JPS63192040A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
感光性樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS63192040A JPS63192040A JP62025122A JP2512287A JPS63192040A JP S63192040 A JPS63192040 A JP S63192040A JP 62025122 A JP62025122 A JP 62025122A JP 2512287 A JP2512287 A JP 2512287A JP S63192040 A JPS63192040 A JP S63192040A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photosensitive resin
- mol
- compound
- resin composition
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は印刷工場における各種の製版材料やｖｖインキ
、電子工業における精密部品加工のだめのフォトレジス
トあるいは紫外線硬化塗料などへ広く利用されている感
光性樹脂に関するものであり、その感光性樹脂に染色性
を付与したものである。その用途としては、樹脂のパタ
ーン形成後、染色し、光に関して認識したり分光を行な
う分野に利用できる。具体例としては、ビデオディスク
、固体撮像素子用カラーフィルター、液晶ディスプレイ
用カラーフィルター、レンズの着色、ＣＲＴディスプレ
イの反射防止膜などがある。
、電子工業における精密部品加工のだめのフォトレジス
トあるいは紫外線硬化塗料などへ広く利用されている感
光性樹脂に関するものであり、その感光性樹脂に染色性
を付与したものである。その用途としては、樹脂のパタ
ーン形成後、染色し、光に関して認識したり分光を行な
う分野に利用できる。具体例としては、ビデオディスク
、固体撮像素子用カラーフィルター、液晶ディスプレイ
用カラーフィルター、レンズの着色、ＣＲＴディスプレ
イの反射防止膜などがある。
従来の技術
従来、感光性樹脂組成物の利用分野として、固体撮像素
子のカラーフィルターを形成する染色材料がある。
子のカラーフィルターを形成する染色材料がある。
この場合、カラーフィルターは固体撮像素子の受光素子
面に、色要素をモザイク状あるいはストライプ状に配列
して用いられる。従来のカラーフィルターにおいて使用
されている感光性組成物は、ゼラチンあるいはカゼイン
などの蛋白質に光架橋剤としてクロム系化合物（重クロ
ム酸アンモニウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸
カリウム。
面に、色要素をモザイク状あるいはストライプ状に配列
して用いられる。従来のカラーフィルターにおいて使用
されている感光性組成物は、ゼラチンあるいはカゼイン
などの蛋白質に光架橋剤としてクロム系化合物（重クロ
ム酸アンモニウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸
カリウム。
クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、クロム酸ナ
トリウムなど）を添加した物である。カラーフィルター
の一般的製造方法としては、前述の感光性組成物を基板
に塗布し、マスクを介して紫外線を照射し、現像後、光
照射部のパターンを色素により着色する。この操作を３
回繰り返すとともに、−色毎に、保護膜をコートしたり
、防染処理をして、色素の移染防止処理をする（３回必
要）。
トリウムなど）を添加した物である。カラーフィルター
の一般的製造方法としては、前述の感光性組成物を基板
に塗布し、マスクを介して紫外線を照射し、現像後、光
照射部のパターンを色素により着色する。この操作を３
回繰り返すとともに、−色毎に、保護膜をコートしたり
、防染処理をして、色素の移染防止処理をする（３回必
要）。
したがって、以上のような工程を経て製造されるカラー
フィルターに使用される感光性組成物に要求される性能
としては、（１）解像度の良いこと、（匂染色性が良い
こと、（３）染色性が光架橋密度に影響を受けないこと
、などが挙げられる。現在広く使用されているカゼイン
およびゼラチンを原料とする感光性樹脂組成物について
は、解像度に関してはほぼ満足している。
フィルターに使用される感光性組成物に要求される性能
としては、（１）解像度の良いこと、（匂染色性が良い
こと、（３）染色性が光架橋密度に影響を受けないこと
、などが挙げられる。現在広く使用されているカゼイン
およびゼラチンを原料とする感光性樹脂組成物について
は、解像度に関してはほぼ満足している。
