(57)【要約】  光検出層１０と、光検出層１０の光入射側に有する色分離層２０と、光検出層１０の光入射側であって、色分離層２０の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方に有する光導波路層３０と、を有し、光導波路層３０は、光検出層１０の受光面１０ａの法線に対して０〜４０°の角度で入射された光を、光検出層１０の受光面１０ａの法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層である、構造体。前述の構造体を有する固体撮像素子および画像表示装置。
2020145218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検出層と、
前記光検出層の光入射側に有する色分離層と、
前記光検出層の光入射側であって、前記色分離層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方に有する光導波路層と、を有し、
前記光導波路層は、前記光検出層の受光面の法線に対して０〜４０°の角度で入射された光を、前記光検出層の受光面の法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層である、構造体。
【請求項２】
前記光導波路層は、前記色分離層の光入射側に有する、請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
更に、前記色分離層の光入射側にマイクロレンズを有する、請求項１または２に記載の構造体。
【請求項４】
前記マイクロレンズの表面に前記光導波路層を有する、請求項３に記載の構造体。
【請求項５】
前記マイクロレンズと前記色分離層との間に前記光導波路層を有する、請求項３または４に記載の構造体。
【請求項６】
前記光導波路層は、ＳｉＯ２およびフッ化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種を含む柱状構造体が、前記光検出層の受光面の法線に対して０〜５．０°の角度で複数配列した層である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項７】
前記光導波路層の光入射側の表面が、前記構造体の所定の方向に向けて傾斜または湾曲している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項８】
前記光導波路層の光入射側の表面が、前記構造体の水平面の中央に向けて光検出層側に傾斜または湾曲している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項９】
前記色分離層は複数の画素を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１０】
前記各画素間に隔壁を有する、請求項９に記載の構造体。
【請求項１１】
前記隔壁の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．４以下である、請求項１０に記載の構造体。
【請求項１２】
前記隔壁はシリカ粒子を含む、請求項１０または１１に記載の構造体。
【請求項１３】
更に、前記光導波路層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方の表面に平坦化層を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１４】
前記構造体の光入射側の表面が湾曲している、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１５】
前記光検出層は複数に分割されており、
前記色分離層は２種以上の異なる種類の画素を有し、かつ、隣接する複数の光検出層上にわたって同一種類の画素が形成されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の構造体を有する固体撮像素子。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の構造体を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光検出層と色分離層とを備えた構造体、固体撮像素子および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及から、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサなどの固体撮像素子の需要が大きく伸びている。固体撮像素子としては、例えば、フォトダイオードなどの光検出層と、カラーフィルタなどの色分離層とを備えた構造体などが用いられている。【０００３】
特許文献１には、半導体基板上に形成された複数の受光部と、受光部の上方に形成され、受光部に入射させるべき光の波長域に応じたカラーフィルタと、受光部とカラーフィルタとの間に屈折率の異なる複数の光透過絶縁膜を積層してなる積層構造とを有する固体撮像素子であって、
積層構造は、半導体基板上に形成した第１の光透過絶縁膜と、第１の光透過絶縁膜上に形成した、屈折率が第１の光透過絶縁膜とは異なる第２の光透過絶縁膜と、第２の光透過絶縁膜上に形成された光透過平坦化膜とを含み、
第１の光透過絶縁膜は、第２の光透過絶縁膜との界面での反射率が第１の光透過絶縁膜の膜厚の変動に伴って周期的に極小となる膜厚依存性に基づいて、第１の光透過絶縁膜の各受光部に対応する領域での膜厚を、各受光部に対して配置されるカラーフィルタの中心波長に応じて反射率が最小あるいは極小となる膜厚に設定したものであり、
第２の光透過絶縁膜は、光透過平坦化膜との界面での反射率が第２の光透過絶縁膜の膜厚の変動に伴って周期的に極小となる膜厚依存性に基づいて、第２の光透過絶縁膜の各受光部に対応する領域での膜厚を、各受光部に対して配置されるカラーフィルタの中心波長に応じて、反射率が最小あるいは極小となり、かつ第１の光透過絶縁膜の膜厚の変動が吸収される膜厚に設定したものである、固体撮像素子に関する発明が記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、画像を撮像する固体撮像装置であって、入射光を複数の色の成分に分離する光学部材と、半導体基板内に形成され、光学部材を透過した各光をそれぞれ電荷に変換する各入射光用受光部と、各受光部の上方にそれぞれ形成され、各入射光の各受光部の表面での反射を低減する、少なくとも２種類の膜厚が異なる各入射光用反射防止膜とを備える固体撮像装置に関する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１８２９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、固体撮像素子についての小型化、高画素化が進んでおり、それに伴い、色分離層の画素サイズもより微細になりつつある。【０００７】
しかしながら、色分離層の画素サイズが微細になるに伴い、光検出層への光の集光性が低下して、光検出層への光の入射量が少なくなりやすい。光検出層への光の入射量が少ないと、例えば輝度が低下しやすい。また、特許文献１、２に記載された発明においても、光検出層への光の集光性に関して更なる改善の余地があった。【０００８】
よって、本発明の目的は、光検出層への光の集光性に優れた構造体、固体撮像素子および画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下を提供する。
＜１＞  光検出層と、
光検出層の光入射側に有する色分離層と、
光検出層の光入射側であって、色分離層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方に有する光導波路層と、を有し、
光導波路層は、光検出層の受光面の法線に対して０〜４０°の角度で入射された光を、光検出層の受光面の法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層である、構造体。
＜２＞  光導波路層は、色分離層の光入射側に有する、＜１＞に記載の構造体。
＜３＞  更に、色分離層の光入射側にマイクロレンズを有する、＜１＞または＜２＞に記載の構造体。
＜４＞  マイクロレンズの表面に光導波路層を有する、＜３＞に記載の構造体。
＜５＞  マイクロレンズと色分離層との間に光導波路層を有する、＜３＞または＜４＞に記載の構造体。
＜６＞  光導波路層は、ＳｉＯ２およびフッ化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種を含む柱状構造体が、光検出層の受光面の法線に対して０〜５．０°の角度で複数配列した層である、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜７＞  光導波路層の光入射側の表面が、構造体の所定の方向に向けて傾斜または湾曲している、＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜８＞  光導波路層の光入射側の表面が、構造体の水平面の中央に向けて光検出層側に傾斜または湾曲している、＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜９＞  色分離層は複数の画素を有する、＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１０＞  各画素間に隔壁を有する、＜９＞に記載の構造体。
＜１１＞  隔壁の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が１．４以下である、＜１０＞に記載の構造体。
＜１２＞  隔壁はシリカ粒子を含む、＜１０＞または＜１１＞に記載の構造体。
＜１３＞  更に、光導波路層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方の表面に平坦化層を有する、＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１４＞  構造体の光入射側の表面が湾曲している、＜１＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１５＞  光検出層は複数に分割されており、色分離層は２種以上の異なる種類の画素を有し、かつ、隣接する複数の光検出層上にわたって同一種類の画素が形成されている、＜１＞〜＜１４＞のいずれか１つに記載の構造体。
＜１６＞  ＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の構造体を有する固体撮像素子。
＜１７＞  ＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の構造体を有する画像表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、光検出層への光の集光性に優れた構造体、固体撮像素子および画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光導波路層の説明図である。
【図２】光導波路層の表面が傾斜または湾曲している状態の一実施形態を示す図である。
【図３】光導波路層の表面が傾斜または湾曲している状態の他の実施形態を示す図である。
【図４】第１の実施形態の構造体を示す図である。
【図５】第２の実施形態の構造体を示す図である。
【図６】第３の実施形態の構造体を示す図である。
【図７】第３の実施形態の構造体の全体図の一例を示す図である。
【図８】第４の実施形態の構造体を示す図である。
【図９】第４の実施形態の構造体の全体図の一例を示す図である。
【図１０】第５の実施形態の構造体を示す図である。
【図１１】第６の実施形態の構造体を示す図である。
【図１２】第７の実施形態の構造体を示す図である。
【図１３】第７の実施形態の構造体に用いられる隔壁を有する支持体の一実施形態を示す図（平面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の主要な実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、明示した実施形態に限られるものではない。
【００１３】
本明細書において「〜」という記号を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１４】
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。
【００１５】
本明細書における基（原子団）の表記について、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に、置換基を有するものをも包含する意味である。例えば、単に「アルキル基」と記載した場合には、これは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）、および、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）の両方を包含する意味である。
【００１６】
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた描画のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も含む意味である。また、露光に用いられるエネルギー線としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線（ＥＵＶ光）およびＸ線などの活性光線、ならびに、電子線およびイオン線などの粒子線が挙げられる。
【００１７】
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の両方、または、いずれかを意味する。
【００１８】
本明細書において、組成物中の固形分の濃度は、その組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率によって表される。
【００１９】
本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ測定）に従い、ポリスチレン換算値として示される。この重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、例えば、ＨＬＣ−８２２０（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてガードカラムＨＺ−Ｌ、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺＭ−Ｍ、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ３０００およびＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺ２０００（東ソー（株）製）を用いることによって求めることができる。また、特に述べない限り、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いて測定したものとする。また、特に述べない限り、ＧＰＣ測定における検出には、ＵＶ線（紫外線）の波長２５４ｎｍ検出器を使用したものとする。
【００２０】
本明細書において、特に断らない限り、支持体に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における説明の便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。
【００２１】
＜構造体＞
本発明の構造体は、
光検出層と、
光検出層の光入射側に有する色分離層と、
光検出層の光入射側であって、色分離層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方に有する光導波路層と、を有し、
光導波路層は、光検出層の受光面の法線に対して０〜４０°の角度で入射された光を、光検出層の受光面の法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の構造体は、上述した光導波路層を有するので、構造体に斜め方向に光が照射されても、光導波路層によって、上記法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度が変化されるので、光検出層に効率よく光を入射させることができ、光検出層への光の集光性に優れている。また、このような光導波路層を設けることにより、構造体の全体の厚さが薄くても、光検出層への光の集光性を向上させることができる。このため、薄膜で、かつ、集光性に優れた構造体とすることもできる。
【００２３】
また、従来より、色分離層の光入射側にマイクロレンズを配置して光検出層への光の集光率を高めることも行われているが、光源の真下近傍に位置する光検出層に入射する光の角度と、光源から離れた周辺部分の光検出層に入射する光の角度とは異なることがあるので、各々の光検出層の直上にマイクロレンズを配置しても、光源の真下近傍に位置する光検出層への集光率と比較して、周辺部分の光検出層への集光率は悪く、いわゆる感度シェーディングが生じてしまうことがある。このため、従来は、マイクロレンズは各々の光検出層の直上に設けられるのではなく、周辺部分の光検出層ほど対応する光検出層よりも中央寄りの配置となるように、光検出層の配列に対してスケーリングされた配列で設けられていた。これに対し、本発明の構造体は、上述した光導波路層を有することにより、マイクロレンズを更に設けた場合であっても、スケーリング設計を省略したり、スケーリング設計をより簡略なものとすることができる。ここで、スケーリング設計とは、マイクロレンズと色分離層や光検出層との位置をずらして配置する設計のことである。
【００２４】
