專利名稱：分散組合物、聚合性組合物、遮光性濾色片、固體攝像元件、液晶顯示裝置、晶片級(jí)鏡片以 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有鈦黑的分散組合物、含有該分散組合物的聚合性組合物、使用該聚合性組合物而獲得的遮光性濾色片、以及具備該遮光性濾色片的固體攝像元件、液晶顯示裝置、晶片級(jí)透鏡(wafer level lens)和攝像單元。
背景技術(shù)：
為了達(dá)到遮蔽著色象素間的光、提高對(duì)比度等目的，在用于液晶顯示裝置的濾色片上設(shè)置一層被稱為黑矩陣的遮光膜。另外，為了防止發(fā)生噪音、提高圖像質(zhì)量等目的，在固體攝像元件中也設(shè)置有黑矩陣。黑矩陣是通過(guò)使用一種含有分散有遮光性的黑色色材的分散組合物、聚合性化合物、聚合引發(fā)劑和其他成分的聚合性組合物，采用光刻法等形成圖案來(lái)制造的。作為用于形成液晶顯示裝置用或固體攝像元件用的黑矩陣的組合物，已知有含有炭黑或鈦黑等黑色色材的感光性樹脂組合物。作為液晶顯示裝置用黑矩陣，要求遮光性好的黑矩陣，以便提高對(duì)比度和可見性。 另一方面，作為固體攝像元件用黑矩陣，除了在可見區(qū)的遮光性以外，還必須具備在紅外區(qū)的遮光性。過(guò)去，作為遮光性的黑矩陣，主要多使用炭黑。但是，如果想要通過(guò)使用炭黑來(lái)提高黑矩陣的遮光性，則必須提高黑矩陣中的炭黑用量。因此，必須使用作為遮光材料的炭黑的濃度高的分散組合物或者聚合性組合物來(lái)形成遮光層的圖案。然而，如果為了獲得高的遮光性而增加炭黑的含量，則會(huì)產(chǎn)生炭黑在組合物中的分散變得困難，以及圖案成形性惡化的問題。進(jìn)而，還要求在顯影后的未曝光部位的組合物殘留量少，而且在將感光性樹脂組合物涂布到基板上時(shí)所形成的涂布膜具有均勻性，并且要求形狀良好，不易產(chǎn)生在遮光膜周邊部位的膜厚度比遮光膜中央部位的膜厚度薄的區(qū)域(即，沒有臺(tái)階)。作為液晶顯示裝置用黑矩陣，主要要求在可見區(qū)內(nèi)的遮光性，而作為固體攝像元件用黑矩陣，除了要求在可見區(qū)內(nèi)的遮光性以外，還要求具備在紅外區(qū)的遮光性。另外，液晶顯示裝置用黑矩陣要求微細(xì)化，另一方面，對(duì)于固體攝像元件用黑矩陣 (特別是用于遮擋與支持體的受光元件形成面相反一側(cè)的面(以下也稱為“背面”)的黑矩陣)，要求能夠?qū)τ诒纫壕э@示裝置用黑矩陣還要大的面積均勻地遮光的性能。當(dāng)使用上述以往的感光性樹脂組合物作為固體攝像元件用遮光膜來(lái)形成大面積的遮光膜時(shí)，往往會(huì)在遮光膜周邊部位產(chǎn)生膜厚度比遮光膜中央部位的膜厚度薄的區(qū)域 (臺(tái)階)，從而導(dǎo)致遮光膜周邊部位的遮光能力變低。另外，當(dāng)為了獲得高的遮光性而增加黑色材料的含量時(shí)，就容易在遮光膜周邊部位產(chǎn)生殘?jiān)瑥亩姑舾行越档?，這是存在的問題。進(jìn)而，當(dāng)為了提高敏感性而增加聚合引發(fā)劑的用量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性降低的問題。
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近年來(lái)，在移動(dòng)電話和PDA (Personal Digital Assistant)等電子設(shè)備的移動(dòng)終端上，搭載小型且薄型的攝像單元。這種攝像單元，一般具備CXD(Charge Coupled Device) 圖像傳感器或CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)圖像傳感器等固體攝像元件、以及用于在固體攝像元件上形成客體圖象的透鏡。隨著移動(dòng)終端的小型化和薄型化，要求攝像單元的小型化和薄型化。另外，為了謀求降低移動(dòng)終端的成本，希望制造工序高效率化。作為制造這種小型且多個(gè)透鏡的方法，已知的一種方法是制造在基板上形成了多個(gè)透鏡的這樣結(jié)構(gòu)的晶片級(jí)透鏡，然后將基板切斷以使多個(gè)透鏡相互分離來(lái)量產(chǎn)透鏡模塊的方法。另外，已知的另一種方法是，將形成了多個(gè)透鏡的基板與形成了多個(gè)固體攝像元件的傳感器基板組合成一體，然后按照將透鏡和固體攝像元件作為組件來(lái)含有的方式，將上述基板與上述傳感器基板一起切斷，如此來(lái)量產(chǎn)攝像單元的方法。