発明が解決しようとする問題点
しかし、染色性において、染色と光架橋が同一の官能基
であるため、架橋密度が増加すると染色性は低下する。
であるため、架橋密度が増加すると染色性は低下する。
さらに、カゼインやゼラチンは天然蛋白質であるため、
原料の品質が不安定である。
原料の品質が不安定である。
問題点を解決するための手段
Ｎ−ビニル−２−ビリジノンと４級アミンの構造を有し
かつ重合可能な不飽和結合を有する単量体とアクリル系
化合物の三元重合体にクロム系化合物を架橋剤として添
加して感光性樹脂組成物を構成する。
かつ重合可能な不飽和結合を有する単量体とアクリル系
化合物の三元重合体にクロム系化合物を架橋剤として添
加して感光性樹脂組成物を構成する。
作用
上記組成物は感光性の機能を、有する化合物と染色性の
機能を有する化合物および水への溶解性を調節する機能
を有する化合物を三元重合して成る構造を有する。感光
性の機能と染色性の機能を２種の異なる化合物にそれぞ
れ分担させることにより、光架橋により染色性を妨害さ
れることがなくなり、光架橋密度に染色性が影響されな
い。
機能を有する化合物および水への溶解性を調節する機能
を有する化合物を三元重合して成る構造を有する。感光
性の機能と染色性の機能を２種の異なる化合物にそれぞ
れ分担させることにより、光架橋により染色性を妨害さ
れることがなくなり、光架橋密度に染色性が影響されな
い。
実施例
具体的には、感光性の機能を有する化合物としては、紫
外線により容易にクロム酸系化合物（架橋剤）と反応す
るＮ−ビニル−２−ピロリジノンを用い、染色性の機能
を有する化合物としては、第四級アミンの構造を有しか
つ重合可能な不飽和結合を有すｕｂ＋物を用いる。この
化合物を例示すると以下のごとくである。
外線により容易にクロム酸系化合物（架橋剤）と反応す
るＮ−ビニル−２−ピロリジノンを用い、染色性の機能
を有する化合物としては、第四級アミンの構造を有しか
つ重合可能な不飽和結合を有すｕｂ＋物を用いる。この
化合物を例示すると以下のごとくである。
次に水溶性を調節する疎水性化合物としては、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル。
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル。
メタクリル酸ブチル−アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸プロピルなどが挙げられる。
チル、アクリル酸プロピルなどが挙げられる。
樹脂に含まれるＮ−ビニル−２−ピロリジノンが３０モ
ル％未満では感光性が低く、カゼインやゼラチン−重ク
ロム酸塩系よりも感光性が劣る。
ル％未満では感光性が低く、カゼインやゼラチン−重ク
ロム酸塩系よりも感光性が劣る。
また第４級アミンの構造を有する化合物が６モル％未満
では染色性が低く、膜厚が０．８μｍ以内で必要な光学
濃度を得ることができない。そして水に対する溶解性を
調節するだめの疎水性化合物のモル比が６０％より多く
なると水に対する溶解性が著しく低下し水での現像が不
可能となる。また、１０モル％未満では溶解性が高く水
での現像が困難となる。
では染色性が低く、膜厚が０．８μｍ以内で必要な光学
濃度を得ることができない。そして水に対する溶解性を
調節するだめの疎水性化合物のモル比が６０％より多く
なると水に対する溶解性が著しく低下し水での現像が不
可能となる。また、１０モル％未満では溶解性が高く水
での現像が困難となる。
このため、本発明の樹脂組成物の構成比は、Ｎ−ビニル
−２−ピロリジノンが３０モル％〜８５モル％、第４級
アミンの構造を有しかつ重合可能な不飽和結合を有する
化合物が５モル％〜３０モル％、水に対する溶解性を調
節するための化合物が１０モル％〜６０モル％である。
−２−ピロリジノンが３０モル％〜８５モル％、第４級
アミンの構造を有しかつ重合可能な不飽和結合を有する
化合物が５モル％〜３０モル％、水に対する溶解性を調
節するための化合物が１０モル％〜６０モル％である。
本発明は各要素の三元共重合体であるため用途に応じて
構成比を変化させることによって必要な性能を引き出す
ことができる。
構成比を変化させることによって必要な性能を引き出す
ことができる。
次に、さらに詳細な本発明の詳細な説明する。
Ｎ−ビニル−２−ピロリジノン・・・・・・３０．０ｇ
２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルトリメ
チルアンモニウムクロライド ・・・・・・１０．０ｇ メタクリル酸メチル・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・１６．ｏｇアゾビスイソブチロニトリル・・
・・・・・・・０．２ｇメタノール−・−・−・・−・
