, 1~5가 바람직하다. 각각 n의 합계는 1~60의 정수이며, 4~30개가 바람직하다.n each represent an integer of 0 to 10, preferably 1 to 5; The sum of n is an integer of 1 to 60, preferably 4 to 30.

특정 모노머로서는, 카복실기, 설폰산기, 인산기 등의 산기를 갖고 있어도 된다. 따라서, 에틸렌성 화합물이, 상기와 같이 혼합물인 경우와 같이 미반응의 카복실기를 갖는 것이 바람직하고, 이를 그대로 이용할 수 있지만, 필요에 따라, 상술한 에틸렌성 화합물의 하이드록실기에 비방향족 카복실산 무수물을 반응시켜 산기를 도입해도 된다. 이 경우, 사용되는 비방향족 카복실산 무수물의 구체예로서는, 무수 테트라하이드로프탈산, 알킬화 무수 테트라하이드로프탈산, 무수 헥사하이드로프탈산, 알킬화 무수 헥사하이드로프탈산, 무수 석신산, 무수 말레산을 들 수 있다.The specific monomer may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. Therefore, it is preferable that the ethylenic compound has an unreacted carboxyl group as in the case of the mixture as described above, and it can be used as it is. However, if necessary, a nonaromatic carboxylic acid anhydride may be added to the hydroxyl group of the above- And then an acid group may be introduced. In this case, specific examples of the non-aromatic carboxylic acid anhydrides to be used include anhydrous tetrahydrophthalic acid, alkylated anhydrous tetrahydrophthalic acid, anhydrous hexahydrophthalic acid, alkylated anhydrous hexahydrophthalic acid, succinic anhydride, and maleic anhydride.

산기를 갖는 모노머로서는, 지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카복실산과의 에스터이며, 지방족 폴리하이드록시 화합물의 미반응의 하이드록실기에 비방향족 카복실산 무수물을 반응시켜 산기를 갖게 한 다관능 모노머가 바람직하고, 특히 바람직하게는, 이 에스터에 있어서, 지방족 폴리하이드록시 화합물이 펜타에리트리톨 및/또는 다이펜타에리트리톨인 것이다. 시판품으로서는, 예를 들면, 도아 고세이 가부시키가이샤제의 다염기산 변성 아크릴올리고머로서, 아로닉스 시리즈의 M-305, M-510, M-520 등을 들 수 있다.The monomer having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid and a polyfunctional monomer having an acid group by reacting an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound with a nonaromatic carboxylic acid anhydride, Particularly preferably, in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol. Commercially available products include, for example, M-305, M-510 and M-520 of Aronix series, which are polybasic acid-modified acrylic oligomers made by Toagosei Co.,

산기를 갖는 다관능 모노머의 바람직한 산가로서는, 0.1~40mgKOH/g이고, 특히 바람직하게는 5~30mgKOH/g이다.The preferred acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is 0.1 to 40 mg KOH / g, particularly preferably 5 to 30 mg KOH / g.

이들 다관능 모노머에 대하여, 그 구조, 단독 사용인지 병용인지, 첨가량 등의 사용 방법의 상세는, 조성물의 최종적인 성능 설계에 맞추어 임의로 설정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 상이한 관능수 및/또는 상이한 중합성기(예를 들면 아크릴산 에스터, 메타크릴산 에스터, 스타이렌계 화합물, 바이닐에터계 화합물)의 것을 병용함으로써, 감도와 강도의 양쪽 모두를 조절하는 방법도 유효하다. 또, 3관능 이상 8관능 이하이고 에틸렌옥사이드 쇄장이 상이한 특정 모노머를 병용하는 것이, 조성물의 현상성을 조절할 수 있어, 우수한 패턴 형성능이 얻어진다는 점에서 바람직하다. 또, 조성물에 함유되는 다른 성분(예를 들면, 중합 개시제, 착색제(안료), 수지 등)과의 상용성, 분산성에 대해서도, 특정 모노머의 선택·사용법은 중요한 요인이며, 예를 들면, 저순도 화합물의 사용이나 2종 이상의 병용에 의하여 상용성을 향상시킬 수 있는 경우가 있다. 또, 기판 등의 경질 표면과의 밀착성을 향상시키는 관점에서 특정 구조를 선택하는 경우도 있을 수 있다.The details of the structure, the single use, the combination use, the amount of addition, etc. of these multifunctional monomers can be arbitrarily set according to the final performance design of the composition. In this embodiment, a method of controlling both sensitivity and strength by using a combination of different functional water and / or different polymerizable groups (for example, acrylic acid ester, methacrylic ester, styrene-based compound, vinylether-based compound) Is also available. In addition, it is preferable to use a specific monomer having three or more functionalities and eight or less functional groups and having different ethylene oxide chain lengths from the viewpoint that the developability of the composition can be controlled and excellent pattern forming ability can be obtained. The compatibility and dispersibility with other components (for example, a polymerization initiator, a colorant (pigment), a resin, etc.) contained in the composition is also an important factor for selecting and using specific monomers. For example, The compatibility may be improved by the use of the compound or by the combined use of two or more compounds. In addition, a specific structure may be selected from the viewpoint of improving adhesion to a hard surface such as a substrate.

특정 모노머는, 상기 특정 아크릴계 폴리머보다 분자량이 작은 것이 바람직하다. 특정 모노머의 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 300 이상 1500 이하인 것이 바람직하고, 400 이상 700 이하인 것이 보다 바람직하다.The specific monomer is preferably smaller in molecular weight than the specific acrylic polymer. The molecular weight of the specific monomer is not particularly limited, but is preferably 300 or more and 1500 or less, and more preferably 400 or more and 700 or less.

특정 모노머의 농도(배합율)는, 착색 감방사선성 조성물 중의 전체 고형분 중 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 바람직하다. 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The concentration (blending ratio) of the specific monomer is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, of the total solid content in the coloring and radiation-sensitive composition. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 mass% or less, and more preferably 40 mass% or less.

·중합 개시제· Polymerization initiator

중합 개시제로서는, 상기 특정 모노머의 중합을 개시하는 능력을 갖는 것이 바람직하고, 특별히 제한은 없어, 공지의 중합 개시제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 광선(특히, 자외선 영역으로부터 가시의 광선)에 대하여 감광성을 갖는 것이 바람직하고, 광여기된 증감제와 어떠한 작용을 발생시켜, 활성 라디칼을 생성하는 활성제여도 되며, 모노머의 종류에 따라 양이온 중합을 개시시키는 개시제여도 된다. 상기 중합 개시제는, 약 300~800nm(330~500nm가 보다 바람직함)의 범위 내에 적어도 약 50의 분자 흡광 계수를 갖는 성분을 적어도 1종 함유하고 있는 것이 바람직하다.The polymerization initiator is preferably one having an ability to initiate polymerization of the specific monomer, and is not particularly limited and may be appropriately selected from known polymerization initiators. For example, it is preferable to have a photosensitivity to a light ray (particularly visible light from an ultraviolet ray region), and it may be an activator that generates an active radical by generating some action with a photoexcited sensitizer, Or an initiator that initiates cationic polymerization. The polymerization initiator preferably contains at least one component having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 to 800 nm (more preferably 330 to 500 nm).

상기 중합 개시제로서는, 예를 들면, 할로젠화 탄화 수소 유도체(예를 들면, 트라이아진 골격을 갖는 것, 옥사다이아졸 골격을 갖는 것 등), 아실포스핀옥사이드 등의 아실포스핀 화합물, 헥사아릴바이이미다졸, 옥심 유도체 등의 옥심 화합물, 유기 과산화물, 싸이오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염, 케톡심에터, 아미노아세토페논 화합물, 하이드록시아세토페논 등을 들 수 있다.Examples of the polymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton and the like), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, Oxime compounds such as benzimidazole and oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones.

상기 트라이아진 골격을 갖는 할로젠화 탄화 수소 화합물로서는, 예를 들면, 와카바야시 등 저, Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924(1969)에 기재된 화합물, 영국 특허공보 1388492호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 소53-133428호에 기재된 화합물, 독일 특허공보 3337024호에 기재된 화합물, F. C. Schaefer 등에 의한 J. Org. Chem.; 29, 1527(1964)에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 소62-58241호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 평5-281728호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 평5-34920호에 기재된 화합물, 미국 특허공보 제4212976호에 기재되어 있는 화합물 등을 들 수 있다.As the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton, for example, see Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Compounds described in GB-A-5313428, compounds described in German Patent Publication No. 3337024, compounds described in J. Org., &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; . Chem .; 29, 1527 (1964), compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-58241, compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-281728, compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-34920, Compounds described in Japanese Patent Publication No. 4212976, and the like.

상기 미국 특허공보 제4212976호에 기재되어 있는 화합물로서는, 예를 들면, 옥사다이아졸 골격을 갖는 화합물, 일본 공개특허공보 소53-133428호, 일본 공고특허공보 소57-1819호, 동 57-6096호, 및 미국 특허공보 제3615455호에 기재된 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the compound described in the above-mentioned US Patent Publication No. 4212976 include compounds having an oxadiazole skeleton, JP-A-53-133428, JP-A-57-1819, JP-A-57-6096 And the compounds described in U.S. Patent No. 3615455. [

중합 개시제로서는, 하이드록시아세토페논 화합물, 아미노아세토페논 화합물, 및 아실포스핀 화합물도 적합하게 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 평10-291969호에 기재된 아미노아세토페논계 개시제, 일본 특허공보 제4225898호에 기재된 아실포스핀옥사이드계 개시제도 이용할 수 있다.As the polymerization initiator, a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can also be suitably used. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-291969 or the acylphosphine oxide-based initiator disclosed in Japanese Patent Publication No. 4225898 can be used.

하이드록시아세토페논계 개시제로서는, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127(상품명: 모두 BASF사제)을 이용할 수 있다. 아미노아세토페논계 개시제로서는, 시판품인 IRGACURE-907, IRGACURE-369, 및 IRGACURE-379(상품명: 모두 BASF사제)를 이용할 수 있다. 아미노아세토페논계 개시제로서, 365nm 또는 405nm 등의 장파 광원에 흡수 파장이 매칭된 일본 공개특허공보 2009-191179에 기재된 화합물도 이용할 수 있다. 또 아실포스핀계 개시제로서는 시판품인 IRGACURE-819나 DAROCUR-TPO(상품명: 모두 BASF사제)를 이용할 수 있다.As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959 and IRGACURE-127 (all trade names, manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (all trade names, manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, a compound described in JP-A-2009-191179 in which the absorption wavelength is matched to a long-wavelength light source such as 365 nm or 405 nm can be used. Commercially available acylphosphine initiators include IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (all trade names, manufactured by BASF).