以往，作為晶片級(jí)透鏡，記載了通過(guò)將形成了多個(gè)透鏡的基板重疊而構(gòu)成的多層晶片級(jí)透鏡(參見例如，特表2005-539276號(hào)公報(bào))。晶片級(jí)透鏡是由基板和透鏡能使光透過(guò)的透明材料構(gòu)成，這樣，任何部位都能使光透過(guò)，因此，在切割晶片級(jí)透鏡并將其搭載到攝像元件上以制成攝像單元的情況下，一旦在透鏡的透鏡面以外的區(qū)域發(fā)生光的透過(guò)或反射，則有可能在攝像時(shí)容易發(fā)生稱為重影(ghosting)或閃光(flaring)等光學(xué)性能上的缺點(diǎn)。從防止這種缺點(diǎn)的觀點(diǎn)考慮，例如在晶片級(jí)透鏡的透鏡以外的區(qū)域中，進(jìn)行設(shè)置遮光部件等的加工。另外，還公開了向基板上供給成形材料，用模具在該基板上形成透鏡的方法(參見例如，國(guó)際公開2007/107025號(hào)小冊(cè)子)。為了滿足上述那樣的遮光性高的黑矩陣的品質(zhì)要求，人們提出了遮光性高的鈦黑是很有用的，并提出了提高鈦黑分散性的各種方案(參見例如，特開平10-246955號(hào)公報(bào)、特開平9-54431號(hào)公報(bào)、特開平10-46042號(hào)公報(bào)、特開2007-115921號(hào)公報(bào)、特開平 10-114836號(hào)公報(bào)、特開2002-275343號(hào)公報(bào)、特開2005-266189號(hào)公報(bào))。然而，由于鈦黑的比重大，因此，難以分散，即使分散，一旦經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，鈦黑就會(huì)沉降下來(lái)等，所以希望提高其分散性以及分散穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而進(jìn)行的，以下記載本發(fā)明的方案。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供鈦黑的分散性高、能夠抑制經(jīng)時(shí)后的鈦黑沉降、而且分散性和保存穩(wěn)定性高的分散組合物。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供一種對(duì)基板的涂布性良好且能夠獲得均勻的膜厚、在圖案成形時(shí)能夠抑制未曝光部位的殘?jiān)?、沒有曝光 顯影后的臺(tái)階(黑矩陣中的臺(tái)階高差)、圖案形狀良好的聚合性組合物。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供通過(guò)使用上述聚合性組合物而獲得的具有遮光性高的著色圖案的遮光性濾色片、以及使用該遮光性濾色片的高圖像質(zhì)量的固體攝像元件、 以及液晶顯示裝置、以及攝像單元。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供具有遮光性高的著色區(qū)域的晶片級(jí)透鏡。本發(fā)明的具體手段如下。
<1> 一種分散組合物，其中含有㈧鈦黑、⑶接枝共聚物以及(C)溶劑。<2><1>所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物具有除氫原子外的原子數(shù)在40 10000的范圍內(nèi)的接枝鏈。<3><1>或<2>所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物中的接枝鏈為選自聚酯結(jié)構(gòu)、聚醚結(jié)構(gòu)以及聚丙烯酸酯結(jié)構(gòu)中的至少1種。<4><1> <3>中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物至少含有由下述式(1) 式(5)中的任意一個(gè)表示的結(jié)構(gòu)單元化1
權(quán)利要求
1.一種分散組合物，其中含有(A)鈦黑、(B)接枝共聚物以及(C)溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物具有除氫原子以外的原子數(shù)在40 10000范圍的接枝鏈。
3.如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物中的接枝鏈為選自聚酯結(jié)構(gòu)、聚醚結(jié)構(gòu)以及聚丙烯酸酯結(jié)構(gòu)中的至少1種。
