DE3338003C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen und Kleben eines Farbtrenn- oder Farbauszugfilters und insbesondere auf ein Verfahren zur haftenden Verbindung eines Farbtrennfilters mit einem Festkörper-Bildaufnahmeelement, wie es aus der gattungsgemäßen JP-OS 56-2 674 (A) bekannt ist.

Ein Farbfilter mit Farbtrennbarkeit oder Farbtrennfähigkeit ist häufiger als je zuvor zusammen mit einem Festkörper- Bildaufnahmeelement (Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung), das an Stelle einer Aufnahmeröhre nach dem Stand der Technik als ein Element zur Umwandlung eines zweidimensionalen Bilds in elektrische Signale verwendet wird, zur Anwendung gekommen, und zwar vor allem in den letzten Jahren im Zusammenhang mit den Fortschritten in der Halbleiterfertigungstechnik. So enthält beispielsweise ein unter dem Namen CCD (Ladungsverschiebeelement), MOS (Metalloxydhalbleiter) oder BBD (Eimerkettenspeicher) bekanntes Festkörper-Bildaufnahmeelement eine Anzahl von sorgfältig verteilten Abbildungsbereichen und Antriebsschaltkreisen, um Informationen von diesen Abbildungsbereichen in einem einzigen Clip (Mikrobaustein) zu entnehmen, und eine Farbkamera, die mit einem Festkörper-Bildaufnahmeelement arbeitet, nimmt mit Hilfe von Farbtrenn- oder -auszugsfiltern Farbsignale heraus. Diese Farbtrennfilter, wie jeweilige Filterelemente für Rot, Grün und Blau, sind in Mosaik- oder Streifenform angeordnet derart, daß sie den jeweiligen Bildelementen eines Festkörper-Bildaufnahmeelements, wie eines CCD, MOS und BBD, gegenüberstehen.

Derzeit sind die meisten Farbtrennfilter mit dem Substrat der oben erwähnten Abbildungselemente oder von Anzeigeelementen im allgemeinnen haftend oder klebend verbunden, vgl. auch Beispiel DE 30 36 943 A1.

Als das für eine solche Klebeverbindung zu verwendende Harz kann ein wärme- oder hitzehärtbares Harz oder eine durch UV-Strahlung aushärtbare Harzart benutzt werden. Jedoch ist es im Fall einer Haftverbindung zwischen einem Festkörper-Bildaufnahmeelement und einem Farbtrennfilter notwendig, eine Klebemittelstärke von 10 µm oder weniger und eine Ausricht- oder Justiergenauigkeit von etwa 1 µm zu verwirklichen. Wenn ein Kleben mit einer derartigen Genauigkeit auszuführen ist, dann kann ein wärmehärtbares Harz, das einer allmählichen Aushärtung unterliegt, keine gute Justiergenauigkeit ergeben. Ferner wird die Produktivität verschlechtert, wenn die Aushärtezeit länger ist.

Andererseits ist es im Fall eines durch UV-Strahlung härtbaren Klebemittels (im folgenden als "Kleber mit UV- Härtung" bezeichnet) durch Verwendung einer Ausrichtvorrichtung möglich, eine Deckung bzw. genaue Übereinstimmung zwischen beispielsweise dem Bildelementteil des Festkörper- Bildaufnahmeelements und dem Farbtrennfilter mit guter Präzision zu bewirken, und durch Bestrahlung mit UV-Strahlen unmittelbar nach beendeter Deckung kann das Klebemittel innerhalb einer kurzen Zeitspanne gehärtet werden.

