JP6503156B2 - 固体撮像素子用着色組成物及びカラーフィルタ - Google Patents
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Description
本発明の第三の態様は基材上に、前記固体撮像素子用着色組成物から形成されるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタである。
C.I.ピグメントグリーン58と、C.I.ピグメントグリーン7を含み、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、およびC.I.ピグメントイエロー185からなる群より選ばれる1種以上を含む顔料を用いることで、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、またはC.I.ピグメントイエロー185が、C.I.ピグメントグリーン58の特性である、400nm〜500nm波長領域の好ましくない透過ピークを抑えることができ、分光特性に優れたものとなるためである。
固体撮像素子用着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光重合 開始剤等が添加される。
増感剤を使用する際の配合量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤100重量部に対して3〜60重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から5〜50重量部であることがより好ましい。
溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、顔料の合計100重量部に対して800〜4000重量部の量で用いることができる。
貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
本発明の固体撮像素子用着色組成物には、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
nは、1〜10の整数を表し、好ましくは1〜3の整数である。
R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニル基もしくは置換されていてもよいフェニル基を表すか、またはR1とR2とが結合して更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を形成する。R1およびR2は、好ましくは、1〜5個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
R3は、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。R3は、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Yは、−NR8−Z−NR9−または直接結合を表す。
R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜36のアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。R8およびR9は、好ましくは、それぞれ、水素原子である。
Zは、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキレン基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニレン基、または置換されていてもよいフェニレン基を表す。Zは、好ましくは、非置換もしくは置換フェニレン基である。
Qは、水酸基、アルコキシル基、下記一般式(5)で示される置換基または下記一般式(6)で示される置換基を表す。Qは、好ましくは、下記一般式(5)で示される置換基である。
式(8) −COCl
式(9) −CH2NHCOCH2Cl
式(10) −CH2Cl
また、本発明の塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも1つの塩素に一般式(1)〜(4)で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、N,N−ジメチルアミノプロピルアミンまたはN−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
顔料誘導体は、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
(アクリル樹脂溶液)
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メチルメタクリレート 65.0部
ブチルメタクリレート 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後さらに100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続けて、重量平均分子量が約40000のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
(黄色ソルトミリング処理顔料製造例)
黄色顔料(C.I.ピグメントイエロー 139、BASF社製「パリオトールエローD1819」)250g、塩化ナトリウム700g、マレイン酸樹脂(荒川化学社製「マルキードNo.3002」、酸価:100)107gおよびポリエチレングリコール300g(東京化成社製)160gをステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、3時間混練した。次にこの混合物を約3リットルの温水に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、60℃の熱風オーブンで約24時間乾燥して「P.Y.139ソルトミリング処理顔料」を得た。
(緑色顔料分散体1の製造例)
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで10時間分散した後、1.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体1を作製した。
C.I.ピグメントグリーン58 12.0部
(DIC社製「FASTOGEN GREEN A110」)
分散剤 1.0部
(日本ルーブリゾール社製「ソルスパーズ20000」)
アクリル樹脂溶液 35.0部
PGMAc 52.0部
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで10時間分散した後、1.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体2を作製した。
