专利名称：分散组合物、聚合性组合物、遮光性滤色片、固体摄像元件、液晶显示装置、晶片级镜片以 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有钛黑的分散组合物、含有该分散组合物的聚合性组合物、使用该聚合性组合物而获得的遮光性滤色片、以及具备该遮光性滤色片的固体摄像元件、液晶显示装置、晶片级透镜(wafer level lens)和摄像单元。
背景技术：
为了达到遮蔽着色象素间的光、提高对比度等目的，在用于液晶显示装置的滤色片上设置一层被称为黑矩阵的遮光膜。另外，为了防止发生噪音、提高图像质量等目的，在固体摄像元件中也设置有黑矩阵。黑矩阵是通过使用一种含有分散有遮光性的黑色色材的分散组合物、聚合性化合物、聚合引发剂和其他成分的聚合性组合物，采用光刻法等形成图案来制造的。作为用于形成液晶显示装置用或固体摄像元件用的黑矩阵的组合物，已知有含有炭黑或钛黑等黑色色材的感光性树脂组合物。作为液晶显示装置用黑矩阵，要求遮光性好的黑矩阵，以便提高对比度和可见性。 另一方面，作为固体摄像元件用黑矩阵，除了在可见区的遮光性以外，还必须具备在红外区的遮光性。过去，作为遮光性的黑矩阵，主要多使用炭黑。但是，如果想要通过使用炭黑来提高黑矩阵的遮光性，则必须提高黑矩阵中的炭黑用量。因此，必须使用作为遮光材料的炭黑的浓度高的分散组合物或者聚合性组合物来形成遮光层的图案。然而，如果为了获得高的遮光性而增加炭黑的含量，则会产生炭黑在组合物中的分散变得困难，以及图案成形性恶化的问题。进而，还要求在显影后的未曝光部位的组合物残留量少，而且在将感光性树脂组合物涂布到基板上时所形成的涂布膜具有均勻性，并且要求形状良好，不易产生在遮光膜周边部位的膜厚度比遮光膜中央部位的膜厚度薄的区域(即，没有台阶)。作为液晶显示装置用黑矩阵，主要要求在可见区内的遮光性，而作为固体摄像元件用黑矩阵，除了要求在可见区内的遮光性以外，还要求具备在红外区的遮光性。另外，液晶显示装置用黑矩阵要求微细化，另一方面，对于固体摄像元件用黑矩阵 (特别是用于遮挡与支持体的受光元件形成面相反一侧的面(以下也称为“背面”)的黑矩阵)，要求能够对于比液晶显示装置用黑矩阵还要大的面积均勻地遮光的性能。当使用上述以往的感光性树脂组合物作为固体摄像元件用遮光膜来形成大面积的遮光膜时，往往会在遮光膜周边部位产生膜厚度比遮光膜中央部位的膜厚度薄的区域 (台阶)，从而导致遮光膜周边部位的遮光能力变低。另外，当为了获得高的遮光性而增加黑色材料的含量时，就容易在遮光膜周边部位产生残渣，从而使敏感性降低，这是存在的问题。进而，当为了提高敏感性而增加聚合引发剂的用量时，会产生经时稳定性降低的问题。
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近年来，在移动电话和PDA (Personal Digital Assistant)等电子设备的移动终端上，搭载小型且薄型的摄像单元。这种摄像单元，一般具备CXD(Charge Coupled Device) 图像传感器或CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器等固体摄像元件、以及用于在固体摄像元件上形成客体图象的透镜。随着移动终端的小型化和薄型化，要求摄像单元的小型化和薄型化。另外，为了谋求降低移动终端的成本，希望制造工序高效率化。作为制造这种小型且多个透镜的方法，已知的一种方法是制造在基板上形成了多个透镜的这样结构的晶片级透镜，然后将基板切断以使多个透镜相互分离来量产透镜模块的方法。另外，已知的另一种方法是，将形成了多个透镜的基板与形成了多个固体摄像元件的传感器基板组合成一体，然后按照将透镜和固体摄像元件作为组件来含有的方式，将上述基板与上述传感器基板一起切断，如此来量产摄像单元的方法。以往，作为晶片级透镜，记载了通过将形成了多个透镜的基板重叠而构成的多层晶片级透镜(参见例如，特表2005-539276号公报)。晶片级透镜是由基板和透镜能使光透过的透明材料构成，这样，任何部位都能使光透过，因此，在切割晶片级透镜并将其搭载到摄像元件上以制成摄像单元的情况下，一旦在透镜的透镜面以外的区域发生光的透过或反射，则有可能在摄像时容易发生称为重影(ghosting)或闪光(flaring)等光学性能上的缺点。从防止这种缺点的观点考虑，例如在晶片级透镜的透镜以外的区域中，进行设置遮光部件等的加工。另外，还公开了向基板上供给成形材料，用模具在该基板上形成透镜的方法(参见例如，国际公开2007/107025号小册子)。为了满足上述那样的遮光性高的黑矩阵的品质要求，人们提出了遮光性高的钛黑是很有用的，并提出了提高钛黑分散性的各种方案(参见例如，特开平10-246955号公报、特开平9-54431号公报、特开平10-46042号公报、特开2007-115921号公报、特开平 10-114836号公报、特开2002-275343号公报、特开2005-266189号公报)。然而，由于钛黑的比重大，因此，难以分散，即使分散，一旦经过一段时间，钛黑就会沉降下来等，所以希望提高其分散性以及分散稳定性。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而进行的，以下记载本发明的方案。根据本发明的一个方案，提供钛黑的分散性高、能够抑制经时后的钛黑沉降、而且分散性和保存稳定性高的分散组合物。根据本发明的另一个方案，提供一种对基板的涂布性良好且能够获得均勻的膜厚、在图案成形时能够抑制未曝光部位的残渣、没有曝光 显影后的台阶(黑矩阵中的台阶高差)、图案形状良好的聚合性组合物。根据本发明的另一个方案，提供通过使用上述聚合性组合物而获得的具有遮光性高的着色图案的遮光性滤色片、以及使用该遮光性滤色片的高图像质量的固体摄像元件、 以及液晶显示装置、以及摄像单元。根据本发明的另一个方案，提供具有遮光性高的着色区域的晶片级透镜。本发明的具体手段如下。