중합 개시제로서, 보다 바람직하게는 옥심계 화합물을 들 수 있다. 옥심계 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2001-233842호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2000-80068호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-342166호에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.As the polymerization initiator, oxime compounds are more preferable. As specific examples of the oxime-based compounds, the compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-233842, the compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-80068, and the compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-342166 can be used.

본 실시형태에서 중합 개시제로서 적합하게 이용되는 옥심 유도체 등의 옥심 화합물로서는, 예를 들면, 3-벤조일옥시이미노뷰테인-2-온, 3-아세톡시이미노뷰테인-2-온, 3-프로피온일옥시이미노뷰테인-2-온, 2-아세톡시이미노펜테인-3-온, 2-아세톡시이미노-1-페닐프로페인-1-온, 2-벤조일옥시이미노-1-페닐프로페인-1-온, 3-(4-톨루엔설폰일옥시)이미노뷰테인-2-온, 및 2-에톡시카보닐옥시이미노-1-페닐프로페인-1-온 등을 들 수 있다. Examples of the oxime compounds such as oxime derivatives that are suitably used as the polymerization initiator in the present embodiment include 3-benzoyloxyiminobutain-2-one, 3-acetoxyiminobutain-2- 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane- 1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutain-2-one, and 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropane-1-one.

구체적으로는, 옥심계 중합 개시제로서는, 하기 식 (1)로 나타나는 화합물이 바람직하다. 또한, 옥심의 N-O 결합이 (E)체의 옥심 화합물이어도 되고, (Z)체의 옥심 화합물이어도 되며, (E)체와 (Z)체의 혼합물이어도 된다.Specifically, the oxime-based polymerization initiator is preferably a compound represented by the following formula (1). Further, the N-O bond of the oxime may be an oxime compound of the (E) form, an oxime compound of the (Z) form, or a mixture of the form (E) and the form (Z).

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

(식 (1) 중, R 및 B는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타내고, A는 2가의 유기기를 나타내며, Ar은 아릴기를 나타낸다.)(In the formula (1), R and B each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group.)

상기 R로 나타나는 1가의 치환기로서는, 1가의 비금속 원자단인 것이 바람직하다. 상기 1가의 비금속 원자단으로서는, 알킬기, 아릴기, 아실기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 복소환기, 알킬싸이오카보닐기, 아릴싸이오카보닐기 등을 들 수 있다. 또, 이들 기는, 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다. 치환기로서는 할로젠 원자, 아릴옥시기, 알콕시카보닐기 또는 아릴옥시카보닐기, 아실옥시기, 아실기, 알킬기, 아릴기 등을 들 수 있다.The monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetal atomic group. Examples of the monovalent non-metallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group. These groups may have one or more substituents. The substituent described above may be substituted with another substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.

상기 B로 나타나는 1가의 치환기로서는, 아릴기, 복소환기, 아릴카보닐기, 또는 복소환 카보닐기를 나타낸다. 또, 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 중에서도, 특히 바람직하게는 이하에 나타내는 구조이다. 하기의 구조 중, Y, X, 및 n은, 각각, 후술하는 식 (2)에 있어서의 Y, X, 및 n과 동의이며, 바람직한 예도 동일하다.The monovalent substituent represented by B represents an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. As the substituent, the above-mentioned substituent can be exemplified. The substituent described above may be substituted with another substituent. Among them, particularly preferred is the structure shown below. Y, X, and n in the following structures are synonymous with Y, X, and n in the formula (2), respectively, and preferred examples are also the same.

[화학식 11](11)

Figure pct00011
Figure pct00011

상기 A로 나타나는 2가의 유기기로서는, 탄소수 1~12의 알킬렌기, 사이클로헥실렌기, 알카인일렌기를 들 수 있다. 또, 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다.Examples of the divalent organic group represented by A include an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclohexylene group, and an alkynylene group. These groups may have one or more substituents. As the substituent, the above-mentioned substituent can be exemplified. The substituent described above may be substituted with another substituent.

그 중에서도, A로서는, 감도를 높여, 가열 경시에 따른 착색을 억제하는 점에서, 무치환의 알킬렌기, 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, tert-뷰틸기, 도데실기)로 치환된 알킬렌기, 알켄일기(예를 들면, 바이닐기, 알릴기)로 치환된 알킬렌기, 아릴기(예를 들면, 페닐기, p-톨릴기, 자일릴기, 큐멘일기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 스타이릴기)로 치환된 알킬렌기가 바람직하다.Among them, A is preferably an alkylene group substituted by an unsubstituted alkylene group, an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group or a dodecyl group) An alkylene group substituted with an alkenyl group (e.g., a vinyl group or an allyl group), an aryl group (e.g., a phenyl group, a p-tolyl group, a xylyl group, a cumene group, a naphthyl group, , Styryl group) is preferable.

상기 Ar로 나타나는 아릴기로서는, 탄소수 6~30의 아릴기가 바람직하고, 또, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 앞서 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기의 구체예로서 든 치환 아릴기에 도입된 치환기와 동일한 것을 예시할 수 있다.The aryl group represented by Ar is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and may have a substituent. The substituent may be the same as the substituent introduced into the substituted aryl group as a specific example of the aryl group which may have a substituent.

그 중에서도, 감도를 높여, 가열 경시에 따른 착색을 억제하는 점에서, 치환 또는 무치환의 페닐기가 바람직하다.Among them, a substituted or unsubstituted phenyl group is preferable in that the sensitivity is increased and coloration due to heating over time is suppressed.

식 (1)에 있어서는, 상기 Ar과 인접하는 S로 형성되는 "SAr"의 구조가, 이하에 나타내는 구조인 것이 감도의 점에서 바람직하다. 또한, Me는 메틸기를 나타내고, Et는 에틸기를 나타낸다.In the formula (1), the structure of "SAr" formed from S adjacent to Ar is preferable from the viewpoint of sensitivity in the following structure. Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

옥심 화합물은, 하기 식 (2)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.The oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (2).

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pct00013
Figure pct00013

식 중, R 및 X는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타내고, A 및 Y는 각각 독립적으로 2가의 유기기를 나타내며, Ar은 아릴기를 나타내고, n은 0~5의 정수이다. 식에 있어서의 R, A, 및 Ar은, 상기 식 (1)에 있어서의 R, A, 및 Ar과 동의이며, 바람직한 예도 동일하다. 상기 X로 나타나는 1가의 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 아실기, 알콕시카보닐기, 아미노기, 복소환기, 할로젠 원자를 들 수 있다. 또, 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이들 중에서도, X로서는, 용제 용해성과 장파장 영역의 흡수 효율 향상의 점에서, 알킬기가 바람직하다. 또, 식 (2)에 있어서의 n은, 0~5의 정수를 나타내고, 0~2의 정수가 바람직하다.In the formulas, R and X each independently represent a monovalent substituent, A and Y each independently represent a divalent organic group, Ar represents an aryl group, and n represents an integer of 0 to 5. R, A, and Ar in the formula correspond to R, A, and Ar in the formula (1), and preferable examples are also the same. Examples of the monovalent substituent represented by X include alkyl, aryl, alkoxy, aryloxy, acyloxy, acyl, alkoxycarbonyl, amino, heterocyclic and halogen atoms. These groups may have one or more substituents. As the substituent, the above-mentioned substituent can be exemplified. The substituent described above may be substituted with another substituent. Of these, X is preferably an alkyl group in view of solvent solubility and improvement of absorption efficiency in a long wavelength region. In the formula (2), n represents an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2.

상기 Y로 나타나는 2가의 유기기로서는, 이하에 나타내는 구조를 들 수 있다. 또한, 이하에 나타나는 기에 있어서, *는, 상기 식 (2)에 있어서, Y와 인접하는 탄소 원자와의 결합 위치를 나타낸다.Examples of the divalent organic group represented by Y include the following structures. In the following groups, * represents a bonding position between Y and adjacent carbon atoms in the formula (2).

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure pct00014
Figure pct00014

이하 적합하게 이용되는 옥심 화합물의 구체예 (C-4)~(C-13)을 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples (C-4) to (C-13) of the oxime compounds suitably used are shown below, but the present invention is not limited thereto.

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure pct00015
Figure pct00015

옥심 화합물은, 350nm~500nm의 파장 영역에 극대 흡수 파장을 갖는 것이며, 360nm~480nm의 파장 영역에 흡수 파장을 갖는 것이 바람직하고, 365nm 및 455nm의 흡광도가 높은 것이 특히 바람직하다.The oxime compound has a maximum absorption wavelength in a wavelength range of 350 nm to 500 nm, preferably has an absorption wavelength in a wavelength range of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 455 nm.

옥심 화합물은, 365nm 또는 405nm에 있어서의 몰 흡광 계수는, 감도의 관점에서, 1,000~300,000인 것이 바람직하고, 2,000~300,000인 것이 보다 바람직하며, 5,000~200,000인 것이 특히 바람직하다.The molar extinction coefficient of the oxime compound at 365 nm or 405 nm is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, and particularly preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of sensitivity.

화합물의 몰 흡광 계수는, 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 구체적으로는, 예를 들면, 자외 가시 분광 광도계(Varian사제 Carry-5 spctrophotometer)로, 아세트산 에틸 용제를 이용하여, 0.01g/L의 농도로 측정하는 것이 바람직하다.Specifically, the molar extinction coefficient of the compound can be measured by using an ultraviolet visible spectrophotometer (Carry-5 spactrophotometer manufactured by Varian) with an ethyl acetate solvent at a concentration of 0.01 g / L .

중합 개시제는, 필요에 따라 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 중합 개시제의 착색 감방사선성 조성물 중에 있어서의 함유량(2종 이상의 경우는 총함유량)으로서는, 감방사선성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~20질량%의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~10질량%의 범위, 특히 바람직하게는 1~8질량%의 범위이다. 이 범위 내이면, 양호한 감도와 패턴 형성성이 얻어진다.The polymerization initiator may be used in combination of two or more as necessary. The content (the total content in the case of two or more kinds) of the polymerization initiator in the coloring and radiation-sensitive composition is preferably in the range of 0.1 to 20 mass%, more preferably in the range of 0.5 to 20 mass%, based on the total solid content of the radiation- 10% by mass, particularly preferably 1 to 8% by mass. Within this range, good sensitivity and pattern formability can be obtained.