Auch wenn zum Zweck einer wirksamen Anwendung einer Ausrichtvorrichtung ein Kleber mit UV-Härtung verwendet wird, kann eine vorläufige Aushärtung des Klebemittels für eine kurze Zeit nach dem Fixieren bzw. Justieren des Festkörper- Bildaufnahmeelements sowie des Farbtrennfilters auf der Ausrichtvorrichtung herbeigeführt werden, woran sich eine völlige Aushärtung für eine längere Zeitdauer nach dem Abnehmen von der Ausrichtvorrichtung anschließt, wie in der JP-OS 56-2 674 (A) vorgeschlagen wird. Mit Klebern mit UV-Härtung sind jedoch ebenfalls Probleme verbunden, weil auch in dem Bereich, in dem ein Streifen- oder Mosaikschema von Farbtrennfiltern gebildet ist, der Durchlaßgrad der UV-Strahlung in Abhängigkeit von der Farbe der Filter unterschiedlich ist, wie Fig. 1 zeigt, so daß es eine lange Zeit dauert, bis das Klebemittel am Farbtrennfilter als Ganzes ausgehärtet ist. Demzufolge kann, wenn es erwünscht ist, die Aushärtezeit zu verkürzen, die Bestrahlungsintensität der UV-Strahlung erhöht werden. Eine solche Erhöhung der Intensität gibt jedoch Anlaß zu den Problemen einer Verschlechterung der Farbstoffe in den Farbtrennfiltern. Daneben wird, wenn die Bestrahlungsintensität der UV- Strahlung erhöht wird, weil der UV-Strahlungsdurchlaßgrad am blauen Filterelementteil des Farbtrennfilters bei weitem größer ist als am roten oder grünen Filterelementteil, eine starke UV-Strahlung durch das Filter übertragen, was zu einer abrupten Aushärtung des Klebemittels unter dem blauen Filterelementteil führt. Das hat zum Ergebnis, daß das Aushärten von einer ebenfalls abrupt eintretenden Volumenschrumpfung des Klebemittels begleitet wird, wodurch ungehärtetes, das gehärtete Klebemittel umgebendes Klebemittel in das abrupt gehärtete Klebemittel einfließt und die Menge des umgebenden Klebemittels verringert wird. Das hat zur Folge, daß bei beendeter Aushärtung des umgebenden Klebemittels seine Dicke oder Stärke kleiner wird als diejenige unter dem blauen Filterelementteil, was wiederum das Problem aufwirft, daß die der Stärkeverringerung entsprechende Luft eingeschlossen wird. Ein Lufteinschluß hat jedoch eine extreme Erniedrigung in der Farbtrennfähigkeit oder -leistung in diesem Fall zum Ergebnis.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbinden bzw. Verkleben eines Farbtrennfilters anzugeben, bei dem eine Verschlechterung der Farbstoffe bzw. Farben eines Farbtrennfilters durch UV-Strahlung nicht aufftritt und bei dem ein Lufteinschluß vermieden wird, wenn die gesamte Klebemittelschicht ausgehärtet wird.

Ein Verfahren zum Aufbringen und Kleben eines Farbtrennfilters gemäß der Erfindung sieht die folgenden Schritte vor: Anordnen eines Farbtrennfilters unter Zwischenfügen eines unter UV-Strahlung härtbaren Klebemittels auf einem Festkörper-Bildaufnahmeelement, Herbeiführen einer genauen Deckung bzw. Übereinstimmung zwischen dem Festkörper-Bildaufnahmeelement und dem Farbtrennfilter, anschließende Anwendung einer Bestrahlung mit UV-Strahlen bei einer Lichtintensität von mindestens 30 mW/cm² von der Seite des Farbtrennfilters zur vorläufigen Aushärtung des Klebemittels unter dem blauen Bereich des Farbtrennfilters und hierauf folgende Anwendung einer Bestrahlung mit UV- Strahlen bei einer Lichtintensität von höchstens 5 mW/cm² von der Seite des Farbtrennfilters zur völligen Aushärtung des Klebemittels.

Der Erfindungsgegenstand wird nunmehr erläutert, wobei auch auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung der spektralen Durchlässigkeitsfaktoren der jeweligen Farben durch das Farbtrenn- oder -auszugfilter;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das bei später erläuterten Beispielen verwendete Farbtrennfilter;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das bei später erläuterten Beispielen verwendete Bildaufnahmeelement;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Verfahrenszustand, wonach ein Farbtrennfilter auf das Festkörper-Bildaufnahmeelement geschichtet ist;

Fig. 5 einen Querschnitt des Verfahrenszustands, wobei das Farbtrennfilter auf das Festkörper-Bildaufnahmeelement geschichtet ist.