なお、本明細書において、「光検出層の受光面の法線」とは、図１に示すように、光検出層１０の受光面１０ａに垂直な直線（法線）Ｎのことである。また、「光検出層の受光面の法線に対して０〜４０°の角度で入射された光」とは、図１に示すように、法線Ｎに対してθ１（０〜４０°）の角度（入射角）で光導波路層３０に入射された光Ｌ１のことである。また、「光検出層の受光面の法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる」とは、図１に示すように、法線Ｎに対してθ２（０〜１°）の光Ｌ２に進行角度を変更させて光導波路層３０から透過させることである。
【００２５】
光導波路層は、光検出層の受光面の法線に対して０〜４０°（好ましくは、０〜４５°、より好ましくは０〜５０°）の角度で入射された光を、上記法線に対して０〜０．９°（より好ましくは０〜０．８°、更に好ましくは０〜０．７°）の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層であることが好ましい。
【００２６】
光導波路層の波長３８０〜１２００ｎｍの光の透過率は高いことが好ましく、９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることが更に好ましい。
【００２７】
光導波路層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率は、１．１〜１．４であることが好ましい。下限は、１．１５以上であることが好ましく、１．２以上であることがより好ましい。上限は、１．３５以下であることが好ましく１．３以下であることがより好ましい。光導波路層の屈折率が上記範囲であれば空気と下層との屈折率差による反射低減という効果が期待できる。
【００２８】
光導波路層の膜厚は、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．２μｍ以上であることが更に好ましい。光導波路層の膜厚が０．０５μｍ以上であれば光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。上限は、デバイスの低背化の観点から１μｍ以下であることが好ましく、０．９μｍ以下であることがより好ましく、０．８μｍ以下であることが更に好ましい。
【００２９】
光導波路層としては、上記の光学特性を有するものであれば特に限定はない。光導波路層の素材としては、ＳｉＯ２、フッ化物ガラスなどが挙げられる。光導波路層の一例として、ＳｉＯ２およびフッ化マグネシウムから選ばれる少なくとも１種を含む柱状構造体が、光検出層の受光面の法線に対して０〜５．０°（好ましくは０〜３．０°、より好ましくは０〜２．０°、更に好ましくは０〜１．０°）の角度で複数配列した層が挙げられる。柱状構造体の形状としては、ファイバ状、コラム状、ピラー状、柱状などが挙げられ、特に限定はない。このような光導波路層は、ＤＣ（直流）スパッタリング法、ＲＦ（高周波）スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法などのスパッタリング法、化学蒸着法（ＣＶＤ）などの方法にて形成することができる。例えば、スパッタリング法にて形成する場合、基板を蒸着源に対し垂直に設置し、基板温度とガス圧力の条件を調整することで、上述した柱状構造体が、光検出層の受光面の法線に対して０〜５．０°の角度で複数配列した層を基板上に形成することができる。光導波路層の形成条件の指針としては、例えば、マグネトロンスパッタのＴｈｏｒｎｔｏｎモデルのＺＯＮＥモデルを参照することができる。ＴｈｏｒｎｔｏｎモデルのＺＯＮＥモデルについては、菊地  直人，草野  英二，「スパッタリング成膜における薄膜構造制御」，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ（真空），一般社団法人日本真空学会，２００７年，５０巻，１号，１５〜２１頁に記載されている。なお、柱状構造体が上述のように配列していることは断面観察などの方法で確認することができる。
【００３０】
光導波路層が上述した柱状構造体が複数配列した層である場合、柱状構造体の平均直径は９０ｎｍ以下であることが好ましく、７０ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以下であることが更に好ましい。下限は、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、１５ｎｍ以上であることが更に好ましい。なお、柱状構造体の平均直径は、光導波路層を破断し、電子顕微鏡で破断面を観察して寸法測定して求めた値である。また、柱状構造体間の隙間は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましく、２ｎｍ以下であることが更に好ましい。下限は、特に限定はないが、断面観察の寸法測定限界（界面は確認できるが寸法として測定できない領域）ｎｍ以上であることが好ましい。なお、柱状構造体間の隙間とは、柱状の構造体と隣接した柱状の構造体の間隔のことであり、電子顕微鏡で破断面を観察し、隣接した柱状構造体同士の間隔の寸法を測定して求めた値である。
【００３１】
本発明の構造体において、上記光導波路層は、色分離層の光入射側に有することが好ましい。この態様によれば、光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。更には、光検出層の受光面の法線に対して斜め方向から構造体へ光が照射されても、色分離層へは、ほぼ光検出層の受光面の法線方向の光を入射させることができるので、色分離層での光漏れなどを抑制することができ、混色などの発生も効果的に抑制することができる。
【００３２】
本発明の構造体は、更に、色分離層の光入射側にマイクロレンズを有することも好ましい。この態様によれば、光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。更には、上述したように、スケーリング設計を省略したり、スケーリング設計をより簡略なものとすることができるので、構造体の設計が容易である。
【００３３】
また、本発明の構造体が更に、色分離層の光入射側にマイクロレンズを有する場合、マイクロレンズの表面に光導波路層を有することも好ましい。この態様によれば、光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。更には、光導波路層で垂直化された光を光検出層の中央近傍に集光させることもできる。
【００３４】
また、本発明の構造体が更に、色分離層の光入射側にマイクロレンズを有する場合、マイクロレンズと色分離層との間に光導波路層を有することも好ましい。この態様によれば、光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。更には、光検出層の受光面の法線に対して斜め方向から構造体へ光が照射されても、色分離層へは、ほぼ光検出層の受光面の法線方向の光を入射させることができるので、色分離層での光漏れなどを抑制することができ、混色などの発生も効果的に抑制することができる。
【００３５】
本発明の構造体は、光導波路層の光入射側の表面が、構造体の所定の方向に向けて傾斜または湾曲していることが好ましく、光導波路層の光入射側の表面が、構造体の水平面の中央に向けて光検出層側に傾斜または湾曲していることがより好ましい。これらの態様によれば、光検出層への光の集光性を効果的に向上できる。光導波路層の表面が上述のように傾斜または湾曲している場合、図２に示すように、光導波路層３０の傾斜面に段差がなくてもよく、図３に示すように光導波路層３０の傾斜面に段差を設けて、光導波路層３０が表面を段階的または階段状に傾斜していてもよい。
【００３６】
また、本発明の構造体において、光検出層は複数に分割されており、色分離層は２種以上の異なる種類の画素を有し、かつ、隣接する複数の光検出層上にわたって同一種類の画素が形成されていることも好ましい。この態様において、異なる種類の画素間には隔壁が設けられていてもよく、隔壁が設けられていなくてもよい。この構造体によれば、効率よく光を光検出層に導入させることができる。また、色分離層をフォトリソグラフィ法にて形成する際において、プロセス尤度を向上させることもできる。
【００３７】
本発明の構造体の色分離層は複数の画素を有することが好ましい。画素の種類としては、赤色画素、緑色画素、青色画素、黄色画素、シアン色画素、マゼンタ色画素などの着色画素；白色画素；近赤外線カットフィルタ用画素；および近赤外線透過フィルタ用画素などが挙げられる。
【００３８】
近赤外線カットフィルタ用画素としては、波長７００〜１８００ｎｍの範囲に極大吸収波長を有するフィルタ層が挙げられる。近赤外線カットフィルタ用画素は、波長７００〜１３００ｎｍの範囲に極大吸収波長を有するフィルタ層であることが好ましく、波長７００〜１０００ｎｍの範囲に極大吸収波長を有するフィルタ層であることがより好ましい。また、近赤外線カットフィルタ用画素の波長４００〜６５０ｎｍの全範囲での透過率は７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。また、波長７００〜１８００ｎｍの範囲の少なくとも１点での透過率は２０％以下であることが好ましい。また、近赤外線カットフィルタ用画素の極大吸収波長における吸光度Ａｍａｘと、波長５５０ｎｍにおける吸光度Ａ５５０との比である吸光度Ａｍａｘ／吸光度Ａ５５０は、２０〜５００であることが好ましく、５０〜５００であることがより好ましく、７０〜４５０であることが更に好ましく、１００〜４００であることが特に好ましい。
【００３９】
近赤外線透過フィルタ用画素は、近赤外線の少なくとも一部を透過させるフィルタ層である。近赤外線透過フィルタ用画素は、可視光と近赤外線のいずれも透過させるフィルタ層（透明膜）であってもよく、可視光の少なくとも一部を遮光し、近赤外線の少なくとも一部を透過させるフィルタ層であってもよい。近赤外線透過フィルタ層としては、波長４００〜６４０ｎｍの範囲における透過率の最大値が２０％以下（好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下）であり、波長１１００〜１３００ｎｍの範囲における透過率の最小値が７０％以上（好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上）である分光特性を満たしているフィルタ層などが好ましく挙げられる。近赤外線透過フィルタ用画素は、以下の（１）〜（４）のいずれかの分光特性を満たしているフィルタ層であることが好ましい。
【００４０】
（１）：波長４００〜６４０ｎｍの範囲における透過率の最大値が２０％以下（好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下）であり、波長８００〜１３００ｎｍの範囲における透過率の最小値が７０％以上（好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上）であるフィルタ層。
（２）：波長４００〜７５０ｎｍの範囲における透過率の最大値が２０％以下（好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下）であり、波長９００〜１３００ｎｍの範囲における透過率の最小値が７０％以上（好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上）であるフィルタ層。
（３）：波長４００〜８３０ｎｍの範囲における透過率の最大値が２０％以下（好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下）であり、波長１０００〜１３００ｎｍの範囲における透過率の最小値が７０％以上（好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上）であるフィルタ層。
（４）：波長４００〜９５０ｎｍの範囲における透過率の最大値が２０％以下（好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下）であり、波長１１００〜１３００ｎｍの範囲における透過率の最小値が７０％以上（好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上）であるフィルタ層。
【００４１】
着色画素は、後述する着色画素形成用組成物などを用いて形成することができる。また、白色画素は後述する白色画素形成用組成物などを用いて形成することができる。また、近赤外線カットフィルタ用画素は後述する近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物などを用いて形成することができる。また、近赤外線透過フィルタ用画素は後述する近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物などを用いて形成することができる。色分離層がどの画素を含むかはその構造体の所望の機能に応じて設計される。
【００４２】
色分離層が複数の画素を有する場合、各画素間に隔壁を有することも好ましい。この態様によれば、混色などの発生をより効果的に抑制できる。この態様において、隔壁の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率は１．４以下であることが好ましく、１．３５以下であることがより好ましく、１．３０以下であることが更に好ましい。下限は、１．１以上とすることができ、１．１５以上とすることができる。
【００４３】
隔壁の材質としては、特に限定はない。例えば、シロキサン樹脂、フッ素樹脂などの有機材料や、シリカ粒子、中空シリカ粒子、フッ化マグネシウムなどの無機粒子が挙げられる。隔壁は、シリカ粒子を含むものであることが好ましい。シリカ粒子としては、複数個の球状シリカ粒子が数珠状に連結されているものが好ましく用いられる。なお、本明細書において「球状」とは、実質的に球形であれば良く、本発明の効果を奏する範囲で、変形していてもよい意味である。例えば、表面に凹凸を有する形状や、所定の方向に長軸を有する扁平形状も含む意味である。また、「複数個の球状シリカ粒子が数珠状に連結されている」とは、複数個の球状シリカ粒子同士が直鎖状および／または分岐した形で繋がった構造を意味する。例えば、複数個の球状シリカ粒子同士が、これよりも外径の小さい接合部で連結された構造が挙げられる。また、本発明において、「複数個の球状シリカ粒子が数珠状に連結されている」構造としては、リング状につながった形態をなしている構造のみならず、末端を有する鎖状の形態をなしている構造も含まれる。
【００４４】
また、隔壁は、本発明における光導波路層で形成されていてもよい。
【００４５】
また、隔壁の表面には保護層が設けられていてもよい。保護層の材質としては、種々の無機材料や有機材料を用いることができる。例えば、有機材料としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、有機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）樹脂などが挙げられる。また、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物を含む組成物を用いて保護層を形成することもできる。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、（メタ）アリル基、（メタ）アクリロイル基、スチリル基などが挙げられ、（メタ）アリル基、（メタ）アクリロイル基が好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物は、モノマーであってもよく、ポリマーなどの樹脂であってもよい。無機材料としては、二酸化ケイ素などが挙げられる。
【００４６】
保護層は従来公知の方法を用いて形成できる。有機材料で構成された保護層を形成する場合は、例えば、有機材料を含む組成物を隔壁上に塗布および乾燥して形成することができる。無機材料で構成された保護層を形成する場合は、例えば、保護層を構成する無機材料を、化学蒸着（ＣＶＤ）、真空蒸着などの蒸着法や、スパッタリングなどの方法で保護層の表面に製膜して形成することができる。
【００４７】
隔壁は、従来公知の方法を用いて形成することができる。例えば、次のようにして隔壁を形成することができる。まず、支持体上に隔壁材料層を形成する。隔壁材料層は、例えば、シリカ粒子などの無機粒子を含む組成物を支持体上に塗布した後、硬化などを行って製膜して隔壁材料層を形成することができる。このような組成物としては、国際公開第２０１５／１９０３７４号の段落番号００１２〜０１３３に記載された光学機能層形成用組成物などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、支持体上に、二酸化ケイ素などの無機材料を、化学蒸着（ＣＶＤ）、真空蒸着などの蒸着法や、スパッタリングなどの方法で製膜して隔壁材料層を形成することができる。次いで、隔壁の形状に沿ったパターンを有するマスクを使用して隔壁材料層上にレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンをマスクとして、隔壁材料層をエッチングしてパターン形成する。エッチング方法としては、ドライエッチング法及びウエットエッチング法が挙げられる。ドライエッチング法でのエッチングは、特開２０１６−０１４８５６号公報の段落番号０１１４〜０１２０、０１２９、０１３０に記載された条件などで行うことができる。次いで、レジストパターンを隔壁材料層から剥離除去する。このようにして隔壁を形成することができる。また、隔壁を、本発明における光導波路層で形成する場合、支持体上に上述した特性を有する光導波路層を形成した後、隔壁の形状に沿ったパターンを有するマスクを使用して隔壁材料層上にレジストパターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスクとして、光導波路層をエッチングしてパターン形成し、次いで、レジストパターンを光導波路層から剥離除去することで、本発明における光導波路層で形成された隔壁を形成することができる。
【００４８】