중합 개시제의 라디칼 발생 효율의 향상, 감광 파장의 장파장화의 목적에서, 증감제를 함유하고 있어도 된다. 본 실시형태에 이용할 수 있는 증감제로서는, 중합 개시제에 대하여, 전자 이동 기구 또는 에너지 이동 기구로 증감시키는 것이 바람직하다.For the purpose of improving the radical generation efficiency of the polymerization initiator and increasing the wavelength of the photosensitive wavelength, a sensitizer may be contained. As the sensitizer usable in the present embodiment, it is preferable to increase or decrease the amount of the polymerization initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism.

증감제로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-32803호의 단락 번호 0101~0154에 기재되는 화합물을 들 수 있다.As the sensitizer, for example, compounds described in paragraphs 0101 to 0154 of JP-A No. 2008-32803 can be mentioned.

상기 조성물 중에 있어서의 증감제의 함유량은, 배합하는 경우, 심부(深部)로의 광흡수 효율과 개시 분해 효율의 관점에서, 고형분 환산으로, 0.1질량%~20질량%인 것이 바람직하고, 0.5질량%~15질량%가 보다 바람직하다.The content of the sensitizer in the composition is preferably from 0.1% by mass to 20% by mass, more preferably from 0.5% by mass to 20% by mass, in terms of solid content, from the viewpoint of the light absorption efficiency into the deep portion and the decomposition efficiency at the start, To 15% by mass is more preferable.

증감제는, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The sensitizer may be used alone, or two or more may be used in combination.

·착색제·coloring agent

착색제는 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지의 다양한 염료나 안료를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있고, 이들은 본 실시형태의 조성물의 용도에 따라 적절히 선택된다. 본 실시형태의 조성물을 컬러 필터 제조에 이용하는 경우인 것이 바람직하고, 컬러 필터의 색화소를 형성하는 적색, 마젠타색, 황색, 청색, 사이안색 및 녹색 등의 유채색계의 착색제(유채색 착색제), 및 블랙 매트릭스 형성용으로 일반적으로 이용되고 있는 흑색계의 착색제(흑색 착색제) 중 어느 것이라도 이용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 착색제가, 적색, 마젠타색, 황색, 청색, 사이안색 및 녹색으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.The coloring agent is not particularly limited, and various dyes and pigments known in the art can be used singly or in combination of two or more, and they are appropriately selected according to the use of the composition of the present embodiment. It is preferable that the composition of the present embodiment is used for the production of a color filter. It is preferably a coloring agent (chromatic coloring agent) of a luster color system such as red, magenta, yellow, blue, Any of the black coloring agents (black coloring agents) generally used for forming a black matrix may be used. In the present embodiment, the colorant is preferably at least one selected from red, magenta, yellow, blue, cyan, and green.

이하, 착색제에 대하여, 컬러 필터 용도에 적합한 착색제를 예로 상세히 설명한다.Hereinafter, the colorant will be described in detail as an example of a colorant suitable for color filter use.

유채색계의 안료로서는, 종래 공지의 다양한 무기 안료 또는 유기 안료를 이용할 수 있다. 또, 무기 안료든 유기 안료든, 고투과율인 것이 바람직한 점을 고려하면, 되도록 미세한 것을 사용하는 것이 바람직하고, 핸들링성도 고려하면, 상기 안료의 평균 1차 입자경은, 0.01μm~0.1μm가 바람직하고, 0.01μm~0.05m가 보다 바람직하다.As the pigments of the raindrop series, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be used. In view of the fact that a high transmittance is preferable for both the inorganic pigment and the organic pigment, it is preferable to use a finely small one. Considering the handling property, the average primary particle size of the pigment is preferably 0.01 탆 to 0.1 탆 , And more preferably 0.01 mu m to 0.05 mu m.

무기 안료로서는, 금속 산화물, 금속 착염 등으로 나타나는 금속 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 타이타늄, 마그네슘, 크로뮴, 아연, 안티모니, 은 등의 금속 산화물, 및 상기 금속의 복합 산화물을 들 수 있다. 타이타늄의 질화물, 은주석 화합물, 은 화합물 등도 사용할 수 있다.Examples of the inorganic pigments include metallic compounds represented by metal oxides and metal complex salts and specifically include metals such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, antimony, Oxides, and composite oxides of the above metals. Nitrides of titanium, silver tin compounds, silver compounds, and the like can also be used.

착색제가 염료인 경우에는, 조성물 중에 균일하게 용해된 상태의 착색 조성물을 얻을 수 있다.When the coloring agent is a dye, a colored composition in a uniformly dissolved state in the composition can be obtained.

착색 감방사선성 조성물에 함유되는 착색제로서 사용할 수 있는 염료는, 특별히 제한은 없고, 종래 컬러 필터용으로서 공지의 염료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 피라졸아조계, 아닐리노아조계, 트라이페닐메테인계, 안트라퀴논계, 안트라피리돈계, 벤질리덴계, 옥소놀계, 피라졸로트라이아졸아조계, 피리돈아조계, 사이아닌계, 페노싸이아진계, 피롤로피라졸아조메타인계, 잔텐계, 프탈로사이아닌계, 벤조피란계, 인디고계, 피로메텐계 등의 염료를 사용할 수 있다. 또, 이들 염료의 다량체를 이용해도 된다.The dye that can be used as the colorant contained in the coloring and radiation-sensitive composition is not particularly limited, and known dyes for color filters can be used. Examples of the compound include pyrazolone compounds, anilino compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, anthrapyridone compounds, benzylidene compounds, oxolin compounds, pyrazolotriazole compounds, Dyes such as dyestuffs, pyrrolopyrazolesulfonate, dyestuffs, phthalocyanine dyes, benzopyran dyes, indigo dyes, and pyromethene dyes can be used. It is also possible to use a multimer of these dyes.

또, 물 또는 알칼리 현상을 행하는 경우, 현상에 의하여 광 미조사부의 바인더 및/또는 염료를 완전하게 제거한다는 관점에서는, 산성 염료 및/또는 그 유도체를 적합하게 사용할 수 있는 경우가 있다.In the case of carrying out water or alkali development, the acid dye and / or its derivative may be suitably used from the viewpoint of completely removing the binder and / or the dye of the non-irradiated portion by the development.

그 외에, 직접 염료, 염기성 염료, 매염 염료, 산성 매염 염료, 아조익 염료, 분산 염료, 유용 염료, 식품 염료, 및/또는 이들의 유도체 등도 유용하게 사용할 수 있다.In addition, direct dyes, basic dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, azo dyes, disperse dyes, useful dyes, food dyes, and / or derivatives thereof may also be usefully used.

또, 상기 이외의, 아조계, 잔텐계, 프탈로사이아닌계의 산성 염료도 바람직하고, C. I. Solvent Blue 44, 38; C. I. Solvent orange 45; Rhodamine B, Rhodamine 110 등의 산성 염료 및 이들 염료의 유도체도 바람직하게 이용된다.Acid dyes, azothenes, phthalocyanine dyes other than the above are also preferable, and C. I. Solvent Blue 44, 38; C. I. Solvent orange 45; Rhodamine B and Rhodamine 110, and derivatives of these dyes are also preferably used.

그 중에서도, 착색제로서는, 트라이아릴메테인계, 안트라퀴논계, 아조메타인계, 벤질리덴계, 옥소놀계, 사이아닌계, 페노싸이아진계, 피롤로피라졸아조메타인계, 잔텐계, 프탈로사이아닌계, 벤조피란계, 인디고계, 피라졸아조계, 아닐리노아조계, 피라졸로트라이아졸아조계, 피리돈아조계, 안트라피리돈계, 피로메텐계로부터 선택되는 착색제인 것이 바람직하다.Among them, colorants include triarylmethane, anthraquinone, azomethine, benzilidene, oxonol, cyan, phenothiazine, pyrrolopyrazole, trimethyin, zanthene, phthalocyanine It is preferable that the colorant is a colorant selected from the group consisting of benzopyran, indigo, pyrazole, anilino azo, pyrazolotriazoazo, pyridino azo, anthrapyridone and pyromethene.

또, 안료와 염료를 조합하여 사용해도 된다. 특히, C. I. 피그먼트 레드 122, C. I. 피그먼트 옐로 185가 바람직하다.A pigment and a dye may be used in combination. Particularly, C. I. Pigment Red 122 and C. I. Pigment Yellow 185 are preferred.

착색 감방사선성 조성물에 있어서 사용할 수 있는 착색제는, 염료, 혹은 안료인 것이 바람직하다. 특히, 평균 입자경 (r)이, 20nm≤r≤300nm, 바람직하게는 125nm≤r≤250nm, 특히 바람직하게는 30nm≤r≤200nm를 충족시키는 안료가 바람직하다. 이러한 평균 입자경의 안료를 이용함으로써, 고콘트라스트비이며, 또한 고광투과율의 화소를 얻을 수 있다. 여기에서 말하는 "평균 입자경"이란, 안료의 1차 입자(단미결정(單微結晶))가 집합한 2차 입자에 대한 평균 입자경을 의미한다. 평균 1차 입자경은, SEM 혹은 TEM으로 관찰하여, 입자가 응집되어 있지 않은 부분에서 입자 사이즈를 100개 계측하여, 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.The coloring agent that can be used in the coloring and radiation-sensitive composition is preferably a dye or a pigment. Particularly, a pigment satisfying an average particle diameter (r) of 20 nm? R? 300 nm, preferably 125 nm? R? 250 nm, particularly preferably 30 nm? R? By using such a pigment having an average particle diameter, a pixel having a high contrast ratio and a high light transmittance can be obtained. The term "average particle size" as used herein means an average particle size of secondary particles aggregated by primary particles (single crystals) of the pigment. The average primary particle diameter can be determined by observing with SEM or TEM, measuring 100 particle sizes in the portion where particles are not aggregated, and calculating an average value.

안료의 2차 입자의 입자경 분포(이하, 간단하게 "입자경 분포"라고 함)는, (평균 입자경 ±100)nm에 포함되는 2차 입자가 전체의 70질량% 이상, 바람직하게는 80질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 입자경 분포는, 산란 강도 분포를 이용하여 측정했다.(Hereinafter simply referred to as "particle size distribution") of the secondary particles of the pigment is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, of the total of the secondary particles contained in the (average particle diameter ± 100) . The particle size distribution was measured using the scattering intensity distribution.