Erfindungsgemäß wird nach Deckung zwischen einem Festkörper-Bildaufnahmeelement und einem Farbtrennfilter durch einen Zwischen-Kleber mit UV-Härtung eine vorläufige Haftverbindung zwischen dem Festkörper-Bildaufnahmeelement sowie dem Farbtrennfilter durch Bestrahlung mit UV-Strahlen von hoher Lichtintensität bewirkt, wodurch die Bestrahlungszeit bei einer hohen Lichtintensität kurz gehalten werden kann, um eine Verschlechterung oder Beeinträchtigung des Farbtrennfilters zu vermeiden. Das an die vorläufige Aushärtung anschließende völlige Aushärten wird durch eine UV-Bestrahlung mit niedriger Lichtintensität oder -stärke über eine lange Zeit ausgeführt, weshalb es möglich ist, das völlige Aushärten des Klebemittels ohne eine Verschlechterung des Farbtrennfilters durchzuführen. Ferner wird, obwohl das vorläufige Aushärten durch Bestrahlung mit UV-Strahlen bei hoher Lichtstärke ausgeführt wird, die Bestrahlung vor dem völligen Aushärten des Klebemittels unter dem blauen Bereich des Farbtrennfilters unterbrochen, weshalb eine solche Erscheinung, wie das oben beschriebene Einschließen von Luft, nicht auftreten wird. Auch wird bei dem völligen Aushärten, das durch UV-Bestrahlung mit niedriger Lichtstärke ausgeführt wird, das Aushärten des Klebemittels langsam fortschreiten, weshalb der Unterschied in der Aushärteschrumpfung des Bindemittels aufgrund des Unterschieds im Durchlaßgrad der UV-Strahlung zwischen den Farbfilterelementen des Farbtrennfilters kleiner wird, so daß die oben erwähnte Erscheinung eines Lufteinschlusses nicht hervorgerufen wird. Des weiteren besteht, wenn am Umfangsabschnitt oder -bereich des Farbtrennfilters ein Lichtabfangbereich zu dem Zweck vorgesehen ist, keine Störung (Geräusch) in der Übertragungsfläche des Festkörper-Bildaufnahmeelements zu erzeugen, eine Gefahr dafür, daß ein ungehärteter Teil aufgrund des Fehlens einer UV-Bestrahlung unter diesem Lichtabfangbereich verbleiben kann. Dieses Problem kann jedoch dadurch überwunden werden, daß die Breite des Lichtabfangbereichs auf 1,5 mm oder weniger begrenzt wird, was ein ausreichendes Aushärten des Klebemittels unter dem Lichtabfangbereich im Außenumfangsteil des Farbtrennfilters durch eine verlängerte Bestrahlung mit UV-Strahlen geringer Lichtstärke und auch ein Aushärten des Bindemittels unter dem Lichtabfangbereich ohne Beeinträchtigung der Farbstoffe des Farbtrennfilters ermöglicht.

Es wird nun auf den Ablauf des Verbindungsverfahrens Bezug genommen, wobei eine von einer Maskenausrichtvorrichtung abgewandelte Schichtungsvorrichtung zur Anwendung kommt. Die Filterfläche oder -seite eines Farbtrennfilters wird so angeordnet, daß sie der Bildaufnahmefläche eines Festkörper-Bildaufnahmeelements zugewandt ist. Dann wird ein Bindemittel der durch UV-Bestrahlung aushärtbaren Art (Kleber mit UV-Härtung) tropfenweise auf das Festkörper- Bildaufnahmeelement aufgegeben, worauf eine genaue Übereinstimmung (Deckung) zwischen dem Farbtrennfilter und dem Festkörper-Bildaufnahmeelement bewirkt wird, wobei sie in enger Berührung miteinander sind. In diesem Zustand einer engen Berührung erfolgt eine UV-Bestrahlung, um eine vorläufige, provisorische Aushärtung des Klebemittels zu bewirken. Durch diesen Vorgang ist das Festkörper-Bildaufnahmeelement vorläufig am Farbtrennfilter befestigt. Die Lichtstärke der UV-Bestrahlung ist bei diesem Vorgang vorzugsweise 30 mW/cm² oder höher, insbesondere 35 mW/cm² oder höher, und die Bestrahlung kann kurz sein, im allgemeinen im Bereich bis zu 1 min, vorzugsweise dauert sie 15 sec, wodurch keine Verschlechterung oder Beeinträchtigung des Farbstoffs des Farbtrennfilters eintritt. Ferner ist es erwünscht, daß die Lichtstärke 100 mW/cm² nicht überschreitet.