本発明の構造体は、更に、光導波路層の光入射側および光透過側から選ばれる少なくとも一方の表面に平坦化層を有することが好ましい。この態様によれば、光検出層への光の集光性をより効果的に向上できる。更には、平坦化層が水分や酸素のブロック膜として機能して、構造体の耐候性を向上させることもでき。上記平坦化層は、光導波路層の光透過側の表面に少なくとも有することが好ましい。光導波路層の光透過側に平坦化層を設けない場合は、凹凸面上に光導波路層が形成される場合もある。このような場合ば、光導波路層の表面に凸凹で形成されてしまい、光集光効率の不均一化の要因となることもある。光導波路層の光透過側に平坦化層を設けることにより、平坦化層よりも下層側に位置する隔壁や色分離層の凹凸を平坦化して光導波路層の光集光効率を向上できたり、光導波路層の上述した性能をより向上させることもできる。
上記平坦化層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率は１．５以下であることが好ましく、１．４５以下であることがより好ましい。下限は、１．１以上とすることができ、１．２以上とすることができる。平坦化層の最も好ましい屈折率は、光導波路層の屈折率と色分離層の屈折率の間の値であることが好ましい。これにより構造体を形成した時の各層間で反射を最小限に抑制することができる。また、上記平坦化層の波長７８０〜１２００ｎｍの範囲の光の透過率は高いことが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましく、９８％以上であることが特に好ましい。また、平坦化層の膜厚は、０．０１〜０．２μｍが好ましい。下限は、０．０２μｍ以上であることが好ましく、０．０３μｍ以上であることがより好ましく、０．０５μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、０．１５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましく、０．０８μｍ以下であることが更に好ましい。
【００４９】
また、光導波路層の光入射側に平坦化層を設ける場合、この平坦化層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率は１．３５以下であることが好ましく、１．３以下であることが好ましく、１．２５以下であることが更に好ましい。下限は、１．１以上とすることができ、１．１５以上とすることができる。平坦化層の最も好ましい屈折率は、空気の屈折率と光導波路層の屈折率の間の値であることが好ましい。これにより構造体を形成した時の各層間で反射を最小限に抑制することができる。また、波長７８０〜１２００ｎｍの範囲の光の透過率は高いことが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましく、９８％以上であることが特に好ましい。また、膜厚は、０．０１〜０．１μｍが好ましい。下限は、０．０２μｍ以上であることが好ましく、０．０３μｍ以上であることがより好ましく、０．０５μｍであることが更に好ましい。上限は、０．１５μｍであることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましく、０．０８ｍ以下であることが更に好ましい。
【００５０】
また、光導波路層の光透過側に平坦化層を設ける場合、この平坦化層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率は１．５以下であることが好ましく、１．４５以下であることが好ましい。下限は、１．１以上とすることができ、１．２以上とすることができる。また、波長７８０〜１２００ｎｍの範囲の光の透過率は高いことが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましく、９８％以上であることが特に好ましい。また、膜厚は、０．０１〜０．２μｍが好ましい。下限は、０．０２μｍ以上であることが好ましく、０．０３μｍ以上であることがより好ましく、０．０５μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、０．１５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましく、０．０８μｍ以下であることが更に好ましい。
【００５１】
上記平坦化層は、シロキサン樹脂、フッ素樹脂などの有機材料や、シリカ粒子、中空シリカ粒子などの無機粒子を含む層であることが好ましい。
【００５２】
本発明の構造体の光入射側の表面は、湾曲（好ましくは凹状に湾曲）していることも好ましい。この態様によれば、光の集光性をより高めることができる。更には、像面湾曲抑制による受光面の光検出均一性向上という効果も期待できる。
【００５３】
本発明の構造体は、固体撮像素子や画像表示装置などに組み込んで用いることができる。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置などが挙げられる。また、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラなどに搭載される撮像デバイスなどに組み込んで用いることもできる。
【００５４】
以下、本発明の構造体について、図面を用いて更に詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図４は、本発明の構造体の第１の実施形態を示す図である。図４に示す構造体１０１には、図中の上側から光が照射される。すなわち、図４に示す構造体１０１は、光入射側から順に、光導波路層３０、色分離層２０、光検出層１０が設けられている。
【００５５】
図４において符号１は支持体である。支持体１の材質としては、特に限定はない。用途に応じて適宜選択できる。例えば、シリコン基板、ＩｎＧａＡｓ基板などが挙げられる。また、支持体１には、上部の層との密着性改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層が設けられていてもよい。
【００５６】
図４に示す構造体１０１の支持体１には光検出層１０が設けられている。光検出層１０としては、フォトダイオード、有機光電変換層などの光電変換層が挙げられる。また、支持体１の隣接する光検出層１０同士の間には、隙間（ギャップ）が形成されていてもよい。
【００５７】
支持体１上に隔壁２が設けられている。隔壁２は、支持体１上に直接接して設けられていてもよい。また、支持体１上に下塗り層が設けられている場合においては、下塗り層上に隔壁が設けられていてもよい。支持体１上における隔壁２で囲まれた領域の形状（以下、隔壁の開口部の形状ともいう）としては特に限定はない。例えば、矩形状、円形状、楕円形状、５角形以上の多角形状等が挙げられる。
【００５８】
隔壁２の高さは、０．２〜２．０μｍであることが好ましい。下限は、０．２５μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがより好ましく、０．３５μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．２μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以下であることが更に好ましい。
【００５９】
隔壁２の幅は、０．０２〜０．５ｍが好ましい。下限は、０．０３μｍ以上であることが好ましく、０．０５μｍ以上であることがより好ましく、０．０８μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、０．４μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることが更に好ましい。
【００６０】
隔壁２のピッチ幅は、０．５〜３．０μｍであることが好ましい。下限は、０．６μｍ以上であることが好ましく、０．６５μｍ以上であることがより好ましく、０．７μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、２．２μｍ以下であることが好ましく、２．０μｍ以下であることがより好ましく、１．４μｍ以下であることが更に好ましい。なお、隔壁２のピッチ幅とは、隣合う隔壁２間の同一面の距離のことである。隔壁２のピッチ幅は、隔壁内に形成される色分離層２０のサイズ（線幅）に相当する。
【００６１】
隔壁２間であって各光検出層１０の受光面１０ａ上には、色分離層２０が設けられている。図４では、色分離層２０は３種類の画素（画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）で構成されている。画素の種類としては、赤色画素、緑色画素、青色画素、黄色画素、シアン色画素、マゼンタ色画素などの着色画素；白色画素；近赤外線カットフィルタ用画素；および近赤外線透過フィルタ用画素などが挙げられる。色分離層２０の具体例としては、画素２０ａを赤色画素、２０ｂを青色画素、２０ｃを緑色画素とする態様が挙げられる。なお、色分離層２０は２種の画素で構成されていてもよく、４種以上の画素で構成されていてもよい。また、１種の画素のみで構成されていてもよい。色分離層２０における画素の数および画素の種類については、構造体の用途や目的に応じて適宜選択することができる。
【００６２】
各画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃの厚さとしては、特に限定はない。例えば、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましく、１μｍ以下が特に好ましい。下限値は、０．２μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上がより好ましく、０．３５μｍ以上が更に好ましい。また、各画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃの厚さは、隔壁２の高さの０．５〜２．０倍であることが好ましく、０．８〜１．５倍であることがより好ましく、０．９〜１．２倍であることが更に好ましい。
【００６３】
なお、図示しないが光検出層１０と色分離層２０（画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）との間に下塗り層などの他の層が設けられていてもよい。
【００６４】
図４に示すように、この構造体１０１においては、色分離層２０上には光導波路層３０が設けられている。すなわち、図４に示す構造体１０１は、色分離層２０の光入射側に光導波路層３０を有している。光導波路層３０は、光検出層１０の受光面１０ａの法線に対して０〜４０°の角度で入射された光を、光検出層１０の受光面１０ａの法線に対して０〜１°の角度の光に進行角度を変化させて透過させる層である。光導波路層３０の詳細については上述した通りである。
【００６５】
なお、図４に示す構造体１０１では、色分離層２０の表面に光導波路層３０が設けられているが、色分離層２０と光導波路層３０との間に平坦化層が設けられていてもよい。また、光導波路層３０の光入射側の表面に平坦化層が更に設けられていてもよい。また、色分離層２０と光導波路層３０との間、および、光導波路層３０の光入射側の表面のそれぞれに平坦化層が設けられていてもよい。上記平坦化層は、光導波路層３０の光透過側（下側）の表面に少なくとも有することが好ましい。平坦化層の詳細については上述した通りである。
【００６６】
また、図４に示す構造体１０１においては、色分離層２０の光入射側のみに光導波路層３０が設けられているが、色分離層２０の光透過側にも光導波路層３０が設けられていてもよい。
【００６７】
また、図４に示す構造体においては、色分離層２０の各画素間に隔壁２が設けられているが、隔壁２を設けない態様であってもよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の構造体の第２の実施形態を示す図である。図５に示す構造体１０２には、図中の上側から光が照射される。図５に示す構造体１０２は、光導波路層３０上にマイクロレンズ４０が設けられている点が上記第１の実施形態の構造体１０１と相違している。なお、図５では、光導波路層３０の表面にマイクロレンズが形成されているが、光導波路層３０の表面に上述した平坦化層を形成した後、この平坦化層上にマイクロレンズを形成してもよい。また、図示しないが、マイクロレンズ４０の表面にも上述した光導波路層３０を更に形成してもよい。更にマイクロレンズ４０上にマイクロレンズより屈折率の小さい透明層を形成することで、マイクロレンズと空気との界面の反射を抑制することができる。この透明層はスパッタリングや化学蒸着などで形成したＳｉＯ２層が一般的に用いられる。
【００６９】
なお、図５に示すマイクロレンズ４０の形状は半円状のレンズ形状をなしているが、この形状の特に限定はされず、台形状のレンズや、特開２０１４−０２９５２４号公報に記載された形状のレンズを使用することもできる。
【００７０】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の構造体の第３の実施形態を示す図である。図６の構造体１０３には、図中の上側から光が照射される。この構造体１０３は、光導波路層３０の光入射側の表面が、構造体１０３の所定の方向に向かって傾斜または湾曲している点が上記第１の実施形態の構造体１０１と相違している。なお、図６では、光導波路層３０の傾斜面に段差がなく、光導波路層３０の表面が図中の左から右に向かって、光検出層１０側に傾斜または湾曲している。
【００７１】
この光導波路層３０の一態様として、光導波路層３０の表面が、構造体１０３の水平面の中央に向かって光検出層１０側に傾斜または湾曲している態様が挙げられる。
【００７２】
図７をあわせて参照して、光導波路層３０の表面が、構造体１０３の水平面の中央に向かって光検出層１０側に傾斜または湾曲している態様について説明する。図７に示す構造体１０３ａは、光導波路層３０の表面が構造体１０３ａの水平面の中央（破線Ｂで囲った部位）に向けて傾斜または湾曲している。すなわち、構造体１０３ａの左側の周辺部（破線Ａで囲った部位）は、構造体１０３ａの水平面の中央である右方向に向けて、光導波路層３０の表面が光検出層１０側（図中の下側）に傾斜または湾曲している。また、構造体１０３ａの右側の周辺部（破線Ｃで囲った部位）は、構造体１０３ａの水平面の中央である左方向に向けて、光導波路層３０の表面が光検出層１０側（図中の下側）に傾斜または湾曲している。また、構造体１０３ａの中央近傍（破線Ｂで囲った部位）においては、光導波路層３０の表面はほぼ平坦となっている。
【００７３】
なお、光導波路層３０の表面が構造体１０３の中央（破線Ｂで囲った部位）に向けて傾斜または湾曲している態様についてのみ説明したが、光導波路層３０の表面は、図中の右方向に向けて光検出層１０側（図中の下側）に傾斜または湾曲させてもよく、図中の左方向に向けて、光検出層１０側（図中の下側）に傾斜または湾曲させてもよい。
【００７４】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の構造体の第４の実施形態を示す図である。図８の構造体１０４には、図中の上側から光が照射される。この構造体１０４は、光導波路層３０の光入射側の表面が、構造体１０３の所定の方向に向かって階段状に傾斜している点が上記第１の実施形態の構造体１０１と相違している。なお、図８では、光導波路層３０の表面が図中の左から右に向かって、階段状に傾斜している。
【００７５】
この光導波路層３０の一態様として、光導波路層３０の表面が、構造体１０４の水平面の中央に向かって光検出層１０側に階段状に傾斜している態様が挙げられる。
【００７６】
図９をあわせて参照して、光導波路層３０の表面が、構造体１０４の水平面の中央に向かって光検出層１０側に階段状に傾斜している態様について説明する。図９に示す構造体１０４ａにおいては、光導波路層３０の表面が構造体１０４ａの水平面の中央（破線Ｂ１で囲った部位）に向けて傾斜または湾曲している。すなわち、構造体１０４ａの左側の周辺部（破線Ａ１で囲った部位）は、構造体１０４ａの水平面の中央である右方向に向けて、光導波路層３０の表面が光検出層１０側（図中の下側）に階段状に傾斜している。また、構造体１０４ａの右側の周辺部（破線Ｃ１で囲った部位）は、構造体１０４ａの水平面の中央である左方向に向けて、光導波路層３０の表面が光検出層１０側（図中の下側）に階段状に傾斜している。また、構造体１０４ａの中央近傍（破線Ｂ１で囲った部位）においては、光導波路層３０の表面はほぼ平坦となっている。
【００７７】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の構造体の第５の実施形態を示す図である。図１０の構造体１０５には、図中の上側から光が照射される。この構造体１０５は、色分離層２０上にマイクロレンズ４０が設けられており、このマイクロレンズ４０の表面に光導波路層３０が設けられている点が上記第１の実施形態の構造体１０１と相違している。
【００７８】
（第６の実施形態）
図１１は、本発明の構造体の第６の実施形態を示す図である。図１１の構造体１０６には、図中の上側から光が照射される。この構造体１０６は、更に、光検出層１０と色分離層２０との間に光導波路層３０が設けられている点が上記第５の実施形態の構造体１０５と相違している。
【００７９】
（第７の実施形態）
図１２は、本発明の構造体の第７の実施形態を示す図である。図１２の構造体１０７には、図中の上側から光が照射される。この構造体１０７では、支持体１ａに設けられた光検出層１１がＤｅｅｐＴｒｅｎｃｈなどによって複数に分割されている。そして、支持体１ａ上における隔壁２ａで囲まれた領域には、複数に分割された光検出層１１を有している。図１３に、この構造体１０７に用いられる隔壁を有する支持体の一実施形態を示す。
【００８０】
隔壁２ａの高さは、０．２〜２．０μｍであることが好ましい。下限は、０．２５μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがより好ましく、０．３５μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．２μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以下であることが更に好ましい。
【００８１】
隔壁２ａの幅は、０．０２〜０．５ｍが好ましい。下限は、０．０３μｍ以上であることが好ましく、０．０５μｍ以上であることがより好ましく、０．０８μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、０．４μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることが更に好ましい。