상기 평균 입자경 및 입자경 분포를 갖는 안료는, 시판 중인 안료를, 경우에 따라 사용되는 다른 안료(평균 입자경은 통상, 300nm를 넘음)와 함께, 바람직하게는 분산제 및 용제와 혼합한 안료 혼합액으로 하여, 예를 들면 비즈 밀, 롤 밀 등의 분쇄기를 이용하여, 분쇄하면서 혼합·분산함으로써 조제할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 안료는, 통상, 안료 분산액의 형태를 취한다.The pigment having an average particle size and a particle size distribution is obtained by mixing a commercially available pigment with a pigment mixture mixed with a dispersant and a solvent, together with other pigments (average particle diameter usually exceeds 300 nm) For example, by pulverizing using a pulverizer such as a bead mill or a roll mill. The pigment thus obtained usually takes the form of a pigment dispersion.

착색 감방사선성 조성물에 함유되는 착색제의 함유량(농도)으로서는, 착색 감방사선성 조성물의 전체 고형분 중, 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 15질량% 이상이 보다 바람직하며, 20질량% 이상이 더 바람직하다. 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 45질량% 이하이다.The content (concentration) of the colorant contained in the coloring and radiation-sensitive composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more, of the total solid content of the coloring and radiation- Do. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 45% by mass or less.

착색제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 착색 감방사선성 조성물에 의하여 컬러 필터를 제작했을 때에, 적절한 색도가 얻어진다. 또, 광경화가 충분히 진행되어, 막으로서의 강도를 유지할 수 있기 때문에, 알칼리 현상 시의 현상 래티튜드가 좁아지는 것을 방지할 수 있다.When the content of the coloring agent is within the above range, an appropriate chromaticity can be obtained when the color filter is produced by the coloring and radiation-sensitive composition. In addition, since the photo-curing can sufficiently proceed and the strength as a film can be maintained, it is possible to prevent the development latitude at the time of alkali development from being narrowed.

착색 감방사선성 조성물은, 그 외의 성분을 함유시킬 수도 있다. 그 외의 성분으로서는, 용제, 계면활성제, UV 흡수제, 중합 금지제, 밀착 향상제 등을 들 수 있다.The coloring and radiation-sensitive composition may contain other components. Examples of the other components include a solvent, a surfactant, a UV absorber, a polymerization inhibitor, and an adhesion improver.

·용제·solvent

착색 감방사선성 조성물은, 일반적으로는, 용제를 이용하여 구성할 수 있다. 용제는, 각 성분의 용해성이나 착색 감방사선성 조성물의 도포성을 만족하면 기본적으로는 특별히 제한은 없지만, 특히 자외선 흡수제, 바인더 수지의 용해성, 도포성, 신뢰성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 또, 착색 감방사선성 조성물을 조제할 때에는, 적어도 2종류의 용제를 포함하는 것이 바람직하다.The coloring and radiation-sensitive composition can be generally constituted by using a solvent. The solvent is not particularly limited so long as it satisfies the solubility of each component and the coatability of the coloring and radiation-sensitive composition, but is preferably selected in consideration of the solubility, coatability and reliability of the ultraviolet absorber and binder resin. In preparing the coloring and radiation-sensitive composition, it is preferable to include at least two kinds of solvents.

용제로서는, 에스터류로서, 예를 들면, 아세트산 에틸, 아세트산-n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 폼산 아밀, 아세트산 아이소아밀, 아세트산 아이소뷰틸, 프로피온산 뷰틸, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 옥시아세트산 알킬(예: 옥시아세트산 메틸, 옥시아세트산 에틸, 옥시아세트산 뷰틸(예를 들면, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 뷰틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸 등)), 3-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 3-옥시프로피온산 메틸, 3-옥시프로피온산 에틸 등(예를 들면, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸 등)), 2-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 2-옥시프로피온산 메틸, 2-옥시프로피온산 에틸, 2-옥시프로피온산 프로필 등(예를 들면, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸)), 2-옥시-2-메틸프로피온산 메틸 및 2-옥시-2-메틸프로피온산 에틸(예를 들면, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸 등), 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-옥소뷰탄산 메틸, 2-옥소뷰탄산 에틸 등, 그리고 에터류로서, 예를 들면, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트 등, 그리고 케톤류로서, 예를 들면, 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 2-헵탄온, 3-헵탄온 등, 그리고 방향족 탄화 수소류로서, 예를 들면, 자일렌 등을 적합하게 들 수 있다.Examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, , Methyl lactate, ethyl lactate, alkyloxyacetate (such as methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (e.g., methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, Ethoxyacetic acid ethyl, etc.), 3-oxypropionic acid alkyl esters (e.g., methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate (e.g., methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, Ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate), 2-oxypropionic acid alkyl esters (e.g., methyl 2-oxypropionate, 2-oxypropionate Methyl propionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate) Methyl 2-methylpropionate and ethyl 2-oxy-2-methylpropionate (for example, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy- , Ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate and the like, and ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetra Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, Ether, diethyl Diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol For example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone and the like, and aromatic hydrocarbon such as xylene, for example, Can be suitably selected.

용제의 착색 감방사선성 조성물 중에 있어서의 함유량은, 도포성의 관점에서, 조성물의 전체 고형분 농도가 5~80질량%가 되는 양으로 하는 것이 바람직하고, 5~60질량%가 더 바람직하며, 10~50질량%가 특히 바람직하다.The content of the solvent in the coloring and radiation-sensitive composition is preferably such that the total solid concentration of the composition is 5 to 80% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, Particularly preferably 50% by mass.

·그 외의 첨가제· Other additives

계면활성제Surfactants

상기 조성물에는, 도포성을 보다 향상시키는 관점에서, 각종 계면활성제를 첨가해도 된다. 계면활성제로서는, 불소계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 등의 각종 계면활성제를 사용할 수 있다. 계면활성제의 첨가량은 배합하는 경우, 조성물의 전체 질량에 대하여, 0.001질량%~2.0질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005질량%~1.0질량%이다.To the composition, various surfactants may be added in order to further improve the applicability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone surfactant can be used. The amount of the surfactant to be added is preferably from 0.001 mass% to 2.0 mass%, more preferably from 0.005 mass% to 1.0 mass%, based on the total mass of the composition.

중합 금지제Polymerization inhibitor

조성물의 제조 중 또는 보존 중에 있어서, 특정 모노머의 불필요한 열중합을 저지하기 위하여, 소량의 중합 금지제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중합 금지제로서는, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, o-메톡시페놀, 다이-t-뷰틸-p-크레졸, 피로갈롤, t-뷰틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-뷰틸페놀), N-나이트로소페닐하이드록시아민 제1 세륨염 등을 들 수 있다. 또한, 감방사선성 조성물은, 증감 색소나 개시제의 활성 방사선에 대한 감도를 더 향상시키거나, 혹은 산소에 의한 특정 모노머의 중합 저해를 억제하는 등의 목적에서 공증감제를 함유해도 된다. 또, 경화 피막의 물성을 개량하기 위하여, 희석제, 가소제, 감지화제 등의 공지의 첨가제를 필요에 따라 첨가해도 된다. 중합 금지제를 이용하는 경우의 첨가량으로서는, 착색 감광성 수지 조성물 중의 전체 고형분 중, 0.001질량%~0.015질량%의 범위인 것이 바람직하고, 0.03질량%~0.09질량%가 보다 바람직하다.It is preferable to add a small amount of a polymerization inhibitor in order to prevent unnecessary thermal polymerization of the specific monomer during or during the preparation of the composition. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, o-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4'- Methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol) and N-nitrosophenylhydroxyamine cerium salt . Further, the radiation sensitive composition may contain a notarizing agent for the purpose of further improving the sensitivity to the actinic radiation of the sensitizing dye or initiator, or inhibiting the polymerization inhibition of the specific monomer by oxygen. In order to improve the physical properties of the cured coating, known additives such as a diluent, a plasticizer and a sensitizer may be added as needed. When the polymerization inhibitor is used, the addition amount is preferably in the range of 0.001 mass% to 0.015 mass%, more preferably 0.03 mass% to 0.09 mass%, of the total solid content in the colored photosensitive resin composition.

밀착 향상제Adhesion improver

밀착 향상제를 이용하는 경우의 첨가량으로서는, 착색 감방사선성 수지 조성물 중의 전체 고형분 중, 0.1질량%~5.0질량%의 범위인 것이 바람직하고, 0.2질량%~3.0질량%가 보다 바람직하다.When the adhesion improver is used, the addition amount is preferably in the range of 0.1% by mass to 5.0% by mass, more preferably 0.2% by mass to 3.0% by mass, in the total solid content in the colored radiation sensitive resin composition.

자외선 흡수제Ultraviolet absorber

상기 조성물은, 자외선 흡수제를 함유해도 된다. 자외선 흡수제로서는, 살리실레이트계, 벤조페논계, 벤조트라이아졸계, 치환 아크릴로나이트릴계, 트라이아진계의 자외선 흡수제를 사용할 수 있다. 자외선 흡수제를 포함하는 경우, 자외선 흡수제의 함유량은, 전체 고형분 질량에 대하여, 0.001질량% 이상 1질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.01질량% 이상 0.1질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The composition may contain an ultraviolet absorber. As the ultraviolet absorber, salicylate, benzophenone, benzotriazole, substituted acrylonitrile and triazine ultraviolet absorbers can be used. When the ultraviolet absorber is contained, the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.001% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less based on the mass of the total solid content.

·착색 감방사선성 조성물의 조제Preparation of color sensitive radiation-sensitive compositions

착색 감방사선성 조성물의 조제 양태에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 필수 성분, 및 목적에 따라 병용되는 각종 첨가제를 혼합하여, 조제할 수 있다.The preparation of the coloring and radiolucent composition is not particularly limited, but can be prepared by mixing, for example, essential ingredients and various additives used in combination according to purposes.

착색 감방사선성 조성물은, 이물의 제거나 결함의 저감 등의 목적에서, 필터로 여과하는 것이 바람직하다. 종래부터 여과 용도 등으로 이용되고 있는 것이 바람직하고, 특별히 한정되는 일 없이 이용할 수 있다.The coloring and radiation-sensitive composition is preferably filtered with a filter for the purpose of eliminating foreign matter or reducing defects. It is preferably used for filtration applications and the like, and can be used without particular limitation.