−−−−・−・−−−−−−−・−−−−２ｅｓ ｏ
ｍｌ上記処方の液体をミフロフラスコに入れ、１時間反
応容器を窒素置換した後、６６°Ｃに昇温し、そのまま
６時間攪拌しながら重合を行なった。重合終了後、多量
の酢酸エチル中で再沈させ、石油エーテルで洗浄した後
、減圧乾燥し溶媒を除去した。乾燥後、水に溶解させ、
架橋剤として重クロム酸アンモニウムを樹脂１１１当り
に、２０ｑ添加させたものを感光性樹脂組成物溶液とし
た。
２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルトリメ
チルアンモニウムクロライド ・・・・・・１０．０ｇ メタクリル酸メチル・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・１６．ｏｇアゾビスイソブチロニトリル・・
・・・・・・・０．２ｇメタノール−・−・−・・−・
−−−−・−・−−−−−−−・−−−−２ｅｓ ｏ
ｍｌ上記処方の液体をミフロフラスコに入れ、１時間反
応容器を窒素置換した後、６６°Ｃに昇温し、そのまま
６時間攪拌しながら重合を行なった。重合終了後、多量
の酢酸エチル中で再沈させ、石油エーテルで洗浄した後
、減圧乾燥し溶媒を除去した。乾燥後、水に溶解させ、
架橋剤として重クロム酸アンモニウムを樹脂１１１当り
に、２０ｑ添加させたものを感光性樹脂組成物溶液とし
た。
第１図のａからＣは固体撮像素子用カラーフィルターを
形成する各工程を示す断面図である。
形成する各工程を示す断面図である。
先に述べた本発明の感光性樹脂組成物溶液を透明な基板
１上にスピンナーを用いて均一に塗布する。次いでマス
クを介して紫外線を照射（面照度４．５ ｍＷ／ｃｒＩ
ｘ ｓ秒）し赤色を感じるべき部分である一色目のパタ
ーン部分２の潜像を形成し、これを２６°Ｃの水で３０
秒間現像して顕在化させた。
１上にスピンナーを用いて均一に塗布する。次いでマス
クを介して紫外線を照射（面照度４．５ ｍＷ／ｃｒＩ
ｘ ｓ秒）し赤色を感じるべき部分である一色目のパタ
ーン部分２の潜像を形成し、これを２６°Ｃの水で３０
秒間現像して顕在化させた。
次にパターン部２を以下の条件で染色した。
スミノール・ミリング・レッドψＧ １．０ｆｔ％酢
酸 ２．ＯＷ ｔ％純水 染色温度、時間 ２６°Ｃ，４分間 染、色したパターン部２の上部に透明な中間膜（メチル
メタアクリレートポリマー）３を同様にスピンナーを用
いて塗布する。第１図ａがこの状態を示す断面図である
。
酸 ２．ＯＷ ｔ％純水 染色温度、時間 ２６°Ｃ，４分間 染、色したパターン部２の上部に透明な中間膜（メチル
メタアクリレートポリマー）３を同様にスピンナーを用
いて塗布する。第１図ａがこの状態を示す断面図である
。
次いで、再び本発明の感光性樹脂溶液を均一に塗布し一
色目と同様の方法でマスクを介して露光し、第１図すに
示すように緑色を感するべき部分である２色目のパター
ン部分４の潜像を形成し、２５°Ｃの水で３０秒間現像
した。その後下記の条件でパターン部４を染色した。
色目と同様の方法でマスクを介して露光し、第１図すに
示すように緑色を感するべき部分である２色目のパター
ン部分４の潜像を形成し、２５°Ｃの水で３０秒間現像
した。その後下記の条件でパターン部４を染色した。
スミノール−ミリング・ブリリアント
グリ−７＠６Ｇ ２．０ｗｔ％酢酸
２．Ｏｆｔ％純水 染色温度、時間 ２６°Ｃ５ｅ ｗｉｎこの膜の上部に
前述の透明な中間膜６を塗布した。
２．Ｏｆｔ％純水 染色温度、時間 ２６°Ｃ５ｅ ｗｉｎこの膜の上部に
前述の透明な中間膜６を塗布した。
さらに、本発明の感光性樹脂溶液をその上部に均一に塗
布し１色目、２色目と同様の方法で露光し現像して青色
を感じるべき部分である３色目のパターン部分６をＣに
示すように形成した。次いでこのパターン部６を下記の
条件で染色した。
布し１色目、２色目と同様の方法で露光し現像して青色
を感じるべき部分である３色目のパターン部分６をＣに
示すように形成した。次いでこのパターン部６を下記の
条件で染色した。
チパクロラン・ブルー＠８Ｇ １．０ｗｔ％酢酸
２ρｗｔ％純水 染色温度・時間 ２６°Ｃ・６分間 この上部にトップコート７を形成して第１図Ｃに示すカ
ラーフィルターを得た。以上の方法によって固体撮像素
子用のモザイク状分解フィルターを形成することができ
る。
２ρｗｔ％純水 染色温度・時間 ２６°Ｃ・６分間 この上部にトップコート７を形成して第１図Ｃに示すカ
ラーフィルターを得た。以上の方法によって固体撮像素
子用のモザイク状分解フィルターを形成することができ
る。
さらに、前記三元重合物に添加する重クロム酸アンモニ
ウム量を２倍にしてカラーフィルターを作成したが、染
色性において差異はなかった。
ウム量を２倍にしてカラーフィルターを作成したが、染
色性において差異はなかった。
第２図は、色分解フィルターを上記の方法を用いて半導