【００８２】
隔壁２ａのピッチ幅は、０．５〜６．０μｍであることが好ましい。下限は、０．６μｍ以上であることが好ましく、０．６５μｍ以上であることがより好ましく、０．７μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、４．４μｍ以下であることが好ましく、４．０μｍ以下であることがより好ましく、２．８μｍ以下であることが更に好ましい。
【００８３】
図１２に再び戻り、隔壁２ａ間であって光検出層１１の受光面１１ａ上には、色分離層の画素２１ａ、２１ｂ、２１ｃがそれぞれ形成されている。画素２１ａ、２１ｂ、２１ｃはそれぞれ異なる種類の画素である。すなわち、図１２の構造体１０７においては、隣接する複数の光検出層１１上にわたって、同一種類の画素が形成されている。色分離層を構成する各画素の種類及び厚さについては、第１の実施形態で説明した範囲と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【００８４】
図１２に示すように、この構造体１０７においては、色分離層２１上には光導波路層３０が設けられている。光導波路層３０については、第１の実施形態で説明した範囲と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【００８５】
なお、図１２に示す構造体１０７では、支持体１上の隔壁２ａで区切られた１区画分の領域には、４画素分の光検出層１１が設けられているが、１区画分の領域に含まれる光検出層１１の数については特に限定はなく、２個または３個とすることもでき、５個以上とすることもできる。
【００８６】
また、図１２に示す構造体１０７では、色分離層２１における隣接する異なる種類の画素間には隔壁２ａが設けられているが、隔壁２ａを省略することもできる。色分離層２０における隣接する異なる種類の画素間に隔壁２ａを設けた場合は、色分離層２０を構成する各画素の矩形性を向上させたり、画素サイズのばらつきなどを抑制することができる。隔壁２ａを設けない場合は、構造体の製造プロセスを簡略化できる。
【００８７】
なお、図１２に示す構造体１０７では、色分離層２１の表面に光導波路層３０が設けられているが、色分離層２１と光導波路層３０との間に平坦化層が設けられていてもよい。また、光導波路層３０の光入射側の表面に平坦化層が更に設けられていてもよい。また、色分離層２１と光導波路層３０との間、および、光導波路層３０の光入射側の表面のそれぞれに平坦化層が設けられていてもよい。上記平坦化層は、光導波路層３０の光透過側（下側）の表面に少なくとも有することが好ましい。
【００８８】
また、図１２に示す構造体１０７においては、色分離層２１の光入射側のみに光導波路層３０が設けられているが、色分離層２１の光透過側にも光導波路層３０が設けられていてもよい。
【００８９】
また、図１２に示す構造体１０７においては、更に、第２〜６の実施形態において説明した態様を採用することもできる。
【００９０】
第１〜第７の実施形態においては、色分離層の上部及び下部に平坦化層を設ける形態であってもよい。
【００９１】
＜着色画素形成用組成物＞
次に、本発明の構造体の色分離層の形成に好ましく用いられる着色画素形成用組成物について説明する。
【００９２】
＜＜有彩色着色剤＞＞
着色画素形成用組成物は有彩色着色剤を含有することが好ましい。有彩色着色剤としては、赤色着色剤、緑色着色剤、青色着色剤、黄色着色剤、紫色着色剤、オレンジ色着色剤などの有彩色着色剤が挙げられる。有彩色着色剤は、顔料であってもよく、染料であってもよい。顔料と染料とを併用してもよい。また、顔料は、無機顔料、有機顔料のいずれでもよい。また、顔料には、無機顔料または有機−無機顔料の一部を有機発色団で置換した材料を用いることもできる。無機顔料や有機−無機顔料を有機発色団で置換することで、色相設計をしやすくできる。
【００９３】
本発明で用いられる有彩色着色剤は、顔料を含むものであることが好ましい。有彩色着色剤中における顔料の含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。顔料としては以下に示すものが挙げられる。
【００９４】
カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １，２，３，４，５，６，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，２０，２４，３１，３２，３４，３５，３５：１，３６，３６：１，３７，３７：１，４０，４２，４３，５３，５５，６０，６１，６２，６３，６５，７３，７４，７７，８１，８３，８６，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２３，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３７，１３８，１３９，１４７，１４８，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１６１，１６２，１６４，１６６，１６７，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７９，１８０，１８１，１８２，１８５，１８７，１８８，１９３，１９４，１９９，２１３，２１４，２３１，２３２（メチン系）等（以上、黄色顔料）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ２，５，１３，１６，１７：１，３１，３４，３６，３８，４３，４６，４８，４９，５１，５２，５５，５９，６０，６１，６２，６４，７１，７３等（以上、オレンジ色顔料）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １，２，３，４，５，６，７，９，１０，１４，１７，２２，２３，３１，３８，４１，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９，４９：１，４９：２，５２：１，５２：２，５３：１，５７：１，６０：１，６３：１，６６，６７，８１：１，８１：２，８１：３，８３，８８，９０，１０５，１１２，１１９，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１５０，１５５，１６６，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８４，１８５，１８７，１８８，１９０，２００，２０２，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１６，２２０，２２４，２２６，２４２，２４６，２５４，２５５，２６４，２７０，２７２，２７９，２９４（キサンテン系、Ｏｒｇａｎｏ  Ｕｌｔｒａｍａｒｉｎｅ、Ｂｌｕｉｓｈ  Ｒｅｄ）等（以上、赤色顔料）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７，１０，３６，３７，５８，５９，６２，６３等（以上、緑色顔料）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １，１９，２３，２７，３２，３７，４２，６０（トリアリールメタン系），６１（キサンテン系）等（以上、紫色顔料）、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １，２，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１６，２２，２９，６０，６４，６６，７９，８０，８７（モノアゾ系），８８（メチン系）等（以上、青色顔料）。
【００９５】
また、緑色顔料として、１分子中のハロゲン原子数が平均１０〜１４個であり、臭素原子数が平均８〜１２個であり、塩素原子数が平均２〜５個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることもできる。具体例としては、国際公開第２０１５／１１８７２０号に記載の化合物が挙げられる。また、緑色顔料として中国特許出願第１０６９０９０２７号明細書に記載の化合物、国際公開第２０１２／１０２３９５号に記載のリン酸エステルを配位子として有するフタロシアニン化合物などを用いることもできる。
【００９６】
また、青色顔料として、リン原子を有するアルミニウムフタロシアニン化合物を用いることもできる。具体例としては、特開２０１２−２４７５９１号公報の段落番号００２２〜００３０、特開２０１１−１５７４７８号公報の段落番号００４７に記載の化合物が挙げられる。
【００９７】
また、黄色顔料として、特開２０１７−２０１００３号公報に記載されている顔料、特開２０１７−１９７７１９号公報に記載されている顔料、特開２０１７−１７１９１２号公報の段落番号００１１〜００６２、０１３７〜０２７６に記載されている顔料、特開２０１７−１７１９１３号公報の段落番号００１０〜００６２、０１３８〜０２９５に記載されている顔料、特開２０１７−１７１９１４号公報の段落番号００１１〜００６２、０１３９〜０１９０に記載されている顔料、特開２０１７−１７１９１５号公報の段落番号００１０〜００６５、０１４２〜０２２２に記載されている顔料を用いることもできる。
【００９８】
また、黄色顔料として、特開２０１８−０６２６４４号公報に記載の化合物を用いることもできる。この化合物は顔料誘導体としても使用可能である。
【００９９】
赤色顔料として、特開２０１７−２０１３８４号公報に記載の構造中に少なくとも１つ臭素原子が置換したジケトピロロピロール化合物、特許第６２４８８３８号の段落番号００１６〜００２２に記載のジケトピロロピロール化合物、国際公開第２０１２／１０２３９９号に記載のジケトピロロピロール化合物、国際公開第２０１２／１１７９６５号に記載のジケトピロロピロール化合物、特開２０１２−２２９３４４号公報に記載のナフトールアゾ化合物などを用いることもできる。また、赤色顔料として、芳香族環に対して、酸素原子、硫黄原子または窒素原子が結合した基が導入された芳香族環基がジケトピロロピロール骨格に結合した構造を有する化合物を用いることもできる。
【０１００】
本発明において、有彩色着色剤には染料を用いることもできる。染料としては特に制限はなく、公知の染料が使用できる。例えば、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、ピロメテン系等の染料が挙げられる。また、特開２０１２−１５８６４９号公報に記載のチアゾール化合物、特開２０１１−１８４４９３号公報に記載のアゾ化合物、特開２０１１−１４５５４０号公報に記載のアゾ化合物も好ましく用いることができる。また、黄色染料として、特開２０１３−０５４３３９号公報の段落番号００１１〜００３４に記載のキノフタロン化合物、特開２０１４−０２６２２８号公報の段落番号００１３〜００５８に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
【０１０１】
本発明において、有彩色着色剤には色素多量体を用いることもできる。色素多量体は、溶剤に溶解して用いられる染料であることが好ましい、また、色素多量体は、粒子を形成していてもよい。色素多量体が粒子である場合は通常溶剤に分散した状態で用いられる。粒子状態の色素多量体は、例えば乳化重合によって得ることができ、特開２０１５−２１４６８２号公報に記載されている化合物および製造方法が具体例として挙げられる。色素多量体は、一分子中に、色素構造を２以上有するものであり、色素構造を３以上有することが好ましい。上限は、特に限定はないが、１００以下とすることもできる。一分子中に有する複数の色素構造は、同一の色素構造であってもよく、異なる色素構造であってもよい。色素多量体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２０００〜５００００が好ましい。下限は、３０００以上がより好ましく、６０００以上がさらに好ましい。上限は、３００００以下がより好ましく、２００００以下がさらに好ましい。色素多量体は、特開２０１１−２１３９２５号公報、特開２０１３−０４１０９７号公報、特開２０１５−０２８１４４号公報、特開２０１５−０３０７４２号公報、国際公開第２０１６／０３１４４２号等に記載されている化合物を用いることもできる。
【０１０２】
また、有彩色着色剤として、国際公開第２０１２／１２８２３３号に記載されている縮環型キノフタロン化合物、国際公開第２０１１／０３７１９５号に記載されている着色剤を用いることもできる。
【０１０３】
有彩色着色剤の含有量は、着色画素形成用組成物の全固形分中１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上が更に好ましく、４０質量％以上が特に好ましい。上限は、８０質量％以下が好ましく、７５質量％以下がより好ましい。
【０１０４】
＜＜顔料誘導体＞＞
着色画素形成用組成物は顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体としては、発色団の一部分を、酸基、塩基性基またはフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。顔料誘導体を構成する発色団としては、キノリン骨格、ベンゾイミダゾロン骨格、ジケトピロロピロール骨格、アゾ骨格、フタロシアニン骨格、アンスラキノン骨格、キナクリドン骨格、ジオキサジン骨格、ペリノン骨格、ペリレン骨格、チオインジゴ骨格、イソインドリン骨格、イソインドリノン骨格、キノフタロン骨格、スレン骨格、金属錯体系骨格等が挙げられ、キノリン骨格、ベンゾイミダゾロン骨格、ジケトピロロピロール骨格、アゾ骨格、キノフタロン骨格、イソインドリン骨格およびフタロシアニン骨格が好ましく、アゾ骨格およびベンゾイミダゾロン骨格がより好ましい。顔料誘導体が有する酸基としては、スルホ基、カルボキシル基が好ましく、スルホ基がより好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、三級アミノ基がより好ましい。
【０１０５】
本発明において、顔料誘導体として可視透明性に優れた顔料誘導体（以下、透明顔料誘導体ともいう）を含有することもできる。透明顔料誘導体の４００〜７００ｎｍの波長領域におけるモル吸光係数の最大値（εｍａｘ）は３０００Ｌ・ｍｏｌ−１・ｃｍ−１以下であることが好ましく、１０００Ｌ・ｍｏｌ−１・ｃｍ−１以下であることがより好ましく、１００Ｌ・ｍｏｌ−１・ｃｍ−１以下であることがさらに好ましい。εｍａｘの下限は、例えば１Ｌ・ｍｏｌ−１・ｃｍ−１以上であり、１０Ｌ・ｍｏｌ−１・ｃｍ−１以上でもよい。
【０１０６】
顔料誘導体の具体例としては、特開２０１１−２５２０６５号公報の段落番号０１６２〜０１８３に記載された化合物、特開２００３−０８１９７２号公報に記載された化合物、特許第５２９９１５１号公報に記載された化合物が挙げられる。
【０１０７】
顔料誘導体の含有量は、顔料１００質量部に対して１〜３０質量部が好ましく、３〜２０質量部が更に好ましい。顔料誘導体は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１０８】
＜＜ラジカル重合性化合物＞＞
着色画素形成用組成物は、ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。ラジカル重合性化合物は、例えば、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物であることが好ましい。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、（メタ）アリル基、（メタ）アクリロイル基などが挙げられる。
【０１０９】
ラジカル重合性化合物としては、モノマー、プレポリマー、オリゴマーなどの化学的形態のいずれであってもよいが、モノマーが好ましい。ラジカル重合性化合物の分子量は、１００〜３０００が好ましい。上限は、２０００以下がより好ましく、１５００以下が更に好ましい。下限は、１５０以上がより好ましく、２５０以上が更に好ましい。
【０１１０】
ラジカル重合性化合物は、エチレン性不飽和結合含有基を３個以上含む化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を３〜１５個含む化合物であることがより好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を３〜６個含む化合物であることが更に好ましい。また、ラジカル重合性化合物は、３〜１５官能の（メタ）アクリレート化合物であることが好ましく、３〜６官能の（メタ）アクリレート化合物であることがより好ましい。ラジカル重合性化合物の具体例としては、特開２００９−２８８７０５号公報の段落番号００９５〜０１０８、特開２０１３−０２９７６０号公報の段落０２２７、特開２００８−２９２９７０号公報の段落番号０２５４〜０２５７、特開２０１３−２５３２２４号公報の段落番号００３４〜００３８、特開２０１２−２０８４９４号公報の段落番号０４７７、特開２０１７−０４８３６７号公報、特許第６０５７８９１号公報、特許第６０３１８０７号公報、特開２０１７−１９４６６２号公報に記載されている化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。ラジカル重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート（市販品としてはＫＡＹＡＲＡＤ  Ｄ−３３０；日本化薬（株）製）、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート（市販品としてはＫＡＹＡＲＡＤ  Ｄ−３２０；日本化薬（株）製）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート（市販品としてはＫＡＹＡＲＡＤ  Ｄ−３１０；日本化薬（株）製）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート（市販品としてはＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ；日本化薬（株）製、ＮＫエステルＡ−ＤＰＨ−１２Ｅ；新中村化学工業（株）製）、およびこれらの（メタ）アクリロイル基がエチレングリコールおよび／またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造の化合物（例えば、サートマー社から市販されている、ＳＲ４５４、ＳＲ４９９）が好ましい。