상기 "필터 여과에 의하여 탁도가 30ppm 이하가 되도록 조정하는 방법"은, 환언하면, 색소를 포함하는 중합 용액을 필터 여과함으로써, 탁도가 30ppm 이하이며 색소를 포함하는 중합 용액을 제작하는 방법이다. 이 방법에서는, 중합 용액의 탁도가 30ppm 이하가 될 정도로, 중합 용액으로부터 색소의 응집물이 제거된다.The above-mentioned "method of adjusting the turbidity to be 30 ppm or less by filtration of the filter ", in other words, is a method of producing a polymerization solution containing a dye having turbidity of 30 ppm or less by filtering a polymerization solution containing a dye. In this method, the aggregate of the pigment is removed from the polymerization solution so that the turbidity of the polymerization solution becomes 30 ppm or less.

이 방법은, 색소에 대한 용제의 선택의 폭이 넓다는 이점을 갖는다.This method has an advantage that the selection of the solvent for the dye is wide.

필터 여과에 이용하는 필터로서는, 종래부터 여과 용도 등으로 이용되고 있는 필터인 것이 바람직하고, 특별히 한정되는 일 없이 이용할 수 있다.As the filter used for filtering the filter, it is preferable to use a filter which has been conventionally used for filtration or the like, and can be used without any particular limitation.

상기 필터의 재질의 예로서는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지; 나일론-6, 나일론-6,6 등의 폴리아마이드계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀 수지(고밀도, 초고분자량을 포함함); 등을 들 수 있다. 이들 소재 중에서도 폴리프로필렌(고밀도 폴리프로필렌을 포함함)이 바람직하다.Examples of the material of the filter include fluororesins such as PTFE (polytetrafluoroethylene); Polyamide based resins such as nylon-6, nylon-6,6 and the like; Polyolefin resins (including high density, ultra high molecular weight) such as polyethylene and polypropylene (PP); And the like. Of these materials, polypropylene (including high-density polypropylene) is preferable.

경화막 및 그 제조 방법:Cured film and method for producing the same -

본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 경화막은, 색순도가 높고, 박층이며 높은 흡광 계수가 얻어져, 견뢰성(특히 내열성 및 내광성)이 양호하다. 경화막의 제조 방법은, 착색 감방사선성 조성물을 기판 상에 적용하는 공정과, 상기 착색 감방사선성 조성물을 노광하는 공정을 포함한다. 구체적으로는, 임의의 기판 또는 기재 상에 경화막을 형성할 때에는, 착색 감방사선성 조성물을 도포하거나, 혹은 기판 등을 착색 감방사선성 조성물에 침지하여 착색 감방사선성 조성물층을 형성하여, 이를 경화시켜도 된다. 또, 패턴상의 경화막을 형성하는 경우, 기판 상에 잉크젯 기록 방법에 의하여 적용해도 되고, 나염이나 오프셋 인쇄 등의 공지의 인쇄법을 적용해도 되지만, 고정세한 패턴을 형성할 수 있다는 관점에서는, 후술하는, 기판 상에 착색 감방사선성 조성물층을 형성하고, 패턴상으로 노광한 후, 현상하여 착색 감방사선성 조성물층의 미노광부를 제거하는 방법이 바람직하다.The cured film according to the preferred embodiment of the present invention has a high color purity, a thin layer, and a high extinction coefficient, and has a satisfactory fastness (particularly, heat resistance and light resistance). The production method of the cured film includes a step of applying the coloring and radiation-sensitive composition onto a substrate and a step of exposing the coloring and radiation-sensitive composition. Specifically, when a cured film is formed on an arbitrary substrate or substrate, a coloring and radiation-sensitive composition is applied, or a substrate or the like is immersed in a coloring and radiation-sensitive composition to form a coloring and radiation-sensitive composition layer, . In the case of forming a patterned cured film, a known printing method such as printing or offset printing may be applied on the substrate by an ink-jet recording method, but from the viewpoint of forming a high-definition pattern, A method of forming a coloring and radiation-sensitive composition layer on a substrate, exposing it to a pattern, and then developing it to remove the unexposed portion of the coloring and radiation-sensitive composition layer.

경화막의 막두께는, 예를 들면, 0.5~1.5μm로 할 수 있다.The film thickness of the cured film may be, for example, 0.5 to 1.5 占 퐉.

컬러 필터 및 그 제조 방법:Color filter and manufacturing method thereof:

컬러 필터의 제조 방법은, 착색 감방사선성 조성물을 기판 상에 적용하는 공정과, 상기 착색 감방사선성 조성물을 패턴 노광하는 공정을 포함한다. 구체적으로는, 지지체 상에, 앞서 설명한 착색 감방사선성 조성물을 적용하여 착색 감방사선성 조성물층을 형성하는 공정(이하, "착색 감방사선성 조성물층 형성 공정"이라고도 함)과, 상기 착색 감방사선성 조성물층을 마스크를 통하여 패턴 노광하는 공정(이하, "노광 공정"이라고도 함)과, 노광 후의 착색 감방사선성 조성물층을 현상하여 착색 패턴(이하, "착색 화소"라고도 함)을 형성하는 공정(이하, "현상 공정"이라고도 함)을 포함한다.The manufacturing method of the color filter includes a step of applying the coloring and radiation-sensitive composition onto a substrate and a step of pattern-exposing the coloring and radiation-sensitive composition. Specifically, a step of forming a coloring and radiation-sensitive composition layer by applying the above-described coloring and radiation-sensitive composition on a support (hereinafter also referred to as a "step of forming a coloring and radiation-sensitive composition layer"), (Hereinafter, also referred to as an " exposure step ") of developing a coloring radiation-sensitive composition layer after exposure, and a step of forming a coloring pattern (Hereinafter also referred to as "development process").

·착색 감방사선성 조성물층 형성 공정Coloration Sensitization Radiation Composition Layer Formation Process

착색 감방사선성 조성물층 형성 공정에서는, 지지체 상에, 착색 감방사선성 조성물을 적용하여 착색 감방사선성 조성물층을 형성한다.In the step of forming a coloring and radiation-sensitive composition layer, a coloring and radiation-sensitive composition is applied on a support to form a coloring and radiation-sensitive composition layer.

본 공정에 이용할 수 있는 지지체로서는, 예를 들면, 기판(예를 들면, 실리콘 기판) 상에 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자(수광 소자)가 마련된 고체 촬상 소자용 기판을 이용할 수 있다.As a support which can be used in the present step, for example, a solid substrate (e.g., a silicon substrate) provided with an imaging element (light receiving element) such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) A substrate for an imaging device can be used.

착색 패턴은, 고체 촬상 소자용 기판의 촬상 소자 형성면측(앞면)에 형성되어도 되고, 촬상 소자 비형성면측(이면)에 형성되어도 된다.The coloring pattern may be formed on the imaging element formation surface side (front surface) of the substrate for the solid-state imaging element or on the imaging element non-formation surface side (back surface).

고체 촬상 소자용 기판에 있어서의 각 촬상 소자 간이나, 고체 촬상 소자용 기판의 이면에는, 차광막이 마련되어 있어도 된다.A light shielding film may be provided between each imaging element in the substrate for the solid-state imaging element or on the back surface of the substrate for the solid-state imaging element.

또, 지지체 상에는, 필요에 따라, 상부의 층과의 밀착 개량, 물질의 확산 방지 혹은 기판 표면의 평탄화를 위하여 언더코팅층을 마련해도 된다.If necessary, an undercoat layer may be provided on the support for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of substances, or planarizing the surface of the substrate.

지지체 상으로의 착색 감방사선성 조성물의 적용 방법으로서는, 슬릿 도포, 잉크젯법, 회전 도포, 유연 도포, 롤 도포, 스크린 인쇄법 등의 각종 도포 방법을 적용할 수 있다.As a method of applying the coloring and radiation-sensitive composition onto a support, various coating methods such as slit coating, ink-jetting, spin coating, flexible coating, roll coating, screen printing and the like can be applied.

착색 감방사선성 조성물층의 막두께로서는, 0.1μm~10μm가 바람직하고, 0.2μm~5μm가 보다 바람직하며, 0.2μm~3μm가 더 바람직하다.The film thickness of the coloring and radiation-sensitive composition layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.2 to 5 μm, and further preferably 0.2 to 3 μm.

지지체 상에 도포된 착색 감방사선성 조성물층의 건조(프리베이크)는, 핫플레이트, 오븐 등으로 50℃~140℃의 온도에서 10초~300초로 행할 수 있다.Drying (prebaking) of the coloring and radiation-sensitive composition layer applied on the support can be carried out at a temperature of 50 to 140 캜 for 10 to 300 seconds in a hot plate, an oven or the like.

·노광 공정· Exposure process

노광 공정에서는, 착색 감방사선성 조성물층 형성 공정에 있어서 형성된 착색 감방사선성 조성물층을, 예를 들면, 스테퍼 등의 노광 장치를 이용하여, 소정의 마스크 패턴을 갖는 마스크를 통하여 패턴 노광한다. 노광 시에 이용할 수 있는 방사선(광)으로서는, 특히, g선, i선 등의 자외선이 바람직하게(특히 바람직하게는 i선) 이용된다. 조사량(노광량)은 30~1500mJ/cm2가 바람직하고, 50~1000mJ/cm2가 보다 바람직하며, 80~500mJ/cm2가 가장 바람직하다.In the exposure step, the coloring and radiation-sensitive composition layer formed in the step of forming the coloring and radiation-sensitive composition layer is subjected to pattern exposure through a mask having a predetermined mask pattern, for example, using an exposure apparatus such as a stepper. As the radiation (light) usable at the time of exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferably used (particularly preferably i-line). Irradiation dose (exposure dose) is 30 ~ 1500mJ / cm 2 are preferred, and 50 ~ 1000mJ / cm 2 is more preferably, 80 ~ 500mJ / cm 2 is most preferred.