<1> 一种分散组合物，其中含有㈧钛黑、⑶接枝共聚物以及(C)溶剂。<2><1>所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物具有除氢原子外的原子数在40 10000的范围内的接枝链。<3><1>或<2>所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物中的接枝链为选自聚酯结构、聚醚结构以及聚丙烯酸酯结构中的至少1种。<4><1> <3>中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物至少含有由下述式(1) 式(5)中的任意一个表示的结构单元化1
权利要求
1.一种分散组合物，其中含有(A)钛黑、(B)接枝共聚物以及(C)溶剂。
2.如权利要求1所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物具有除氢原子以外的原子数在40 10000范围的接枝链。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物中的接枝链为选自聚酯结构、聚醚结构以及聚丙烯酸酯结构中的至少1种。
4.如权利要求1 3中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物至少含有由下述式(1) 式(5)中任一个表示的结构单元化1式(1) 式(5)中，Χ1、X2、X3、X4、X5和X6各自独立地表示氢原子或者1价有机基团； Y1、Y2、Y3、Y4和Y5各自独立地表示2价连结基；Z1、Z2、Z3、Z4和Z5各自独立地表示氢原子或者1价有机基团；R表示氢原子或者1价有机基团，共聚物中可以存在结构不同的R ；n、m、 P、q和r各自独立地为1 500的整数。
5.如权利要求1 4中的任意一项所述的分散组合物，其中，由乂1』』』』或者X6 表示的1价有机基团为碳数1 12的烷基。
6.如权利要求1 5中的任意一项所述的分散组合物，其中，由Y1、Y2、Y3、Y4或者Y5表示的2价连结基选自下述(Y-I) (Y-20)的连结基化2
7.如权利要求1 6中的任意一项所述的分散组合物，其中，由mt或者Z5表示的1价有机基团为烷基、羟基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、杂芳基硫醚基或者氨基。
8.如权利要求1 7中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述式( 中由R表示的 1价有机基团为烷基、芳基或者杂芳基。
9.如权利要求4 8中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物相对于该接枝共聚物的总质量，按照质量换算，含有10% 90%范围的由上述式(1) 式(5) 中的任一个表示的结构单元。
10.如权利要求1 9中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物还含有包含能够与钛黑相互作用的官能团的结构单元。
11.如权利要求1 10中的任意一项所述的分散组合物，其中，上述(B)接枝共聚物还含有羧酸基、磺酸基、磷酸基中的至少1种。
12.—种聚合性组合物，其中含有权利要求1 11中的任意一项所述的分散组合物、 (D)聚合性化合物以及(E)聚合引发剂。
13.如权利要求12所述的聚合性组合物，其中，上述(E)聚合引发剂为肟聚合引发剂。
14.一种遮光性滤色片，其中，在基板上具有通过使用权利要求12或者权利要求13所述的聚合性组合物来形成的着色图案。
15.一种固体摄像元件，其中具备权利要求14所述的遮光性滤色片。
16.一种液晶显示装置，其中具备权利要求14所述的遮光性滤色片。
17.一种晶片级透镜，其中具备多个透镜一体成形的基板以及设置在该基板的除了上述透镜的透镜面以外的区域的权利要求14所述的遮光性滤色片。
18.一种摄像单元，其中具备权利要求17所述的晶片级透镜。
全文摘要
本发明提供钛黑的分散性高、而且钛黑不沉降的保存稳定性高的分散组合物。进而，本发明还提供对基板的涂布性良好、能够获得均匀的膜厚，形成图案时未曝光部的残渣被抑制，曝光、显影后的台阶小，图案形状良好的聚合性组合物。上述分散组合物包含(A)钛黑、(B)接枝共聚物、以及(C)溶剂。
文档编号C08F290/04GK102171287SQ20098013866
公开日2011年8月31日 申请日期2009年10月1日 优先权日2008年10月3日
发明者久保田诚, 土村智孝, 嶋田和人, 永田裕三, 藤牧一广, 金子祐士 申请人:富士胶片株式会社