【０１１１】
着色画素形成用組成物の全固形分中におけるラジカル重合性化合物の含有量は０．１〜５０質量％であることが好ましい。下限は、０．５質量％以上がより好ましく、１質量％以上が更に好ましい。上限は、４５質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましい。ラジカル重合性化合物は、１種単独であってもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１１２】
＜＜光ラジカル重合開始剤＞＞
着色画素形成用組成物は光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光ラジカル重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する化合物が好ましい。
【０１１３】
光ラジカル重合開始剤としては、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など）、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物などが挙げられる。光ラジカル重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体、ハロメチルオキサジアゾール化合物および３−アリール置換クマリン化合物であることが好ましく、オキシム化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物であることがより好ましく、オキシム化合物であることが更に好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特開２０１４−１３０１７３号公報の段落００６５〜０１１１、特許第６３０１４８９号公報に記載された化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【０１１４】
α−ヒドロキシケトン化合物の市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１８４、ＤＡＲＯＣＵＲ−１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−５００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−２９５９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１２７（以上、ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。α−アミノケトン化合物の市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９、及び、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９ＥＧ（以上、ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。アシルホスフィン化合物の市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９、ＤＡＲＯＣＵＲ−ＴＰＯ（以上、ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。
【０１１５】
オキシム化合物としては、特開２００１−２３３８４２号公報に記載の化合物、特開２０００−０８００６８号公報に記載の化合物、特開２００６−３４２１６６号公報に記載の化合物、Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎ  ＩＩ（１９７９年、ｐｐ．１６５３−１６６０）に記載の化合物、Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎ  ＩＩ（１９７９年、ｐｐ．１５６−１６２）に記載の化合物、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９５年、ｐｐ．２０２−２３２）に記載の化合物、特開２０００−０６６３８５号公報に記載の化合物、特開２０００−０８００６８号公報に記載の化合物、特表２００４−５３４７９７号公報に記載の化合物、特開２００６−３４２１６６号公報に記載の化合物、特開２０１７−０１９７６６号公報に記載の化合物、特許第６０６５５９６号公報に記載の化合物、国際公開第２０１５／１５２１５３号に記載の化合物、国際公開第２０１７／０５１６８０号に記載の化合物、特開２０１７−１９８８６５号公報に記載の化合物、国際公開第２０１７／１６４１２７号の段落番号００２５〜００３８に記載の化合物などが挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、３−ベンゾイルオキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０２、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０４（以上、ＢＡＳＦ社製）、ＴＲ−ＰＢＧ−３０４（常州強力電子新材料有限公司製）、アデカオプトマーＮ−１９１９（（株）ＡＤＥＫＡ製、特開２０１２−０１４０５２号公報に記載の光重合開始剤２）が挙げられる。また、オキシム化合物としては、着色性が無い化合物や、透明性が高く変色し難い化合物を用いることも好ましい。市販品としては、アデカアークルズＮＣＩ−７３０、ＮＣＩ−８３１、ＮＣＩ−９３０（以上、（株）ＡＤＥＫＡ製）などが挙げられる。
【０１１６】
着色画素形成用組成物の全固形分中の光ラジカル重合開始剤の含有量は０．１〜３０質量％が好ましい。下限は、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましい。上限は、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましい。光ラジカル重合開始剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
【０１１７】
＜＜樹脂＞＞
着色画素形成用組成物は、樹脂を含有することが好ましい。樹脂は、例えば、顔料などの粒子を着色画素形成用組成物中で分散させる用途やバインダーの用途で配合される。なお、主に顔料などの粒子を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外の目的で使用することもできる。
【０１１８】
樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３０００〜２００００００が好ましい。上限は、１００００００以下がより好ましく、５０００００以下がさらに好ましい。下限は、４０００以上がより好ましく、５０００以上がさらに好ましい。
【０１１９】
樹脂としては、（メタ）アクリル樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂から１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。また、特開２０１７−２０６６８９号公報の段落番号００４１〜００６０に記載の樹脂、特開２０１８−０１０８５６号公報の段落番号００２２〜００７１に記載の樹脂、特開２０１７−０５７２６５号公報に記載の樹脂、特開２０１７−０３２６８５号公報に記載の樹脂、特開２０１７−０７５２４８号公報に記載の樹脂、特開２０１７−０６６２４０号公報に記載の樹脂を用いることもできる。
【０１２０】
本発明において、樹脂として酸基を有する樹脂を用いることが好ましい。この態様によれば、着色画素形成用組成物の現像性を向上させることができる。酸基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、フェノール性ヒドロキシ基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。酸基を有する樹脂は、例えば、アルカリ可溶性樹脂として用いることができる。
【０１２１】
酸基を有する樹脂は、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことが好ましく、酸基を側鎖に有する繰り返し単位を樹脂の全繰り返し単位中５〜７０モル％含むことがより好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の上限は、５０モル％以下であることがさらに好ましく、３０モル％以下であることが特に好ましい。酸基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量の下限は、１０モル％以上であることがさらに好ましく、２０モル％以上であることが特に好ましい。
【０１２２】
酸基を有する樹脂は、例えば、特開２０１３−０２９７６０号公報の段落番号０３１３〜０３１７に記載されたエーテルダイマーに由来する繰り返し単位を含む樹脂を用いることもできる。
【０１２３】
酸基を有する樹脂については、特開２０１２−２０８４９４号公報の段落番号０５５８〜０５７１（対応する米国特許出願公開第２０１２／０２３５０９９号明細書の段落番号０６８５〜０７００）の記載、特開２０１２−１９８４０８号公報の段落番号００７６〜００９９の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、酸基を有する樹脂は市販品を用いることもできる。
【０１２４】
酸基を有する樹脂の酸価は、３０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましい。下限は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましい。上限は、４００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましく、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が特に好ましい。酸基を有する樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５０００〜１０００００が好ましい。また、酸基を有する樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０００〜２００００が好ましい。
【０１２５】
着色画素形成用組成物は、分散剤としての樹脂を含むこともできる。分散剤としては、酸性分散剤（酸性樹脂）、塩基性分散剤（塩基性樹脂）が挙げられる。ここで、酸性分散剤（酸性樹脂）とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性分散剤（酸性樹脂）は、酸基の量と塩基性基の量の合計量を１００モル％としたときに、酸基の量が７０モル％以上を占める樹脂が好ましく、実質的に酸基のみからなる樹脂がより好ましい。酸性分散剤（酸性樹脂）が有する酸基は、カルボキシル基が好ましい。酸性分散剤（酸性樹脂）の酸価は、４０〜１０５ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、５０〜１０５ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、６０〜１０５ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましい。また、塩基性分散剤（塩基性樹脂）とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性分散剤（塩基性樹脂）は、酸基の量と塩基性基の量の合計量を１００モル％としたときに、塩基性基の量が５０モル％を超える樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミノ基であることが好ましい。
【０１２６】
分散剤として用いる樹脂は、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。分散剤として用いる樹脂が酸基を有する繰り返し単位を含むことにより、フォトリソグラフィ法によりパターン形成する際、現像残渣の発生をより抑制できる。
【０１２７】
分散剤として用いる樹脂は、グラフト樹脂であることも好ましい。グラフト樹脂としては、特開２０１２−２５５１２８号公報の段落番号００２５〜００９４に記載された樹脂が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【０１２８】
分散剤として用いる樹脂は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むポリイミン系分散剤であることも好ましい。ポリイミン系分散剤としては、ｐＫａ１４以下の官能基を有する部分構造を有する主鎖と、原子数４０〜１００００の側鎖とを有し、かつ主鎖及び側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子とは、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。ポリイミン系分散剤としては、特開２０１２−２５５１２８号公報の段落番号０１０２〜０１６６に記載された樹脂が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【０１２９】
分散剤として用いる樹脂は、コア部に複数個のポリマー鎖が結合した構造の樹脂であることも好ましい。このような樹脂としては、例えばデンドリマー（星型ポリマーを含む）が挙げられる。また、デンドリマーの具体例としては、特開２０１３−０４３９６２号公報の段落番号０１９６〜０２０９に記載された高分子化合物Ｃ−１〜Ｃ−３１などが挙げられる。
【０１３０】
また、上述した酸基を有する樹脂（アルカリ可溶性樹脂）を分散剤として用いることもできる。
【０１３１】
また、分散剤として用いる樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位の含有量は、樹脂の全繰り返し単位中１０モル％以上であることが好ましく、１０〜８０モル％であることがより好ましく、２０〜７０モル％であることが更に好ましい。
【０１３２】
分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、ＢＹＫＣｈｅｍｉｅ社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫシリーズ（例えば、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１、１６１など）、日本ルーブリゾール（株）製のソルスパースシリーズ（例えば、ソルスパース７６５００など）などが挙げられる。また、特開２０１４−１３０３３８号公報の段落番号００４１〜０１３０に記載された顔料分散剤を用いることもでき、この内容は本明細書に組み込まれる。なお、上記分散剤として説明した樹脂は、分散剤以外の用途で使用することもできる。例えば、バインダーとして用いることもできる。
【０１３３】
着色画素形成用組成物が樹脂を含む場合、着色画素形成用組成物の全固形分中における樹脂の含有量は、５〜５０質量％が好ましい。下限は、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましい。上限は、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましく、３０質量％以下が特に好ましい。また、着色画素形成用組成物の全固形分中における酸基を有する樹脂の含有量は、５〜５０質量％が好ましい。下限は、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましい。上限は、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましく、３０質量％以下が特に好ましい。また、樹脂全量中における酸基を有する樹脂の含有量は、優れた現像性が得られやすいという理由から３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上が更に好ましく、８０質量％以上が特に好ましい。上限は、１００質量％とすることができ、９５質量％とすることもでき、９０質量％以下とすることもできる。
【０１３４】
また、着色画素形成用組成物の全固形分中におけるラジカル重合性化合物と樹脂との合計の含有量は、１０〜６５質量％が好ましい。下限は、１５質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましく、３０質量％以上が特に好ましい。上限は、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましく、４０質量％以下が特に好ましい。また、重合性化合物の１００質量部に対して、樹脂を３０〜３００質量部含有することが好ましい。下限は、５０質量部以上がより好ましく、８０質量部以上がさらに好ましい。上限は、２５０質量部以下がより好ましく、２００質量部以下がさらに好ましい。
【０１３５】
＜＜環状エーテル基を有する化合物＞＞
着色画素形成用組成物は、環状エーテル基を有する化合物を含有することができる。環状エーテル基としては、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。環状エーテル基を有する化合物は、エポキシ基を有する化合物であることが好ましい。エポキシ基を有する化合物としては、１分子内にエポキシ基を１つ以上有する化合物が挙げられ、エポキシ基を２つ以上有する化合物が好ましい。エポキシ基は、１分子内に１〜１００個有することが好ましい。エポキシ基の上限は、例えば、１０個以下とすることもでき、５個以下とすることもできる。エポキシ基の下限は、２個以上がより好ましい。エポキシ基を有する化合物としては、特開２０１３−０１１８６９号公報の段落番号００３４〜００３６、特開２０１４−０４３５５６号公報の段落番号０１４７〜０１５６、特開２０１４−０８９４０８号公報の段落番号００８５〜００９２に記載された化合物、特開２０１７−１７９１７２号公報に記載された化合物を用いることもできる。これらの内容は、本明細書に組み込まれる。