·현상 공정· Development process

이어서 알칼리 현상 처리 등의 현상을 행함으로써, 노광 공정에 있어서의 광 미조사 부분의 착색 감방사선성 조성물층이 알칼리 수용액에 용출하여, 광경화한 부분만이 남는다. 현상액으로서는, 하지(下地)의 촬상 소자나 회로 등에 데미지를 일으키지 않는, 유기 알칼리 현상액이 바람직하다. 현상 온도로서는 통상 20℃~30℃이며, 현상 시간은, 예를 들면, 20초~90초이다. 보다 잔사를 제거하기 위하여, 최근에는 120초~180초 행하는 경우도 있다. 나아가서는, 보다 잔사 제거성을 향상시키기 위하여, 현상액을 60초마다 털어내고, 추가로 새로이 현상액을 공급하는 공정을 수회 반복하는 경우도 있다.Subsequently, development such as alkali developing treatment is carried out, whereby the coloring and radiation-sensitive composition layer of the unexamined portion in the exposure step is eluted into the aqueous alkaline solution, leaving only the light-cured portion. As the developing solution, an organic alkali developing solution which does not cause damage to the imaging element, circuit, etc. on the ground (base) is preferable. The development temperature is usually 20 ° C to 30 ° C, and the development time is 20 seconds to 90 seconds, for example. In order to remove residues more, it is sometimes performed 120 seconds to 180 seconds recently. Further, in order to further improve the removability of the residue, the step of removing the developing solution every 60 seconds and supplying a new developing solution may be repeated a number of times.

·포스트베이크· Post-baking

이어서, 건조를 실시한 후에 가열 처리(포스트베이크)를 행하는 것이 바람직하다. 다색의 착색 패턴을 형성하는 것이 바람직하고, 각 색에 상기 공정을 순차 반복하여 경화 피막을 제조할 수 있다. 이로써 컬러 필터가 얻어진다. 포스트베이크는, 경화를 완전한 것으로 하기 위한 현상 후의 가열 처리이다. 그 가열 온도는, 유기 광전 변환부의 손상을 억제하는 관점에서, 240℃ 이하가 바람직하고, 220℃ 이하가 보다 바람직하며, 200℃ 이하가 더 바람직하고, 190℃ 이하가 특히 바람직하다. 하한은 특별히 없지만, 효율적이고 또한 효과적인 처리를 고려하면, 50℃ 이상의 열경화 처리를 행하는 것이 바람직하고, 100℃ 이상이 보다 바람직하다.Subsequently, it is preferable to carry out a heat treatment (post-baking) after drying. It is preferable to form a multicolor colored pattern, and the above process can be repeated for each color in order to produce a cured film. As a result, a color filter is obtained. The post-baking is post-development heat treatment to make the curing complete. The heating temperature is preferably 240 占 폚 or lower, more preferably 220 占 폚 or lower, more preferably 200 占 폚 or lower, and particularly preferably 190 占 폚 or lower, from the viewpoint of suppressing damage to the organic photoelectric conversion portion. Although there is no particular lower limit, it is preferable to carry out the heat curing treatment at 50 캜 or higher, more preferably 100 캜 or higher, in consideration of efficient and effective treatment.

(저산소하 베이크)(Low oxygen low bake)

본원 발명에 있어서, 저산소하에서 포스트베이크를 행하는 경우, 포스트베이크의 온도가 낮을수록, 화소의 직사각형성이 양호해져 바람직하다. 포스트베이크의 온도로서는 150℃ 이하가 바람직하고, 140℃ 이하가 보다 바람직하며, 130℃ 이하가 더 바람직하고, 100℃ 이하가 특히 바람직하다. 하한은 70℃ 이상이 바람직하다.In the present invention, in post-baking under low oxygen, the lower the post-baking temperature is, the better the rectangularity of the pixel becomes. The post-baking temperature is preferably 150 占 폚 or lower, more preferably 140 占 폚 or lower, even more preferably 130 占 폚 or lower, and particularly preferably 100 占 폚 or lower. The lower limit is preferably 70 DEG C or higher.

이 포스트베이크 처리는, 현상 후의 도포막을, 상기 조건이 되도록 핫플레이트나 컨벡션 오븐(열풍 순환식 건조기), 고주파 가열기 등의 가열 수단을 이용하여, 연속식 혹은 배치식으로 행할 수 있다.The post-baking treatment can be carried out continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot-air circulation type drier), a high-frequency heater or the like so as to achieve the above-

본 발명에 있어서는, 상기의 가열에 의한 포스트베이크로 변경하여, UV(자외선) 조사에 의하여 컬러 필터의 화소를 경화시켜도 된다. 이 때, UV 경화제는, 통상의 I선 노광에 의한 리소그래피 공정을 위하여 첨가하는 개시제의 노광 파장인 365nm보다 단파의 파장으로 경화할 수 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the post-baking by heating may be changed to cure the pixels of the color filter by UV (ultraviolet) irradiation. At this time, it is preferable that the UV curing agent can be cured at a wavelength shorter than 365 nm, which is the exposure wavelength of the initiator added for the lithography process by ordinary I-line exposure.

UV 큐어를 위하여, 컬러 필터의 리소그래피용의 제1 개시제 외에, 제2 개시제를 넣는 것이 보다 바람직하다.For UV curing, it is more preferable to add a second initiator in addition to the first initiator for lithography of the color filter.

제2 개시제로서는, 365nm의 흡수가 적은 것이 바람직하다.As the second initiator, it is preferable that absorption at 365 nm is small.

여기에서 말하는 365nm에서의 흡수란, 아세토나이트릴 중 0.01질량%의 흡수를 측정했을 때의 Absorbance(ABS)로 정의하고, ABS는 0.10 이하가 바람직하며, 0.07 이하가 보다 바람직하고, 0.05 이하가 가장 바람직하다.Here, the absorption at 365 nm is defined as Absorbance (ABS) when absorption of 0.01% by mass in acetonitrile is measured. ABS is preferably 0.10 or less, more preferably 0.07 or less, and most preferably 0.05 or less desirable.

UV 경화제로서는, 예를 들면, 지바 이르가큐어 2959(상품명)를 들 수 있다. UV 조사광의 구체적 파장으로서는, 340nm 이하에서 경화하는 재료로 하는 것이 바람직하다. 파장의 하한값은 특별히 없지만, 220nm 이상인 것이 일반적이다. 또 UV 조사의 노광량은 100~5000mJ가 바람직하고, 300~4000mJ가 바람직하며, 800~3500mJ가 더 바람직하다. 이 UV 경화 공정은, 리소그래피 공정 후에 행하는 것이, 저온 경화를 보다 효과적으로 행하기 위하여, 바람직하다. 노광 광원은 오존리스 수은 램프를 사용하는 것이 바람직하다. As the UV curing agent, for example, Zibair Cure 2959 (trade name) can be mentioned. As the specific wavelength of the UV irradiation light, it is preferable to use a material which hardens at 340 nm or less. The lower limit of the wavelength is not particularly limited, but is generally 220 nm or more. The exposure dose of UV irradiation is preferably 100 to 5000 mJ, more preferably 300 to 4000 mJ, and even more preferably 800 to 3500 mJ. The UV curing process is preferably performed after the lithography process in order to more effectively perform low-temperature curing. It is preferable to use an ozone mercury lamp as the exposure light source.

본 발명에 있어서는, 상기의 감방사선성 조성물의 포스트베이크를, 저산소 농도의 분위기하에서 행하는 것이 바람직하다. 그 산소 농도는, 19%(체적 기준) 이하인 것이 바람직하고, 15%(체적 기준) 이하인 것이 보다 바람직하며, 10%(체적 기준) 이하인 것이 더 바람직하고, 7%(체적 기준) 이하인 것이 더 바람직하며, 3%(체적 기준) 이하인 것이 특히 바람직하다. 하한은 특별히 없지만, 10ppm(체적 기준) 이상이 실제적이다.In the present invention, post-baking of the above radiation sensitive composition is preferably performed in an atmosphere of a low oxygen concentration. The oxygen concentration is preferably not more than 19% (volumetric basis), more preferably not more than 15% (volumetric basis), more preferably not more than 10% (volumetric basis), more preferably not more than 7% , And particularly preferably not more than 3% (volumetric basis). There is no lower limit, but more than 10 ppm (volume basis) is practical.

컬러 필터에 있어서의 착색 패턴(착색 화소)의 막두께로서는, 2μm 이하가 바람직하고, 1μm 이하가 보다 바람직하다. 착색 패턴(착색 화소)의 사이즈(패턴폭)로서는, 2.5μm 이하가 바람직하고, 2μm 이하가 보다 바람직하며, 1.7μm 이하가 특히 바람직하다.The film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter is preferably 2 占 퐉 or less, and more preferably 1 占 퐉 or less. The size (pattern width) of the coloring pattern (coloring pixel) is preferably 2.5 占 퐉 or less, more preferably 2 占 퐉 or less, and particularly preferably 1.7 占 퐉 or less.

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명이 없는 한, "부", "%"는, 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it is beyond the ordinary knowledge. Unless otherwise stated, "part" and "%" are based on mass.

유기 광전 변환부(층)의 제작Fabrication of organic photoelectric conversion part (layer)

퀴나크리돈의 증착막을 제작했다. 상세는 공지 문헌에 준거했다. 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2010-103457의 [0341]에 준거하여, 유리 기판 상에, 아모퍼스성 ITO 30nm를 스퍼터법에 의하여 성막했다. 그 위에, 퀴나크리돈을 100nm가 되도록 진공 가열 증착에 의하여 성막하여 광전 변환층에 상당하는 층으로 했다. 또, 상부 전극으로서 스퍼터법에 의하여 아모퍼스성 ITO를 5nm 성막하여 투명 전극으로 했다.A vapor-deposited film of quinacridone was prepared. Details were in accordance with known documents. Specifically, in accordance with Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-103457 [0341], amorphous ITO 30 nm was formed on a glass substrate by a sputtering method. Then, quinacridone was deposited thereon by vacuum evaporation deposition to have a thickness of 100 nm, thereby forming a layer corresponding to the photoelectric conversion layer. Amorphous ITO was deposited to a thickness of 5 nm as a top electrode by a sputtering method to obtain a transparent electrode.