C.I.ピグメントグリーン7 12.0部
(DIC(株)社製「ファストゲングリーンS」)
分散剤 1.0部
(日本ルーブリゾール社製「ソルスパーズ20000」)
アクリル樹脂溶液 35.0部
PGMAc 52.0部
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで10時間分散した後、1.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体3を作製した。
C.I.ピグメントグリーン36 12.0部
(トーヨーカラー(株)社製「CF−G−6YK」)
分散剤 1.0部
(日本ルーブリゾール社製「ソルスパーズ20000」)
アクリル樹脂溶液 35.0部
PGMAc 52.0部
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで10時間分散した後、1.0μmのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体1を作製した。
C.I.ピグメントエロー150 10.0部
(ランクセス(株)社製「E4GN」)
分散剤 1.0部
(日本ルーブリゾール社製「ソルスパーズ20000」)
アクリル樹脂溶液 45.0部
PGMAc 44.0部
黄色顔料分散体1の製造例のC.I.ピグメントエロー150(ランクセス(株)社製「E4GN」)を「P.Y.139ソルトミリング処理顔料」に変更した以外は、黄色顔料分散体1と同様にして、黄色顔料分散体2を作製した。
黄色顔料分散体1の製造例のC.I.ピグメントエロー150(ランクセス(株)社製「E4GN」)をC.I.ピグメントエロー83(トーヨーカラー(株)社製「LIONOL Yellow NBR」)に変更した以外は、黄色顔料分散体1と同様にして、黄色顔料分散体3を作製した。
黄色顔料分散体1の製造例のC.I.ピグメントエロー150(ランクセス(株)社製「E4GN」)をC.I.ピグメントエロー110(BASF(株)社製「クロモフタールエロー2RLTS」)に変更した以外は、黄色顔料分散体1と同様にして、黄色顔料分散体4を作製した。
黄色顔料分散体1の製造例のC.I.ピグメントエロー150(ランクセス(株)社製「E4GN」)をC.I.ピグメントエロー138(トーヨーカラー(株)製「CF−Y−1010」)に変更した以外は、黄色顔料分散体1と同様にして、黄色顔料分散体5を作製した。
黄色顔料分散体1の製造例のC.I.ピグメントエロー150(ランクセス(株)社製「E4GN」)をC.I.ピグメントエロー185(BASF(株)社製「PALIOTOL YELLOW D1155」)に変更した以外は、黄色顔料分散体1と同様にして、黄色顔料分散体6を作製した。
(青色着色組成物の製造例)
[青色着色組成物1]
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料分散体1を作製した。
C.I.ピグメントブルー15:6 12.0部
(トーヨーカラー(株)社製「リオノールブルーES」)
分散剤 1.0部
(日本ルーブリゾール社製「ソルスパーズ20000」)
アクリル樹脂溶液 35.0部
PGMAc 52.0部
青色着色分散体1 63.8部
光重合性モノマー 4.1部
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
アクリル樹脂溶液 2.8部
光重合開始剤 1.1部
(BASF(株)社製「OXE-01」:オキシムエステル系開始剤)
PGMAc 29.8部
[赤色着色組成物1]
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料分散体1を作製した。
C.I.ピグメントレッド254 10.0部
(BASF(株)社製「イルガフォアレッドB−CF」)
C.I.ピグメントレッド177 2.0部
(BASF(株)社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤 1.0部
(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」)
アクリル樹脂溶液 35.0部
PGMAc 52.0部
赤色着色分散体1 63.8部
光重合性モノマー 2.5部
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
アクリル樹脂溶液 2.8部
光重合開始剤 1.1部
(BASF(株)社製「OXE-01」:オキシムエステル系開始剤)
PGMAc 29.8部
(緑色着色組成物1(レジスト材1))
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、0.6μmのフィルタで濾過して、緑色着色組成物1(レジスト材1)を得た。
緑色顔料分散体1 39.0部
緑色顔料分散体2 6.0部
黄色顔料分散体1 14.4部
黄色顔料分散体2 3.6部
アクリル樹脂溶液 2.6部
光重合性モノマー 3.5部
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
光重合開始剤 1.1部
(BASF(株)製「OXE-01」:オキシムエステル系開始剤)
PGMAc 29.8部
(緑色着色組成物2〜10(レジスト材2〜10))
表1に示す組成、および配合量(部)に変えた以外は実施例1の緑色着色組成物1と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、緑色着色組成物2〜10(レジスト材2〜10)を得た。なお、実施例2〜6は参考例である。
Claims (3)
- 緑色顔料及び黄色顔料を含む固体撮像素子用着色組成物であって、該緑色顔料がC.I.ピグメントグリーン58およびC.I.ピグメントグリーン7を含み、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー138、およびC.I.ピグメントイエロー150からなる群より選ばれる1種以上を含み、C.I.ピグメントグリーン58の含有量が、顔料全量に対して45質量%以上、かつC.I.ピグメントグリーン7の含有量が、顔料全量に対して5〜10質量%であることを特徴とする固体撮像素子用着色組成物。
- 黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー150を含むことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子用着色組成物。
- 基材上に、請求項1または2に記載の固体撮像素子用着色組成物から形成されるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
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