【０１３６】
エポキシ基を有する化合物は、低分子化合物（例えば、分子量２０００未満、さらには、分子量１０００未満）でもよいし、高分子化合物（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ）（例えば、分子量１０００以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が１０００以上）のいずれでもよい。エポキシ基を有する化合物の重量平均分子量は、２００〜１０００００が好ましく、５００〜５００００がより好ましい。重量平均分子量の上限は、１００００以下がさらに好ましく、５０００以下が特に好ましく、３０００以下が一層好ましい。
【０１３７】
環状エーテル基を有する化合物の市販品としては、例えば、ＥＨＰＥ３１５０（（株）ダイセル製）、ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６９５（ＤＩＣ（株）製）、マープルーフＧ−０１５０Ｍ、Ｇ−０１０５ＳＡ、Ｇ−０１３０ＳＰ、Ｇ−０２５０ＳＰ、Ｇ−１００５Ｓ、Ｇ−１００５ＳＡ、Ｇ−１０１０Ｓ、Ｇ−２０５０Ｍ、Ｇ−０１１００、Ｇ−０１７５８（以上、日油（株）製、エポキシ基含有ポリマー）等が挙げられる。
【０１３８】
着色画素形成用組成物が環状エーテル基を有する化合物を含有する場合、着色画素形成用組成物の全固形分中における環状エーテル基を有する化合物の含有量は、０．１〜２０質量％が好ましい。下限は、例えば０．５質量％以上がより好ましく、１質量％以上がさらに好ましい。上限は、例えば、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。環状エーテル基を有する化合物は１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１３９】
＜＜シランカップリング剤＞＞
着色画素形成用組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。本発明において、シランカップリング剤は、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物を意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応及び縮合反応の少なくともいずれかによってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられ、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、（メタ）アリル基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、アミノ基、（メタ）アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、特開２００９−２８８７０３号公報の段落番号００１８〜００３６に記載の化合物、特開２００９−２４２６０４号公報の段落番号００５６〜００６６に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【０１４０】
着色画素形成用組成物の全固形分中におけるシランカップリング剤の含有量は、０．１〜５質量％が好ましい。上限は、３質量％以下が好ましく、２質量％以下がより好ましい。下限は、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましい。シランカップリング剤は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１４１】
＜＜界面活性剤＞＞
着色画素形成用組成物は、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用することができる。界面活性剤については、国際公開第２０１５／１６６７７９号の段落番号０２３８〜０２４５に記載された界面活性剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
【０１４２】
界面活性剤はフッ素系界面活性剤であることが好ましい。着色画素形成用組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで液特性（特に、流動性）がより向上し、省液性をより改善することができる。また、厚みムラの小さい膜を形成することもできる。
【０１４３】
フッ素系界面活性剤としては、特開２０１４−０４１３１８号公報の段落番号００６０〜００６４（対応する国際公開第２０１４／０１７６６９号の段落番号００６０〜００６４）等に記載の界面活性剤、特開２０１１−１３２５０３号公報の段落番号０１１７〜０１３２に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、特開２０１０−０３２６９８号公報の段落番号００１６〜００３７に記載されたフッ素含有界面活性剤や、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
【化１】
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上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは３０００〜５００００であり、例えば、１４０００である。上記の化合物中、繰り返し単位の割合を示す％はモル％である。
【０１４４】
着色画素形成用組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、０．００１質量％〜５．０質量％が好ましく、０．００５〜３．０質量％がより好ましい。界面活性剤は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
【０１４５】
＜＜紫外線吸収剤＞＞
着色画素形成用組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤は、共役ジエン化合物、アミノジエン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物、インドール化合物、トリアジン化合物などを用いることができる。このような化合物としては、特開２００９−２１７２２１号公報の段落番号００３８〜００５２、特開２０１２−２０８３７４号公報の段落番号００５２〜００７２、特開２０１３−０６８８１４号公報の段落番号０３１７〜０３３４、特開２０１６−１６２９４６号公報の段落番号００６１〜００８０に記載された化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、ＵＶ−５０３（大東化学（株）製）などが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール化合物としては、ミヨシ油脂製のＭＹＵＡシリーズ（化学工業日報、２０１６年２月１日）が挙げられる。また、紫外線吸収剤は、特許第６２６８９６７号公報の段落番号００４９〜００５９に記載された化合物を用いることもできる。
【０１４６】
着色画素形成用組成物の全固形分中における紫外線吸収剤の含有量は、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましい。本発明において、紫外線吸収剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
【０１４７】
＜＜有機溶剤＞＞
着色画素形成用組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。有機溶剤としては、各成分の溶解性や着色画素形成用組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開第２０１５／１６６７７９号の段落番号０２２３に記載された溶剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤も好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジクロロメタン、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、酢酸シクロヘキシル、シクロペンタノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミドなどが挙げられる。ただし有機溶剤としての芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等）は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある（例えば、有機溶剤全量に対して、５０質量ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）以下とすることもでき、１０質量ｐｐｍ以下とすることもでき、１質量ｐｐｍ以下とすることもできる）。
【０１４８】
着色画素形成用組成物中における有機溶剤の含有量は、１０〜９５質量％であることが好ましく、２０〜９０質量％であることがより好ましく、３０〜９０質量％であることが更に好ましい。
【０１４９】
＜＜その他成分＞＞
着色画素形成用組成物は、必要に応じて、増感剤、硬化促進剤、フィラー、熱硬化促進剤、可塑剤及びその他の助剤類（例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など）を含有してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、例えば、特開２０１２−００３２２５号公報の段落番号０１８３以降（対応する米国特許出願公開第２０１３／００３４８１２号明細書の段落番号０２３７）の記載、特開２００８−２５００７４号公報の段落番号０１０１〜０１０４、０１０７〜０１０９等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、着色画素形成用組成物は、必要に応じて、潜在酸化防止剤を含有してもよい。潜在酸化防止剤としては、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であって、１００〜２５０℃で加熱するか、又は酸／塩基触媒存在下で８０〜２００℃で加熱することにより保護基が脱離して酸化防止剤として機能する化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤としては、国際公開第２０１４／０２１０２３号、国際公開第２０１７／０３０００５号、特開２０１７−００８２１９号公報に記載された化合物が挙げられる。潜在酸化防止剤の市販品としては、アデカアークルズＧＰＡ−５００１（（株）ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。
【０１５０】
＜白色画素形成用組成物＞
次に、本発明の構造体の色分離層の形成に好ましく用いられる白色画素形成用組成物について説明する。白色画素形成用組成物は、白色顔料を含有することが好ましい。本発明において、白色顔料は純白色のみならず、白に近い明るい灰色（例えば灰白色、薄灰色など）の顔料などを含む。白色顔料としては、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、中空樹脂粒子、硫化亜鉛などが挙げられる。白色顔料は、チタン原子を有する粒子が好ましく、酸化チタンがより好ましい。また、白色顔料は「酸化チタン  物性と応用技術  清野学著  １３〜４５ページ  １９９１年６月２５日発行、技報堂出版発行」に記載の酸化チタンを用いることもできる。白色顔料は、単一の無機物からなるものだけでなく、他の素材と複合させた粒子を用いてもよい。例えば、内部に空孔や他の素材を有する粒子、コア粒子に無機粒子を多数付着させた粒子、ポリマー粒子からなるコア粒子と無機ナノ微粒子からなるシェル層とからなるコアおよびシェル複合粒子を用いることが好ましい。上記ポリマー粒子からなるコア粒子と無機ナノ微粒子からなるシェル層とからなるコアおよびシェル複合粒子としては、例えば、特開２０１５−０４７５２０号公報の段落番号００１２〜００４２の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。白色顔料は、中空無機粒子を用いることもできる。中空無機粒子とは、内部に空洞を有する構造の無機粒子であり、外殻に包囲された空洞を有する無機粒子のことを言う。中空無機粒子としては、特開２０１１−０７５７８６号公報、国際公開第２０１３／０６１６２１号、特開２０１５−１６４８８１号公報などに記載された中空無機粒子が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【０１５１】
白色顔料の含有量は、白色画素形成用組成物の全固形分中１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上が更に好ましく、３０質量％以上が特に好ましい。上限は、８０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６５質量％以下が更に好ましく、６０質量％以下が特に好ましい。
【０１５２】
白色画素形成用組成物は、更に、ラジカル重合性化合物、光ラジカル重合開始剤、樹脂、環状エーテル基を有する化合物、シランカップリング剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、有機溶剤などを含有することができる。これらの素材及び含有量の好ましい範囲については、上述した着色画素形成用組成物の項で説明した素材及び含有量と同様である。
【０１５３】
＜近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物＞
次に、本発明の構造体の色分離層の形成に好ましく用いられる近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物について説明する。近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物は、近赤外線吸収剤を含有することが好ましい。近赤外線吸収剤は、極大吸収波長を波長７００ｎｍよりも長波長側に有する化合物であることが好ましい。近赤外線吸収剤は波長７００ｎｍを超え１８００ｎｍ以下の範囲に極大吸収波長を有する化合物であることが好ましい。また、近赤外線吸収剤は、波長５００ｎｍにおける吸光度Ａ１と極大吸収波長における吸光度Ａ２との比率Ａ１／Ａ２が、０．０８以下であることが好ましく、０．０４以下であることがより好ましい。
【０１５４】
近赤外線吸収剤としては、ピロロピロール化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、クアテリレン化合物、メロシアニン化合物、クロコニウム化合物、オキソノール化合物、イミニウム化合物、ジチオール化合物、トリアリールメタン化合物、ピロメテン化合物、アゾメチン化合物、アントラキノン化合物、ジベンゾフラノン化合物、ジチオレン金属錯体、金属酸化物、金属ホウ化物等が挙げられる。ピロロピロール化合物としては、特開２００９−２６３６１４号公報の段落番号００１６〜００５８に記載の化合物、特開２０１１−０６８７３１号公報の段落番号００３７〜００５２に記載の化合物、国際公開第２０１５／１６６８７３号の段落番号００１０〜００３３に記載の化合物などが挙げられる。スクアリリウム化合物としては、特開２０１１−２０８１０１号公報の段落番号００４４〜００４９に記載の化合物、特許第６０６５１６９号公報の段落番号００６０〜００６１に記載の化合物、国際公開第２０１６／１８１９８７号の段落番号００４０に記載の化合物、特開２０１５−１７６０４６号公報に記載の化合物、国際公開第２０１６／１９０１６２号の段落番号００７２に記載の化合物、特開２０１６−０７４６４９号公報の段落番号０１９６〜０２２８に記載の化合物、特開２０１７−０６７９６３号公報の段落番号０１２４に記載の化合物、国際公開第２０１７／１３５３５９号に記載の化合物、特開２０１７−１１４９５６号公報に記載の化合物、特許６１９７９４０号公報に記載の化合物、国際公開第２０１６／１２０１６６号に記載の化合物などが挙げられる。シアニン化合物としては、特開２００９−１０８２６７号公報の段落番号００４４〜００４５に記載の化合物、特開２００２−１９４０４０号公報の段落番号００２６〜００３０に記載の化合物、特開２０１５−１７２００４号公報に記載の化合物、特開２０１５−１７２１０２号公報に記載の化合物、特開２００８−０８８４２６号公報に記載の化合物、国際公開第２０１６／１９０１６２号の段落番号００９０に記載の化合物、特開２０１７−０３１３９４号公報に記載の化合物などが挙げられる。クロコニウム化合物としては、特開２０１７−０８２０２９号公報に記載の化合物が挙げられる。イミニウム化合物としては、例えば、特表２００８−５２８７０６号公報に記載の化合物、特開２０１２−０１２３９９号公報に記載の化合物、特開２００７−０９２０６０号公報に記載の化合物、国際公開第２０１８／０４３５６４号の段落番号００４８〜００６３に記載の化合物が挙げられる。フタロシアニン化合物としては、特開２０１２−０７７１５３号公報の段落番号００９３に記載の化合物、特開２００６−３４３６３１号公報に記載のオキシチタニウムフタロシアニン、特開２０１３−１９５４８０号公報の段落番号００１３〜００２９に記載の化合物、特許第６０８１７７１号公報に記載のバナジウムフタロシアニン化合物が挙げられる。ナフタロシアニン化合物としては、特開２０１２−０７７１５３号公報の段落番号００９３に記載の化合物が挙げられる。ジチオレン金属錯体としては、特許第５７３３８０４号公報に記載の化合物が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズ、酸化亜鉛、Ａｌドープ酸化亜鉛、フッ素ドープ二酸化スズ、ニオブドープ二酸化チタン、酸化タングステンなどが挙げられる。酸化タングステンの詳細については、特開２０１６−００６４７６号公報の段落番号００８０を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。金属ホウ化物としては、ホウ化ランタンなどが挙げられる。ホウ化ランタンの市販品としては、ＬａＢ６−Ｆ（日本新金属（株）製）などが挙げられる。また、金属ホウ化物としては、国際公開第２０１７／１１９３９４号に記載の化合物を用いることもできる。酸化インジウムスズの市販品としては、Ｆ−ＩＴＯ（ＤＯＷＡハイテック（株）製）などが挙げられる。