무기 보호층의 형성Formation of inorganic protective layer

무기 보호층은 일본 공개특허공보 2010-103457의 [0341]에 따라 제작했다. 구체적으로는, 상기 유기 광전 변환부 상에, 보호층으로서 ALCVD법에 의하여 Al2O3층을 30nm의 두께로 형성했다. 또, CVD법에 의하여 SiON층을 200nm의 두께로 형성했다(무기막의 두께는 230nm가 되었다). 진공 증착은 모두 4×10-4Pa 이하의 진공도로 행했다. 이 보호막 1의 표면 조도 Ra를 Veeco사제의 AFM(원자간력 현미경) Dimension3100으로 측정한 바, Ra는 25nm였다.The inorganic protective layer was produced in accordance with Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-103457 [0341]. Specifically, an Al 2 O 3 layer was formed to a thickness of 30 nm on the organic photoelectric conversion portion by ALCVD as a protective layer. Further, a SiON layer was formed to a thickness of 200 nm by CVD (the thickness of the inorganic film was 230 nm). Vacuum deposition was performed at a vacuum degree of 4 x 10 &lt; ~ 4 &gt; The surface roughness Ra of this protective film 1 was measured by AFM (atomic force microscope) Dimension 3100 manufactured by Veeco Co. The Ra was 25 nm.

또, 2번째 층의 SiON층의 형성 조건을 변경하여, 표면 조도 Ra가 이하인 보호층 2~4를 작성했다.Protective layers 2 to 4 having a surface roughness Ra of not more than 2 were prepared by changing the formation conditions of the SiON layer of the second layer.

[표 A][Table A]

Figure pct00016
Figure pct00016

유기 보호막층의 형성(비교예)Formation of organic passivation layer (comparative example)

PVA(폴리바이닐알코올)를 10질량%로 용해한 수용액을 제작했다. 이를, 스핀 코트로 상기 유기 광전 변환부(층) 위에 도포했다. 그 후, 건조하여 230nm의 유기 보호막으로 했다.An aqueous solution in which 10 mass% of PVA (polyvinyl alcohol) was dissolved was prepared. This was coated on the organic photoelectric conversion portion (layer) with a spin coat. Thereafter, it was dried to obtain an organic protective film of 230 nm.

〔안료 분산액의 조제〕[Preparation of Pigment Dispersion]

하기 조성의 혼합액을, 0.3mm 직경의 지르코니아 비즈를 사용하여, 비즈 밀(감압 기구 부착 고압 분산기 NANO-3000-10(니혼 비이이(주)제))으로, 3시간, 혼합, 분산하여, 각 안료 분산액을 조제했다.The mixed liquid of the following composition was mixed and dispersed for 3 hours with a bead mill (high pressure disperser NANO-3000-10 (manufactured by Nippon Express Co., Ltd.) with a pressure reducing mechanism) using 0.3 mm diameter zirconia beads, To prepare a pigment dispersion.

(안료 분산액 Y)(Pigment dispersion Y)

·C. I. 피그먼트 옐로 185 18.0부C. I. Pigment Yellow 185 18.0 parts

·분산제 1.8부· Dispersant 1.8 part

·수지 1 9.9부· Resin 1 9.9 part

·용제 70.3부·solvent 70.3 parts

(안료 분산액 Cy)(Pigment dispersion Cy)

·C. I. 피그먼트 블루 15:6 7.4부C. I. Pigment Blue 15: 6 7.4

·알루미늄프탈로사이아닌 10.6부Aluminum phthalocyanine 10.6 part

·분산제 1.8부· Dispersant 1.8 part

·수지 1 9.9부· Resin 1 9.9 part

·용제 70.3부·solvent 70.3 parts

〔착색 감방사선성 조성물의 조제〕[Preparation of coloring and radiation-sensitive composition]

하기의 성분을 혼합하여, 착색 감방사선성 조성물을 조제했다.The following components were mixed to prepare a coloring and radiation-sensitive composition.

(착색 감방사선성 조성물 Y)(Color Sensitive Radiation Composition Y)

·안료 분산액 Y 36.1부Pigment dispersion Y 36.1 part

·특정 아크릴계 폴리머 0.6부· Specific acrylic polymer 0.6 part

·수지 1 4.5부· Resin 1 4.5 parts

·중합성 화합물 1 2.0부Polymerizable compound 1 2.0 parts

·중합성 화합물 2 6.0부Polymerizable compound 2 6.0 parts

·중합 개시제 1 1.2부Polymerization initiator 1 1.2 part

·용제 49.6부·solvent 49.6 parts

〔착색 감방사선성 조성물 Cy〕[Color Sensitive Radiation Composition Cy]

·안료 분산액 Cy 27.8부Pigment dispersion Cy 27.8 parts

·특정 아크릴계 폴리머 0.6부· Specific acrylic polymer 0.6 part

·수지 1 6.8부· Resin 1 6.8 part

·중합성 화합물 1 6.3부Polymerizable compound 1 6.3 parts

·중합성 화합물 2 2.1부Polymerizable compound 2 2.1 part

·중합 개시제 1 1.0부Polymerization initiator 1 1.0 part

·용제 55.4부·solvent 55.4 parts

분산제: (b) 중합성기를 갖지 않는 폴리머…BYK사제 BYK-2001Dispersant: (b) Polymer having no polymerizable group Manufactured by BYK BYK-2001

수지 1: (b) 중합성기를 갖지 않는 폴리머…Resin 1: (b) Polymer having no polymerizable group

벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체        Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer

(=70/30몰비, Mw:30000,        (= 70/30 mole ratio, Mw: 30000,

산가: 110mgKOH/g)                     Acid value: 110 mgKOH / g)

특정 아크릴계 폴리머:Specific acrylic polymer:

(a) 중합성기를 갖는 아크릴계 폴리머…        (a) Acrylic polymer having a polymerizable group

다이셀 가가쿠사제 상품명 사이클로머 P        Manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. Cyclomer P

중합성 화합물 1: 다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트Polymerizable compound 1: Dipentaerythritol hexaacrylate

(닛폰 가야쿠사제 상품명 카야라드 DPHA)                (Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD DPHA)

중합성 화합물 2: 펜타에리트리톨에틸렌옥사이드Polymerizable compound 2: pentaerythritol ethylene oxide

변성 테트라아크릴레이트(닛폰 가야쿠사제 상품명 RP-1040)                Modified tetraacrylate (RP-1040, trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)

중합 개시제 1: BASF사제, IRGACURE-OXE01Polymerization initiator 1: IRGACURE-OXE01 manufactured by BASF

용제: 프로필렌글라이콜메틸에터아세테이트Solvent: Propylene glycol methyl ether acetate

얻어진 각 착색 감방사선성 조성물을 이용하여, 분광 특성을 평가했다. 결과를 하기 표에 나타낸다.Each of the coloring and radiation-sensitive compositions obtained was used to evaluate spectroscopic characteristics. The results are shown in the following table.

〔단독의 분광 특성〕[Single spectral characteristics]

각 착색 감방사선성 조성물을, 유리 기판 상에, 스핀 코트하여, 포스트베이크 후의 막두께가 (1.0)μm가 되도록 도포하여, 100℃ 120초간 핫플레이트로 건조하고, 건조한 후에 또 200℃의 핫플레이트를 이용하여 300초간 가열 처리(포스트베이크)를 행했다.Each coloring and radiation-sensitive composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 1.0 mu m after post-baking, dried with a hot plate at 100 DEG C for 120 seconds, (Post-baking) for 300 seconds.

〔컬러 필터의 제작〕[Production of color filter]

CF1 색조CF1 Hue

Cy의 착색 감방사선성 조성물을, 상기에서 얻은 유기 광전 변환막의 보호층 상에 건조 후의 막두께가 1.0μm가 되도록 스핀 코터를 이용하여 도포하고, 100℃의 핫플레이트를 이용하여 120초간 가열 처리(프리베이크)를 행했다.Cy was coated on the protective layer of the organic photoelectric conversion film obtained above using a spin coater so as to have a film thickness of 1.0 mu m after drying and heat treatment for 120 seconds using a hot plate at 100 DEG C Pre-baking) was performed.

이어서, i선 스테퍼 노광 장치 FPA-3000i5+(Canon(주)제)를 사용하여, 패턴 노광은, 21행×19열의 매트릭스상으로 배열된 패턴의 합계 399개소에 행했다. 이 때, 매트릭스 중 상기 21행은, 최소 노광량을 500J/m2로 하여, 500J/m2로부터 500J/m2 간격으로 1행마다 노광량을 증가시킨 조건으로 되어 있고, 한편 상기 19열은, 초점거리 최적값(Foucus 0.0μm)을 중심으로 하여 0.1μm 간격으로 초점거리를 변화시킨 조건으로 되어 있다. 즉, 중앙 1열을 초점거리 최적값으로 하고, 1열마다 초점거리를 변화시킨 조건으로 하여, 평방 3.0μm의 정사각형 픽셀 패턴이 4mm×3mm의 범위 내에 배열되도록 화상 형성되는 포토마스크를 이용했다.Subsequently, the pattern exposure was carried out at a total of 399 patterns of patterns arranged in a matrix of 21 rows x 19 columns using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Inc.). In this case, the 21 rows in the matrix are conditions in which the minimum exposure amount is 500 J / m 2 and the exposure amount is increased every 500 rows from 500 J / m 2 to 500 J / m 2 , And the focal length was changed at intervals of 0.1 mu m centering on the optimum distance (Foucus 0.0 mu m). That is, a photomask in which a square pixel pattern with a square of 3.0 탆 is arranged within a range of 4 mm x 3 mm is used as a condition that the center line is an optimum focal length distance and the focal length is changed for each column.

그 후, 노광된 도포막이 형성되어 있는 기판을 스핀·샤워 현상기(DW-30형, (주)케미트로닉스제)의 수평 회전 테이블 상에 재치하고, CD-2060(후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈(주)제)을 이용하여 23℃에서 60초간 패들 현상을 행하여, 기판 상에 착색 패턴을 형성했다.Thereafter, the substrate on which the exposed coating film was formed was placed on a horizontal rotation table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by KEMITRONICS Co., Ltd.), and CD-2060 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Paddle development was performed at 23 DEG C for 60 seconds to form a colored pattern on the substrate.

착색 패턴이 형성된 기판을 순수로 린스 처리를 행하고, 그 후 스프레이 건조했다.The substrate on which the colored pattern was formed was rinsed with pure water, and then spray-dried.

또, 표 1의 온도의 핫플레이트를 이용하여 300초간 가열 처리(포스트베이크)를 행하여, 착색제에 대응한 착색 화소를 갖는 기판을 얻었다. 이 때의 분위기에 있어서의 산소 농도는 표 1과 같이 했다.Further, a heat treatment (post-baking) was performed for 300 seconds using a hot plate at the temperature shown in Table 1 to obtain a substrate having colored pixels corresponding to the coloring agent. The oxygen concentration in the atmosphere at this time was as shown in Table 1.