体基板等からなる固体撮像素子９上に直接形成したもの
で、第１図Ｃと同一部分には、同一番号を付した。８は
固体撮像素子９の光検出部を示す。
体基板等からなる固体撮像素子９上に直接形成したもの
で、第１図Ｃと同一部分には、同一番号を付した。８は
固体撮像素子９の光検出部を示す。
発明の効果
本発明は、従来のゼラチンあるいはカゼイン−重クロム
酸塩系感光性樹脂に比べて、光架橋密度が増加とともに
、染色性が低下することない。さらに、合成物であるた
め、品質の不安定さはない。
酸塩系感光性樹脂に比べて、光架橋密度が増加とともに
、染色性が低下することない。さらに、合成物であるた
め、品質の不安定さはない。
このため、固体撮像素子や液晶ディスプレイ用力、ｉ’
ｔラーフィルター材料として有効である。
ｔラーフィルター材料として有効である。
第１図は本発明の実施例の感光性樹脂を用いたカラーフ
ィルター製造工程を示す断面図、第２図は、本発明の感
光性樹脂を用いた固体撮像装置の断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１色目のパター
ン、３・・・・・・中間膜、４・・・・・・第２色目の
パターン、６・・・・・・中間膜、６・・・・・・第３
色目のパターン、７・・・・・・トップコート、８・・
・・・・光検出部、９・・・・・・固体撮像素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名蕃ｔ
１２
ィルター製造工程を示す断面図、第２図は、本発明の感
光性樹脂を用いた固体撮像装置の断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１色目のパター
ン、３・・・・・・中間膜、４・・・・・・第２色目の
パターン、６・・・・・・中間膜、６・・・・・・第３
色目のパターン、７・・・・・・トップコート、８・・
・・・・光検出部、９・・・・・・固体撮像素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名蕃ｔ
１２
Claims (4)
- （１）Ｎ−ビニル−２−ピロリジノンと４級アミンの構
造を有しかつ重合可能な不飽和結合を有する単量体およ
び次に示すような構造を有する化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿１＝−Ｈ、−ＣＨ＿３ Ｒ＿２＝Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿−＿１（ｎ＝１〜８）の三
元重合体にクロム系化合物を架橋剤として添加してなる
ことを特徴とする感光性樹脂組成物。 - （２）三元重合体に含まれるＮ−ビニル−２−ピロリジ
ノンのモル比が３０モル％〜８５モル％であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の感光性樹脂組成物
。 - （３）三元共重合体に含まれる第４級アミンの構造を有
しかつ重合可能な不飽和結合を有する化合物のモル比が
５モル％〜３０モル％であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の感光性樹脂組成物。 - （４）三元共重合体に含まれる前記化学構造を有する化
合物のモル比が１０モル％〜６０モル％であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の感光性樹脂組成物
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025122A JPS63192040A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025122A JPS63192040A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 感光性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192040A true JPS63192040A (ja) | 1988-08-09 |
Family
ID=12157132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62025122A Pending JPS63192040A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63192040A (ja) |
-
1987
- 1987-02-05 JP JP62025122A patent/JPS63192040A/ja active Pending
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