【０１５５】
近赤外線吸収剤としては、また、特開２０１７−１９７４３７号公報に記載のスクアリリウム化合物、特開２０１７−０２５３１１号公報に記載のスクアリリウム化合物、国際公開第２０１６／１５４７８２号に記載のスクアリリウム化合物、特許第５８８４９５３号公報に記載のスクアリリウム化合物、特許第６０３６６８９号公報に記載のスクアリリウム化合物、特許第５８１０６０４号公報に記載のスクアリリウム化合物、国際公開第２０１７／２１３０４７号の段落番号００９０〜０１０７に記載のスクアリリウム化合物、特開２０１８−０５４７６０号公報の段落番号００１９〜００７５に記載のピロール環含有化合物、特開２０１８−０４０９５５号公報の段落番号００７８〜００８２に記載のピロール環含有化合物、特開２０１８−００２７７３号公報の段落番号００４３〜００６９に記載のピロール環含有化合物、特開２０１８−０４１０４７号公報の段落番号００２４〜００８６に記載のアミドα位に芳香族環を有するスクアリリウム化合物、特開２０１７−１７９１３１号公報に記載のアミド連結型スクアリリウム化合物、特開２０１７−１４１２１５号公報に記載のピロールビス型スクアリリウム骨格又はクロコニウム骨格を有する化合物、特開２０１７−０８２０２９号公報に記載されたジヒドロカルバゾールビス型のスクアリリウム化合物、特開２０１７−０６８１２０号公報の段落番号００２７〜０１１４に記載の非対称型の化合物、特開２０１７−０６７９６３号公報に記載されたピロール環含有化合物（カルバゾール型）、特許第６２５１５３０号公報に記載されたフタロシアニン化合物などを用いることもできる。
【０１５６】
近赤外線吸収剤の含有量は、近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物の全固形分中５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が更に好ましい。下限は１質量％以上であることが好ましく、３質量％以上がより好ましく、５質量％以上が更に好ましい。
【０１５７】
近赤外線カットフィルタ用画素形成用組成物は、更に、ラジカル重合性化合物、光ラジカル重合開始剤、樹脂、環状エーテル基を有する化合物、シランカップリング剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、有機溶剤などを含有することができる。これらの素材及び含有量の好ましい範囲については、上述した着色画素形成用組成物の項で説明した素材及び含有量と同様である。
【０１５８】
＜近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物＞
次に、本発明の構造体の色分離層の形成に好ましく用いられる近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物について説明する。近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物は、近赤外線を透過させて可視光を遮光する色材（以下、可視光を遮光する色材ともいう）を含有することもできる。本発明において、可視光を遮光する色材は、紫色から赤色の波長領域の光を吸収する色材であることが好ましい。また、本発明において、可視光を遮光する色材は、波長４５０〜６５０ｎｍの波長領域の光を遮光する色材であることが好ましい。また、可視光を遮光する色材は、波長９００〜１３００ｎｍの光を透過する色材であることが好ましい。本発明において、可視光を遮光する色材は、以下の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも一方の要件を満たすことが好ましい。
（Ａ）：２種類以上の有彩色着色剤を含み、２種以上の有彩色着色剤の組み合わせで黒色を形成している。
（Ｂ）：有機系黒色着色剤を含む。
【０１５９】
有彩色着色剤としては、上述したものが挙げられる。有機系黒色着色剤としては、例えば、ビスベンゾフラノン化合物、アゾメチン化合物、ペリレン化合物、アゾ化合物などが挙げられ、ビスベンゾフラノン化合物、ペリレン化合物が好ましい。ビスベンゾフラノン化合物としては、特表２０１０−５３４７２６号公報、特表２０１２−５１５２３３号公報、特表２０１２−５１５２３４号公報などに記載の化合物が挙げられ、例えば、ＢＡＳＦ社製の「Ｉｒｇａｐｈｏｒ  Ｂｌａｃｋ」として入手可能である。ペリレン化合物としては、特開２０１７−２２６８２１号公報の段落番号００１６〜００２０に記載の化合物、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ３１、３２などが挙げられる。アゾメチン化合物としては、特開平０１−１７０６０１号公報、特開平０２−０３４６６４号公報などに記載の化合物が挙げられ、例えば、大日精化社製の「クロモファインブラックＡ１１０３」として入手できる。
【０１６０】
２種以上の有彩色着色剤の組み合わせで黒色を形成する場合の、有彩色着色剤の組み合わせとしては、例えば以下が挙げられる。
（１）黄色着色剤、青色着色剤、紫色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
（２）黄色着色剤、青色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
（３）黄色着色剤、紫色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
（４）黄色着色剤および紫色着色剤を含有する態様。
（５）緑色着色剤、青色着色剤、紫色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
（６）紫色着色剤およびオレンジ色着色剤を含有する態様。
（７）緑色着色剤、紫色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
（８）緑色着色剤および赤色着色剤を含有する態様。
【０１６１】
可視光を遮光する色材の含有量は、近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物の全固形分中６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が更に好ましく、２０質量％以下がより一層好ましく、１５質量％以下が特に好ましい。下限は、例えば、０．０１質量％以上とすることができ、０．５質量％以上とすることもできる。
【０１６２】
近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物はさらに近赤外線吸収剤を含有することができる。これらの素材及び含有量の好ましい範囲については、上述した近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物の項で説明した素材及び含有量と同様である。
【０１６３】
近赤外線透過フィルタ用画素形成用組成物は、更に、ラジカル重合性化合物、光ラジカル重合開始剤、樹脂、環状エーテル基を有する化合物、シランカップリング剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、有機溶剤などを含有することができる。これらの素材及び含有量の好ましい範囲については、上述した着色画素形成用組成物の項で説明した素材及び含有量と同様である。
【０１６４】
＜固体撮像素子＞
本発明の固体撮像素子は、上述した本発明の構造体を含む。固体撮像素子の構成としては、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はない。
【０１６５】
＜画像表示装置＞
本発明の画像表示装置は、上述した本発明の構造体を含む。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や各画像表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス（佐々木昭夫著、（株）工業調査会、１９９０年発行）」、「ディスプレイデバイス（伊吹順章著、産業図書（株）平成元年発行）」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術（内田龍男編集、（株）工業調査会、１９９４年発行）」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
【実施例】
【０１６６】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。重量平均分子量および数平均分子量は、上記のとおり、ＧＰＣ法により測定したポリスチレン換算値である。【０１６７】
＜隔壁を有する支持体の製造＞
支持体として、シリコンフォトダイオードが形成された直径８インチ（２０．３２ｃｍ）のシリコンウエハを用いた。シリコンウエハのシリコンフォトダイオードが形成された側の表面上に、後述する隔壁形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、さらに２３０℃で２分間加熱して、膜厚０．５μｍの隔壁材料層を形成した。上記隔壁材料層上に、更に反射防止膜用組成物（Ｂｒｅｗｅｒサイエンス製、ＤＵＶ４２Ｐ）をベーク後の膜厚が６４ｎｍになるようにスピン塗布し、２００℃で１分間で加熱し、２３℃まで冷却して反射防止膜を形成した。次いでポジ型フォトレジスト（ＦＦＰＳ−０２８３、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）をスピン塗布し、９０℃で１分間加熱して厚さ０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。次に、ＫｒＦスキャナー露光機（ＦＰＡ６３００ＥＳ６ａ、キヤノン（株）製）を用い、マスクを介して１６Ｊ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光したのち、１００℃で１分間の加熱処理を実施した。その後、現像液（ＦＨＤ−５、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１００℃で１分間の加熱処理を実施して、線幅０．１２μｍ、ピッチ幅１μｍのメッシュ状のパターンを形成した。このパターンをフォトマスクとして用い、特開２０１６−０１４８５６号公報の段落番号０１２９〜０１３０に記載された条件にてドライエッチング法でパターニングして、幅０．１２μｍ、高さ０．５μｍの隔壁を１μｍ間隔で格子状に形成して隔壁を形成した。シリコンウエハ上の隔壁の開口の寸法（シリコンウエハ上の隔壁で区切られた１画素分の領域）は、縦０．８８μｍ×横０．８８μｍであった。隔壁の幅０．１２μｍと合わせて、本実施例は１．０μｍピクセルサイズと定義される。【０１６８】
［隔壁形成用組成物］
隔壁形成用組成物は以下の方法で調製したものを用いた。
先ず、ケイ素アルコキシド（Ａ）としてテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用意し、フルオロアルキル基含有のケイ素アルコキシド（Ｂ）としてトリフルオロプロピルトリメトキシシラン（ＴＦＰＴＭＳ）を用意した。ケイ素アルコキシド（Ａ）の質量を１としたときのフルオロアルキル基含有のケイ素アルコキシド（Ｂ）の割合（質量比）が０．６になるように秤量し、これらをセパラブルフラスコ内に投入して混合し、混合物を得た。この混合物の１．０質量部に対して１．０質量部となる量のプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）を添加し、３０℃の温度で１５分間撹拌することにより第１液を調製した。また、この第１液とは別に、上記の混合物の１．０質量部に対して１．０質量部となる量のイオン交換水と０．０１質量部となる量のギ酸を添加し、混合して、３０℃の温度で１５分間撹拌することにより第２液を調製した。次に、上記調製した第１液を、ウォーターバスにて５５℃の温度に保持してから、この第１液に上記第２液を添加し、上記温度を保持した状態で６０分間撹拌した。これにより、上記ケイ素アルコキシド（Ａ）と上記フルオロアルキル基含有のケイ素アルコキシド（Ｂ）との加水分解物を含む溶液Ｆを得た。この溶液Ｆの固形分濃度は、ＳｉＯ２換算で１０質量％であった。次に、市販の平均直径１５ｎｍのコロイダルシリカ（日産化学社製、商品名ＳＴ−３０）が３０質量％含まれる水分散液の１００質量部に、３０質量％濃度の硝酸カルシウム水溶液を０．１質量部加えた混合液を、ステンレス製オートクレーブ中で１２０℃５時間加熱した。この混合液に対し、限外濾過法を用い、溶媒をプロピレングリコールモノメチルエーテルに置換し、更にホモミキサ（プライミクス社製）を用いて回転速度１４０００ｒｐｍにて３０分間撹拌し、更にプロピレングリコールモノメチルエーテルを添加して、固形分濃度１５質量％のコロイダルシリカ粒子液Ｇを得た。上記溶液Ｆの３０質量部と、上記コロイダルシリカ粒子液Ｇの７０質量部を混合し、更に４０℃で１０時間加熱し、１０００Ｇで１０分間遠心分離を行って沈降物を除去することで、球状シリカの平均粒子径（透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定した球状部分の投影像における円相当直径）が１５ｎｍで、動的光散乱法により測定されたコロイダルシリカ粒子の平均粒子径が８０ｎｍであるコロイダルシリカ粒子液Ｐ１を得た。【０１６９】
次に、上記で得られたコロイダルシリカ粒子液を用いて、以下の表に記載の組成となるように各成分を混合して隔壁形成用組成物を得た。なお、上記のコロイダルシリカ粒子液の調製後、及び隔壁形成用組成物の調製後それぞれについて、全て日本ポール製ＤＦＡ４２０１ＮＩＥＹ（０．４５μｍナイロンフィルター）を用いてろ過を行った。
【表１】
2020145218.tif 000004
【０１７０】
上記表に記載の配合量の数値は質量部である。また、コロイダルシリカ粒子液の配合量は粒子液中のＳｉＯ２分の量である。溶剤の配合量の数値は、コロイダルシリカ粒子液に含まれている溶剤量を合計した数値である。上記表に記載した原料は以下の通りである。【０１７１】
（コロイダルシリカ粒子液）
Ｐ１：上述したコロイダルシリカ粒子液Ｐ１
（界面活性剤）
Ｆ１：下記構造の化合物（Ｍｗ＝１４０００、繰り返し単位の割合を示す％はモル％である）
【化２】
2020145218.tif 000005
（溶剤）
ＰＧＭＥ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
ＬＣ−ＯＨ：エタノール、メタノールまたはそれらの混合物
Ｗ：水【０１７２】
＜平坦化層形成用組成物の調製＞
以下の表に記載の組成となるように各成分を混合して平坦化層形成用組成物を得た。
【表２】
2020145218.tif 000006
【０１７３】
上記表に記載の配合量の数値は質量部である。また、コロイダルシリカ粒子液の配合量は粒子液中のＳｉＯ２分の量である。溶剤の配合量の数値は、コロイダルシリカ粒子液に含まれている溶剤量を合計した数値である。上記表に記載した原料は、隔壁形成用組成物で使用した原料と同じである。【０１７４】
＜着色画素形成用組成物の調製＞
（緑色画素形成用組成物）
下記原料を、ビーズミル（ジルコニアビーズ０．１ｍｍ径）を用いて３時間混合および分散した。その後、減圧機構付き高圧分散機ＮＡＮＯ−３０００−１０（日本ビーイーイー（株）製）を用いて、圧力２０００ｋｇ／ｃｍ３および流量５００ｇ／ｍｉｎの条件の下、さらに分散処理を行なった。この分散処理を全１０回まで繰り返して、顔料分散液Ｇ１を得た。
・ＰＧ５８    ・・・８．５質量部
・ＰＹ１８５    ・・・２．９質量部
・顔料誘導体１    ・・・１．６質量部
・分散剤１    ・・・４．７質量部
・ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）    ・・・８２．３質量部【０１７５】
続いて、下記原料を混合した混合液を撹拌した後、孔径０．４５μｍのナイロン製フィルタ（日本ポール（株）製）でろ過して、緑色画素形成用組成物を得た。
・顔料分散液Ｇ１    ・・・６９．０質量部
・樹脂１の４０質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・１．２質量部
・重合性モノマー１    ・・・１．１質量部
・光重合開始剤１      ・・・０．５質量部
・界面活性剤１の１質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・４．２質量部
・紫外線吸収剤１    ・・・０．５質量部
・エポキシ基を有する化合物１    ・・・０．２質量部
・ＰＧＭＥＡ    ・・・２３．３質量部【０１７６】
（赤色画素形成用組成物）
下記原料を、ビーズミル（ジルコニアビーズ０．１ｍｍ径）を用いて３時間混合および分散した。その後、減圧機構付き高圧分散機ＮＡＮＯ−３０００−１０（日本ビーイーイー（株）製）を用いて、圧力２０００ｋｇ／ｃｍ３および流量５００ｇ／ｍｉｎの条件の下、さらに分散処理を行なった。この分散処理を全１０回まで繰り返して、顔料分散液Ｒ１を得た。
・ＰＲ２５４    ・・・１０．５質量部
・ＰＹ１３９    ・・・０．９質量部
・顔料誘導体１    ・・・１．６質量部
・分散剤１    ・・・４．７質量部
・ＰＧＭＥＡ    ・・・８２．３質量部【０１７７】
続いて、下記原料を混合した混合液を撹拌した後、孔径０．４５μｍのナイロン製フィルタ（日本ポール（株）製）でろ過して、赤色画素形成用組成物を得た。
組成物の原料：
・顔料分散液Ｒ１    ・・・５８．９質量部