시험 108에서는, 착색 감방사선성 조성물 Y에 추가로 Irgacure2959(아세토나이트릴 0.01질량%에서의 365nm에서의 ABS 0.03)를 1.2부 추가하여 첨가했다. 그 포스트베이크를 가열에 의한 것이 아니라, 우시오 덴키제의 자외 조사 장치 UMA-802-HC552를 사용하여, 오존리스 수은 램프에 의하여, 300mW 10초의 조사를 행했다. 이것 이외에는 동일하게 하여 착색 패턴을 작성하여 평가 시험을 행했다.In Test 108, 1.2 parts of Irgacure 2959 (ABS 0.03 at 365 nm in 0.01% by weight of acetonitrile) was added to the coloring and radiation-sensitive composition Y in addition. The postbake was irradiated by an ozone gas mercury lamp at 300 mW for 10 seconds by using an ultraviolet irradiation device UMA-802-HC552 manufactured by Ushio DENKI, not by heating. A coloring pattern was formed in the same manner as above except that the evaluation test was carried out.

CF2 색조CF2 Hue

Y의 착색 감방사선 조성물을 상기 Cy와 동일한 조건에서 추가로 스프레이 건조까지 행했다. 이 때의 분광 변화를 컬러 필터 1과 동일하게 행했다.Y was further subjected to spray drying under the same conditions as in the above Cy. The spectral change at this time was performed in the same manner as the color filter 1.

(평가 방법)(Assessment Methods)

유기 광전 변환막 및 컬러 필터와 함께 단층에서의 도포막(보호막)을 제작하여 그것을 기준으로 했다. 이를 도 1과 같이 적층시켰을 경우의(450nm~700nm 사이의) 최대 투과율의 분광 변화를 바탕으로 그 크기로 서열을 부여했다. 이 측정은, 실온(25℃)에서 행했다.A coating film (protective film) in a single layer together with an organic photoelectric conversion film and a color filter was prepared and used as a reference. And the sequence was given a size based on the spectral change of the maximum transmittance (between 450 nm and 700 nm) when laminated as shown in FIG. This measurement was carried out at room temperature (25 占 폚).

[표 B][Table B]

Figure pct00017
Figure pct00017

[표 1][Table 1]

Figure pct00018
Figure pct00018

온도: 프로세스 온도Temperature: Process temperature

산소 농도: 프로세스 산소 농도Oxygen concentration: process oxygen concentration

분광 변화: 분광 변화의 평가 결과Spectroscopic change: Evaluation result of spectroscopic change

통상의 리소그래피: 상기 CF1의 제작에서 채용한 공정에 따름Conventional lithography: according to the process employed in the production of CF1

상기의 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 양호한 CMOS 이미지 센서를 제작할 수 있는 것을 알 수 있다. 특히 유기 광전 변환막의 품질이 유지되어, 고품위의 이미지 센서로 할 수 있다.From the above results, it can be seen that a good CMOS image sensor can be manufactured by the manufacturing method of the present invention. In particular, the quality of the organic photoelectric conversion film is maintained, and a high-quality image sensor can be obtained.

(추가 평가)(Additional evaluation)

(CF2의 단층 분광에 대한 변화)(Change of CF2 to single layer spectroscopy)

CF2(YELLOW의 컬러 필터)를, 유리 기판 상에 상기 <CF2 색조>에 기재된 사항과 마찬가지로 단층에서 도포를 행하여, 최대의 분광 투과율을 측정했다(Tmax로 함). 다음으로 하기 표에 나타낸 보호막을 적용하여, 광전 변환막 상에 Cy의 컬러 필터를 형성하고, 프로세스 처리를 한 후, CF2의 컬러 필터를 형성했다.CF2 (YELLOW color filter) was coated on the glass substrate in a single layer in the same manner as described in the above < CF2 color tones >, and the maximum spectral transmittance was measured (Tmax). Next, the protective film shown in the following table was applied, a color filter of Cy was formed on the photoelectric conversion film, a process process was performed, and a color filter of CF2 was formed.

형성 후의 분광 투과율을 측정하고, 최대의 분광 투과율을 Ty로 한다. 각 샘플에 대하여 Ty와 Tmax를 비교하고, 이하의 표에 그 차로 랭크 분류를 행하여 CF2의 단층 분광에 대한 변화의 평가로 했다. 또한, 시험 201은 보호층을 Al2O3의 단층으로 한 예이다.The spectral transmittance after formation is measured, and the maximum spectral transmittance is Ty. Ty and Tmax were compared for each sample, and rank classification by the difference was performed in the following table to evaluate the change of CF2 with respect to single layer spectroscopy. Test 201 is an example in which the protective layer is a single layer of Al 2 O 3 .

[표 C][Table C]

Figure pct00019
Figure pct00019

(CF1의 직사각형성)(Rectangularity of CF1)

CF1은 이상적으로는 3.0μm의 정사각형 패턴이 된다. CF2를 형성한 후의 CF1의 1변의 길이를 측정하여, 3.0μm에서 몇% 어긋난 정사각형 패턴이 되어 있는지를 평가하여, 랭크 분류를 행했다.CF1 is ideally a square pattern of 3.0 microns. The length of one side of CF1 after forming CF2 was measured, and it was evaluated whether or not a square pattern deviated by several percent at 3.0 mu m was obtained, and rank classification was performed.

[표 D][Table D]

Figure pct00020
Figure pct00020

[표 2][Table 2]

Figure pct00021
Figure pct00021

본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것은 아니고, 첨부의 청구범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하지 않게 폭넓게 해석되어야 하는 것으로 생각한다.While the present invention has been described in conjunction with the embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to any details of the description thereof except as specifically set forth and that the invention is broadly construed and interpreted without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. .

본원은, 2013년 7월 18일에 일본에서 특허출원된 일본 특허출원 2013-149797에 근거하여 우선권을 주장하는 것으로, 이들은 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-149797, filed on July 18, 2013, which is incorporated herein by reference in its entirety.

1 컬러 필터 화소 (Y)
2 컬러 필터 화소 (Cy)
3 보호층
4 무기 광전 변환부 (R)
5 무기 광전 변환부 (B)
6 유기 광전 변환부 (G)
10 CMOS 이미지 센서
1 Color Filter Pixel (Y)
2 color filter pixel (Cy)
3 protective layer
4 inorganic photoelectric conversion unit (R)
5 inorganic photoelectric conversion portion (B)
6 Organic photoelectric conversion unit (G)
10 CMOS image sensor

Claims (14)

컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서의 제조 방법으로서, 상기 무기 보호층을 상기 유기 광전 변환부 상에 마련하는 공정을 갖는 이미지 센서의 제조 방법.A manufacturing method of an image sensor having pixels of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an inorganic photoelectric conversion portion, the method comprising: providing the inorganic protective layer on the organic photoelectric conversion portion. 청구항 1에 있어서,
추가로 상기 컬러 필터의 화소를 상기 무기 보호층 상에 마련하는 공정을 갖는 이미지 센서의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of providing a pixel of the color filter on the inorganic protective layer.
청구항 2에 있어서,
상기 컬러 필터의 화소의 작성 시의 온도를 200℃ 이하로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
The method of claim 2,
Wherein the temperature at the time of forming the pixels of the color filter is 200 占 폚 or less.
청구항 2에 있어서,
상기 컬러 필터의 화소의 작성 시의 분위기의 산소 농도를 19% 이하로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
The method of claim 2,
Wherein the oxygen concentration of the atmosphere at the time of forming the pixel of the color filter is set to 19% or less.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컬러 필터의 화소를 UV 조사에 의하여 경화시키는 이미지 센서의 제조 방법.
The method according to any one of claims 2 to 4,
And the pixels of the color filter are cured by UV irradiation.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 보호층이 2층 이상으로 구성된 이미지 센서의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the inorganic protective layer comprises two or more layers.
청구항 6에 있어서,
상기 무기 보호층이 Al2O3, SiO2, 및 TiO2로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 하층과, 그 상측에, SiON, SiO2, Al2O3, 및 SiN으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 상층을 포함하는 이미지 센서의 제조 방법.
The method of claim 6,
The lower layer and the upper side containing at least one said inorganic protective layer is selected from Al 2 O 3, SiO 2, and TiO 2, at least one selected from SiON, SiO 2, Al 2 O 3, and SiN species &Lt; / RTI &gt;
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 보호층의 표면 조도 Ra가 1nm 이상 100nm 이하인 이미지 센서의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the inorganic protective layer has a surface roughness Ra of 1 nm or more and 100 nm or less.
컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서로서, 상기 유기 광전 변환부 상에 상기 무기 보호층을 마련한 이미지 센서.An image sensor comprising pixels of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an inorganic photoelectric conversion portion, wherein the inorganic protective layer is provided on the organic photoelectric conversion portion. 청구항 9에 있어서,
상기 컬러 필터의 화소가 UV 경화 수지로 이루어지는 이미지 센서.
The method of claim 9,
And the pixel of the color filter is made of a UV curable resin.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 무기 보호층이 2층 이상으로 구성된 이미지 센서.
The method according to claim 9 or 10,
Wherein the inorganic protective layer comprises two or more layers.
청구항 11에 있어서,
상기 무기 보호층이 Al2O3, SiO2, 및 TiO2로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 하층과, 그 상측에, SiON, SiO2, Al2O3, 및 SiN으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 상층을 포함하는 이미지 센서.
The method of claim 11,
The lower layer and the upper side containing at least one said inorganic protective layer is selected from Al 2 O 3, SiO 2, and TiO 2, at least one selected from SiON, SiO 2, Al 2 O 3, and SiN species And an upper layer containing the first layer and the second layer.
청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 보호층의 표면 조도 Ra가 1nm 이상 100nm 이하인 이미지 센서.
The method according to any one of claims 9 to 12,
Wherein the inorganic protective layer has a surface roughness Ra of 1 nm or more and 100 nm or less.
컬러 필터의 화소와 무기 보호층과 유기 광전 변환부와 무기 광전 변환부를 갖는 이미지 센서를 이루는 적층체로서, 상기 유기 광전 변환부 상에 상기 무기 보호층을 마련한 적층체.A laminate comprising pixels of a color filter, an inorganic protective layer, an organic photoelectric conversion portion, and an image sensor having an inorganic photoelectric conversion portion, wherein the inorganic protective layer is provided on the organic photoelectric conversion portion.
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