[发明专利]用于形成固化层或固化图案的方法、用于制造彩色滤光片的方法、以及通过这些方法制造的彩色滤光片、固态成像装置和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于形成固化层或固化图案的方法，一种用于制造彩色滤光片的方法，以及通过使用这些方法制造的彩色滤光片、固态成像装置和液晶显示装置。

背景技术

例如，在固态成像装置中使用的透明膜通常是通过下列方式得到的：将透明可聚合组合物涂布在基板上，并且之后对涂层进行后烘焙处理。

此外，在固态成像装置中使用的彩色滤光片通常是通过下列方式得到的：用紫外线经由规定的掩模图案照射由着色辐射敏感组合物形成的着色层，用碱溶液对曝光的着色层进行显影处理以形成图案图像，并且之后对图案图像进行后烘焙处理。因此，提供一种彩色滤光片，其中多种颜色的有机像素，例如，红色像素、绿色像素或蓝色像素二维地排列在载体，例如，半导体衬底上。

此外，通常在彩色滤光片上形成透明膜以形成微透镜，从而构成固态成像装置。

顺便提及，近年来固态成像装置中像素数量的增加明显，并且当与具有相同英寸大小的传统固态成像装置相比时，像素大小的减少明显。此外，随着像素大小的降低，对色彩分离的性能需求变得严格，并且为了维持装置特性，例如，色差(color shading)特性或混色预防，对于彩色滤光片来说需要，例如，厚度减小、矩形化或消除在其中各个着色像素之间颜色重叠的重叠区的性能。

作为用于制造这种彩色滤光片的方法，已经通常采用平版印刷法(photolitho method)。平版印刷法是如下方法：将着色辐射敏感组合物涂布在载体上并干燥以形成着色层，并且对着色层进行图案曝光、显影等以形成第一颜色(例如，绿色)的着色像素，并且之后以与上述相同的方式形成其余颜色的着色像素。

例如，在JP-A-2009-65178(如在本文中所使用的术语“JP-A”意指“未审查的公开的日本专利申请”)中公开了如下技术：将充当用于着色像素的基底层的平面化层在365nm的反射率控制为2％以下，从而提供固态成像装置，在其中在3.5μm以下、再者3.0μm以下的像素大小中，大幅限制彩色滤光片中像素大小和形状的变化以降低对图像质量和色彩不均匀性的影响，并且大幅限制残渣的产生以降低对色彩不均匀性的影响。

发明概述

然而，随着固态成像装置中像素的小型化，对于借助常规平版印刷法的图案形成来说，难以针对彩色滤光片的小型化和厚度减小的需求使彩色滤光片的光谱特性与图案形成性能平衡。

具体地，在用于固态成像装置的彩色滤光片中，随着构成彩色滤光片的有机图案的厚度的减小，倾向于追求小型化，以使，例如，厚度为1μm以下并且像素大小为2μm以下(例如，0.5至2.0μm)。随着彩色滤光片的小型化的发展，因为在平版印刷法的过程中产生的残渣对图像质量和色彩不均匀性的影响增加，需要能够显著限制残渣产生的技术。

已经考虑到上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种用于形成固化层或固化图案的方法，其中所述方法提供层本身强度优异并且当用作由着色辐射敏感组合物形成的着色膜的基底层时能够明显限制残渣产生的层，一种用于制造具有优异光谱特性的彩色滤光片的方法，以及通过使用所述方法制造的彩色滤光片、固态成像装置和液晶显示装置。

本发明的另一个目的是提供一种能够降低热固化中加热温度的用于形成固化层或固化图案的方法，一种用于制造具有优异光谱特性的彩色滤光片的方法，以及通过使用这些方法制造的彩色滤光片、固态成像装置和液晶显示装置。

在彩色滤光片的制造中，可以适当地设定构成彩色滤光片的像素的排列顺序。然而，在通过使用上述平版印刷法形成具有n种颜色的像素的彩色滤光片阵列中，需要进行n次涂布、曝光、显影和后烘焙处理，并且通过一系列涂布、曝光、显影和后烘焙处理过程中出现的不良率的n次积分得到的值对最终得到的彩色滤光片阵列的生产收率会有影响。

鉴于以上，作为深入研究的结果，本发明的发明人已经发现，尤其是，在使用着色辐射敏感组合物形成涂层以及使涂层曝光并显影的过程中产生的显影残渣大多引起了最终制造的彩色滤光片的不良率。

具体地，例如，在通过使用第n个着色辐射敏感组合物在作为彩色滤光片的下层形成的透明膜上形成着色膜以及使着色膜曝光并显影的情况中，在未曝光区(其是应该用显影液移除第n个着色膜的区域以及用于在稍后进行的过程中形成其他着色像素，例如，第(n+1)个着色像素、第(n+2)个着色像素等的区域)中产生的来源于第n个着色辐射敏感组合物的着色残渣影响上述其它着色像素的透射光谱特性而成为增加装置不良率的因素。