・樹脂１の４０質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・２．０質量部
・重合性モノマー１    ・・・０．９質量部
・光重合開始剤１    ・・・０．５質量部
・界面活性剤１の１質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・４．２質量部
・紫外線吸収剤１    ・・・０．１質量部
・エポキシ基を有する化合物１    ・・・０．１質量部
・ＰＧＭＥＡ    ・・・３３．３質量部【０１７８】
（青色画素形成用組成物）
下記原料を、ビーズミル（ジルコニアビーズ０．１ｍｍ径）を用いて３時間混合および分散した。その後、減圧機構付き高圧分散機ＮＡＮＯ−３０００−１０（日本ビーイーイー（株）製）を用いて、圧力２０００ｋｇ／ｃｍ３および流量５００ｇ／ｍｉｎの条件の下、さらに分散処理を行なった。この分散処理を全１０回まで繰り返して、顔料分散液Ｂ１を得た。
・ＰＢ１５：６    ・・・９．６質量部
・ＰＶ２３    ・・・２．４質量部
・顔料誘導体１    ・・・１．０質量部
・分散剤１    ・・・４．７質量部
・ＰＧＭＥＡ    ・・・８２．３質量部【０１７９】
続いて、下記原料を混合した混合液を撹拌した後、孔径０．４５μｍのナイロン製フィルタ（日本ポール（株）製）でろ過して、青色画素形成用組成物を得た。
・顔料分散液Ｂ１    ・・・５４．１質量部
・樹脂１の４０質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・１．０質量部
・重合性モノマー１    ・・・０．９質量部
・光重合開始剤１    ・・・０．６質量部
・界面活性剤１の１質量％ＰＧＭＥＡ溶液    ・・・４．２質量部
・紫外線吸収剤１    ・・・０．１質量部
・エポキシ基を有する化合物１    ・・・０．１質量部
・ＰＧＭＥＡ    ・・・３９．０質量部【０１８０】
着色画素形成用組成物に使用した略語で示した原料の詳細は以下の通りである。
・ＰＧ５８  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５８
・ＰＹ１８５  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １８５
・ＰＲ２５４  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４
・ＰＹ１３９  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３９
・ＰＢ１５：６  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６
・ＰＶ２３  ：  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３
・顔料誘導体１：下記構造の化合物
【化３】
2020145218.tif 000007
・分散剤１：下記構造の樹脂。主鎖に付記された数値は繰り返し単位のモル比であり、側鎖に付記された数値は繰り返し単位の数である。Ｍｗ＝２００００
【化４】
2020145218.tif 000008
【０１８１】
・樹脂１：下記構造の樹脂。主鎖に付記された数値は、繰り返し単位のモル比である。Ｍｗ＝６００００
【化５】
2020145218.tif 000009
・重合性モノマー１：下記構造の化合物
【化６】
2020145218.tif 000010
・光重合開始剤１：下記構造の化合物
【化７】
2020145218.tif 000011
・界面活性剤１：下記構造の化合物（Ｍｗ＝１４０００、繰り返し単位の割合を示す％はモル％である）
【化８】
2020145218.tif 000012
・紫外線吸収剤１：下記構造の化合物
【化９】
2020145218.tif 000013
【０１８２】
・エポキシ基を有する化合物１：ＥＨＰＥ３１５０（（株）ダイセル製、２，２’−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物)【０１８３】
＜構造体の製造＞
（実施例１）
上記のようにして用意した隔壁を有する支持体上に、緑色画素形成用組成物をスピンコート法で塗布し、その後、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱して、厚さ０．６μｍの緑色組成物層を得た。次に、ｉ線ステッパー露光装置（ＦＰＡ−３０００ｉ５＋、Ｃａｎｏｎ（株）製）を使用し、１．０μｍ四方の開口部（１．０μｍピクセル、画素間の隔壁幅０．１２μｍ、隔壁内径０．８８μｍ）がベイヤー配列されたマスクを介して、１５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で上記緑色組成物層を露光した。次に、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）０．３質量％水溶液を用い、緑色組成物層に対し２３℃で６０秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーによるリンス、純水を用いた水洗を実施し、さらに、ホットプレートを用いて２００℃で５分間を加熱して、厚さ０．５μｍおよび１．０μｍ四方の緑色画素（１．０μｍピクセル、画素間の隔壁幅０．１２μｍ、隔壁内径０．８８μｍ）を、支持体上の隔壁で囲まれた領域内に形成した。赤色画素形成用組成物および青色画素形成用組成物についても同様の操作を行い、緑色画素パターンの抜け部に赤色画素および青色画素をそれぞれ形成して、緑色画素、赤色画素および青色画素からなる色分離層を形成した。【０１８４】
次に、色分離層の表面に平坦化層形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、次いで、２００℃で５分加熱して、膜厚０．１μｍの平坦化層を形成した。【０１８５】
次に、平坦化層の表面にマグネトロンスパッタ装置を用いてＳｉＯ２をスパッタリングして、厚さ０．９μｍの光導波路層を形成して構造体を製造した。この光導波路層は、ＳｉＯ２の柱状構造体が、支持体の受光面の法線に対して０〜０．５°の角度で複数配列した層であった。また、柱状構造体の平均直径は５０ｎｍで、柱状構造体間の隙間は１ｎｍであった。【０１８６】
この構造体は、光検出層（シリコンフォトダイオード）への光の集光性に優れていた。この構造体を固体撮像素子や画像表示装置に組み込むことで、優れた受光感度が得られた。【０１８７】
（実施例２）
実施例１と同様にして、上記のようにして用意した隔壁を有する支持体上に、色分離層を形成した。
次に、色分離層の表面に平坦化層形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、次いで、２００℃で５分加熱して、膜厚０．１μｍの平坦化層を形成した。次に、平坦化層の表面に、マグネトロンスパッタ装置を用いてＳｉＯ２をスパッタリングして、厚さ０．９μｍの光導波路層を形成した。この光導波路層は、ＳｉＯ２の柱状構造体が、支持体の受光面の法線に対して０〜０．５°の角度で複数配列した層であった。また、柱状構造体の平均直径は５０ｎｍで、柱状構造体間の隙間は１ｎｍ以下であった。【０１８８】
次に、光導波路層上に、ポジ型フォトレジスト（ＦＦＰＳ−０２８３、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）をスピン塗布し、９０℃で１分間加熱して厚さ０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。次に、ＫｒＦスキャナー露光機（ＦＰＡ６３００ＥＳ６ａ、キヤノン（株）製）を用い、マスクを介して１７ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光したのち、９０℃で１分間の加熱処理を実施した。マスクとしては、１．０μｍのセルサイズで、現像後に勾配ができるような３Ｄグレースケールマスクを使用した。【０１８９】
次に、現像液（ＦＨＤ−５、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて３０秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーによるリンス、純水を用いた水洗を実施し、さらに、ホットプレートを用いて１００℃で１分間加熱処理を実施して階段状のフォトマスクを形成した。このフォトマスクは、構造体の中央部には階段を有しておらず、構造体の中央からの距離に従い階段状のパターンが形成されていた。フォトマスクの膜厚は構造体の中央部で０．２μｍ、最外周部では０．８μｍであった。また、階段状パターンの傾斜面の高低差は０．４μｍであった。このフォトマスクを用い、以下の条件でドライエッチングを行い、光導波路層の表面に階段状に傾斜したパターンを形成して図９に示す構造体を製造した。【０１９０】
この構造体は、光検出層（シリコンフォトダイオード）への光の集光性に優れていた。この構造体を固体撮像素子や画像表示装置に組み込むことで、より鮮明な画像などを得ることができる。【０１９１】
（ドライエッチング条件）
装置：ＡＭＡＴ社製  ＣｅｎｔｕｒａＤＰＳ
使用ガス：ＣＨＦ３／ＳＦ６／Ａｒ＝３８／５／５７  ｓｃｃｍ
温度：４０℃
Ｐｏｗｅｒ（ｓｏｕｒｃｅ／ｂｉａｓ）＝２００／２０Ｗ
圧力：８．０Ｐａ
時間：２１０秒【０１９２】
（実施例３）
実施例２において、光導波路層上に形成したフォトレジスト層を露光する際に用いるマスクの種類を変えて、構造体の中央部に向かって湾曲したフォトマスクを形成した。フォトマスクの膜厚は構造体の中央部で０．２μｍ、最外周部では０．８μｍであった。このフォトマスクを用い、実施例２と同じ条件でドライエッチングを行い、光導波路層の表面に中央へ向かって傾斜したパターンを形成して図７に示す構造体を製造した。この構造体は、光検出層（シリコンフォトダイオード）への光の集光性に優れていた。この構造体を固体撮像素子や画像表示装置に組み込むことで、より鮮明な画像などを得ることができる。【０１９３】
（実施例４）
実施例１と同様にして、上記のようにして用意した隔壁を有する支持体上に、色分離層を形成した。
次に、色分離層の表面に平坦化層形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、次いで、２００℃で５分加熱して、膜厚０．１μｍの平坦化層を形成した。
次に、特開２０１４−０２９５２４号公報の段落番号０３１５に記載の硬化性組成物を平坦化層上に塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、次いで、２２０℃で５分加熱して厚さ１．０μｍのレンズ材料層を形成した。
次に、このレンズ材料層上にＧＫＲ−５１１３（商品名；富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を塗布し、ホットプレートを用いて１２０℃で９０秒間加熱して感光性フォトレジスト層を形成し、露光および現像を行って、高さ０．４０μｍ〜１．０μｍ、レンズ母型間のギャップ寸法０．２〜０．３μｍの半円状のフォトレジストパターンを形成した。フォトレジストパターンをマスクとして用い、以下の条件でドライエッチングを行い、マスク形状が転写されたマイクロレンズ（半円状のギャップレスマイクロレンズ）を、色分離層の各色の画素の真上に形成した。【０１９４】
（ドライエッチング条件）
装置：Ｕ−６２１（（株）日立ハイテクノロジーズ社製）
使用ガス：ＣＦ４とＣ４Ｆ６との混合ガス
ガス流量：ＣＦ４／Ｃ４Ｆ６＝３５０ｍｌ／５０ｍｌ／分
高周波（ＲＦ）パワー：１０００Ｗ
アンテナバイアス：４００Ｗ
ウエハバイアス：４００Ｗ
電極高さ：６８ｍｍ
圧力：２．０Ｐａ
エッチング時間：５００秒
基板温度：２０℃【０１９５】
次に、このマイクロレンズの表面に、実施例１と同様の方法で厚さ０．２μｍの光導波路層を形成して構造体を製造した。【０１９６】
この構造体は、光検出層（シリコンフォトダイオード）への光の集光性に優れていた。また、中央近傍の光検出層と、周辺部近傍の光検出層とで感度特性のばらつき（感度不均一性）が小さいものであった。この構造体を固体撮像素子や画像表示装置に組み込むことで、より鮮明な画像などを得ることができる。【０１９７】
実施例４において、台形型のマイクロレンズを色分離層の各色の画素の真上に形成し、このマイクロレンズの表面に、実施例１と同様の方法で厚さ０．２μｍの光導波路層を形成して構造体を製造した場合であっても、実施例４と同様の効果が得られた構造体を形成することができた。【０１９８】
（実施例５）
支持体として、ＤｅｅｐＴｒｅｎｃｈによって１．０μｍセルに対応した素子分離構造を有するシリコンフォトダイオードが形成された直径８インチ（２０．３２ｃｍ）のシリコンウエハを用いた。シリコンウエハのシリコンフォトダイオードが形成された側の表面上に中間層（高屈折率材、ＨｆＯ２、膜厚０．１０μｍ）を形成し、この中間層上に上述した隔壁形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、さらに２３０℃で２分間加熱して、膜厚０．５μｍの隔壁材料層を形成した。上記隔壁材料層上に、更に反射防止膜用組成物（Ｂｒｅｗｅｒサイエンス製、ＤＵＶ４２Ｐ）をベーク後の膜厚が６４ｎｍになるようにスピン塗布し、２００℃で１分間で加熱し、２３℃まで冷却して反射防止膜を形成した。次いでポジ型フォトレジスト（ＦＦＰＳ−０２８３、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）をスピン塗布し、９０℃で１分間加熱して厚さ０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。次に、ＫｒＦスキャナー露光機（ＦＰＡ６３００ＥＳ６ａ、キヤノン（株）製）を用い、ウエハアライメントで位置検出した後、マスクを介して１６Ｊ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光したのち、１００℃で１分間の加熱処理を実施した。その後、現像液（ＦＨＤ−５、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１００℃で１分間の加熱処理を実施して、線幅０．１０μｍ、ピッチ幅２．０μｍのメッシュ状のパターンを形成した。このパターンをフォトマスクとして用い、特開２０１６−０１４８５６号公報の段落番号０１２９〜０１３０に記載された条件にてドライエッチング法でパターニングして、幅０．１０μｍ、高さ０．５μｍの隔壁を２．０μｍ間隔で格子状に形成して隔壁を形成した。シリコンウエハ上の隔壁の開口の寸法は、縦１．９０μｍ×横１．９０μｍであった。また、シリコンウエハ上の隔壁で区切られた１区画分の領域には、ＤｅｅｐＴｒｅｎｃｈによって分離された４画素分のシリコンフォトダイオードを有していた。【０１９９】
次に、この隔壁を有する支持体上に、緑色画素形成用組成物をスピンコート法で塗布し、その後、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱して、厚さ０．６μｍの緑色組成物層を得た。次に、ｉ線ステッパー露光装置（ＦＰＡ−３０００ｉ５＋、Ｃａｎｏｎ（株）製）を使用し、２．０μｍ四方の開口部（画素間の隔壁幅０．１０μｍ、隔壁内径１．９０μｍ）がベイヤー配列されたマスクを介して、１５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で上記緑色組成物層を露光した。次に、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）０．３質量％水溶液を用い、緑色組成物層に対し２３℃で６０秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーによるリンス、純水を用いた水洗を実施し、さらに、ホットプレートを用いて２００℃で５分間を加熱して、厚さ０．５μｍおよび２．０μｍ四方の緑色画素（画素間の隔壁幅０．１０μｍ、隔壁内径１．９μｍ）を、支持体上の隔壁で囲まれた領域内に形成した。この緑色画素は、４画素分のシリコンフォトダイオード上に形成されていた。赤色画素形成用組成物および青色画素形成用組成物についても同様の操作を行い、緑色画素パターンの抜け部に赤色画素および青色画素をそれぞれ形成して、緑色画素、赤色画素および青色画素からなる色分離層を形成した。【０２００】
次に、色分離層の表面に平坦化層形成用組成物をスピン塗布し、ホットプレートを用いて１００℃で２分間加熱し、次いで、２００℃で５分加熱して、膜厚０．１μｍの平坦化層を形成した。【０２０１】
次に、平坦化層の表面にマグネトロンスパッタ装置を用いてＳｉＯ２をスパッタリングして、厚さ０．９μｍの光導波路層を形成して図１２に示す構造の構造体を製造した。この光導波路層は、ＳｉＯ２の柱状構造体が、支持体の受光面の法線に対して０〜０．５°の角度で複数配列した層であった。また、柱状構造体の平均直径は５０ｎｍで、柱状構造体間の隙間は１ｎｍであった。【０２０２】
この構造体は、光検出層（シリコンフォトダイオード）への光の集光性に優れていた。この構造体を固体撮像素子や画像表示装置に組み込むことで、優れた受光感度が得られた。【０２０３】
なお、本実施例では、色分離層間にコロイダルシリカ粒子を含む隔壁形成用組成物を用いて形成された隔壁を設けた構造体を示したが、本発明は、この隔壁のかわりに、金属（タングステン、アルミニウムなど）と低屈折率材とが積層された隔壁、金属隔壁、ブラックマトリックスなどの有機顔料を含んだ隔壁を用いた構造体にも適用することができる。また、本発明は、色分離層間に隔壁を設けない構造体にも適用することができる。
【符号の説明】
【０２０４】
１、１ａ：支持体
２、２ａ：隔壁
１０、１１：光検出層
１０ａ、１１ａ：受光面
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ：画素
２０、２１：色分離層
３０：光導波路層
４０：マイクロレンズ
１０１〜１０７：構造体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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