4.如權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物至少含有由下述式(1) 式(5)中任一個(gè)表示的結(jié)構(gòu)單元化1式(1) 式(5)中，Χ1、X2、X3、X4、X5和X6各自獨(dú)立地表示氫原子或者1價(jià)有機(jī)基團(tuán)； Y1、Y2、Y3、Y4和Y5各自獨(dú)立地表示2價(jià)連結(jié)基；Z1、Z2、Z3、Z4和Z5各自獨(dú)立地表示氫原子或者1價(jià)有機(jī)基團(tuán)；R表示氫原子或者1價(jià)有機(jī)基團(tuán)，共聚物中可以存在結(jié)構(gòu)不同的R ；n、m、 P、q和r各自獨(dú)立地為1 500的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，由乂1』』』』或者X6 表示的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)為碳數(shù)1 12的烷基。
6.如權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，由Y1、Y2、Y3、Y4或者Y5表示的2價(jià)連結(jié)基選自下述(Y-I) (Y-20)的連結(jié)基化2
7.如權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，由mt或者Z5表示的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)為烷基、羥基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、雜芳基硫醚基或者氨基。
8.如權(quán)利要求1 7中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述式( 中由R表示的 1價(jià)有機(jī)基團(tuán)為烷基、芳基或者雜芳基。
9.如權(quán)利要求4 8中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物相對(duì)于該接枝共聚物的總質(zhì)量，按照質(zhì)量換算，含有10% 90%范圍的由上述式(1) 式(5) 中的任一個(gè)表示的結(jié)構(gòu)單元。
10.如權(quán)利要求1 9中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物還含有包含能夠與鈦黑相互作用的官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元。
11.如權(quán)利要求1 10中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物，其中，上述(B)接枝共聚物還含有羧酸基、磺酸基、磷酸基中的至少1種。
12.—種聚合性組合物，其中含有權(quán)利要求1 11中的任意一項(xiàng)所述的分散組合物、 (D)聚合性化合物以及(E)聚合引發(fā)劑。
13.如權(quán)利要求12所述的聚合性組合物，其中，上述(E)聚合引發(fā)劑為肟聚合引發(fā)劑。
14.一種遮光性濾色片，其中，在基板上具有通過(guò)使用權(quán)利要求12或者權(quán)利要求13所述的聚合性組合物來(lái)形成的著色圖案。
15.一種固體攝像元件，其中具備權(quán)利要求14所述的遮光性濾色片。
16.一種液晶顯示裝置，其中具備權(quán)利要求14所述的遮光性濾色片。
17.一種晶片級(jí)透鏡，其中具備多個(gè)透鏡一體成形的基板以及設(shè)置在該基板的除了上述透鏡的透鏡面以外的區(qū)域的權(quán)利要求14所述的遮光性濾色片。
18.一種攝像單元，其中具備權(quán)利要求17所述的晶片級(jí)透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供鈦黑的分散性高、而且鈦黑不沉降的保存穩(wěn)定性高的分散組合物。進(jìn)而，本發(fā)明還提供對(duì)基板的涂布性良好、能夠獲得均勻的膜厚，形成圖案時(shí)未曝光部的殘?jiān)灰种疲毓?、顯影后的臺(tái)階小，圖案形狀良好的聚合性組合物。上述分散組合物包含(A)鈦黑、(B)接枝共聚物、以及(C)溶劑。
文檔編號(hào)C08F290/04GK102171287SQ20098013866
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者久保田誠(chéng), 土村智孝, 嶋田和人, 永田裕三, 藤牧一廣, 金子祐士 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社