Nach Beendigung der vorläufigen Aushärtung wird das Festkörper-Bildaufnahmeelement mit dem Farbtrennfilter aus der Schichtungsvorrichtung entnommen und in eine Vorrichtung zur völligen Aushärtung (Endaushärtevorrichtung) eingebracht. Als Lichtquelle für die Endaushärtung kann eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe, eine Hochdruck-Quecksilberdampflampe, eine Superhochdruck-Quecksilberdampflampe, eine Leuchtstofflampe zur Photopolymerisation, eine Hochdruck-Xenonlampe u. dgl. Anwendung finden, und die Bestrahlung kann für eine lange Zeit, im allgemeinen 30 min oder länger, mit einer UV-Lichtstärke von vorzugsweise 5 mW/cm² oder weniger, insbesondere mit 3 mW/cm² oder weniger, stattfinden.

Durch diese Arbeitsweise kann das Bindemittel vollständig, ohne eine Beeinträchtigung des Farbstoffs des Farbtrennfilters hervorzurufen, ausgehärtet werden, und es verbleibt im Klebemittel kein ungehärteter Teil im Lichtabfangbereich.

Als Klebemittel von durch UV-Bestrahlung aushärtbarer Art, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden kann, sind verschiedene handelsübliche Klebemittel ins Auge gefaßt. Insbesondere können in geeignter Weise Klebemittel der Akrylharzarten, wie Oligoakrylat, Epoxidakrylat, Urethanakrylat u. dgl., verwendet werden. Es können folgende im Handel erhältliche, mit ihrem jeweiligen Handelsnamen bezeichnete Akrylharz-Klebemittel Anwendung finden: PHOTOBOND 100, PHOTOBOND 300 und PHOTOBOND 500, hergestellt von MEISEL CHARCHIL Co., LOCTTITE 350, LOCTTITE 354 und LOCTTITE 358, hergestellt von NIPPON LOCTTITE, und SONY BOND 17A18, hergestellt von SONY CHEMICAL Co.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Farbtrennfilter mit einem Festkörper-Bildaufnahmeelement bei guter Nutzleistung sowie Leistungsfähigkeit und mit hoher Genauigkeit zu verbinden, indem eine Deckung oder genaue Übereinstimmung zwischen einem Farbtrennfilter und einem Festkörper-Bildaufnahmeelement durch ein unter UV-Strahlung aushärtbares Zwischen-Klebemittel bewirkt wird, die verklebte Anordnung einer starken UV- Bestrahlung ausgesetzt und dann schwach mit UV-Strahlen bestrahlt wird.

Beispiel 1

Die Fig. 2 zeigt ein Farbtrennfilter, das bei diesem Beispiel streifenförmige Filterelemente von Blau, Grün und Rot aufweist; die Fig. 3 zeigt ein CCD-(Ladungsverschiebeelement-) Festkörper-Bildaufnahmeelement. Am äußeren Umfangsbereich des Farbtrennfilters 1 ist ein Lichtabfangbereich 3 aus Chrom mit einer Breite von 1,5 mm ausgebildet, während die streifenförmige Struktur 2 in der vom Lichtauffangbereich 3 umgebenen Fläche ausgebildet ist. Das Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 hat eine Abbildungsfläche 5 sowie eine Speicherfläche 6 und ist ein Bildfeldübertragungs- Ladungsverschiebeelement, das mit einer Unterlage ("Kissen") 7 für die Haftverbindung ausgestattet ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen den Zustand, wobei das Farbtrennfilter 1 mit dem Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 verklebt ist.

Unter Verwendung der aus einer Maskenausrichtvorrichtung abgewandelten Schichtungsvorrichtung wurden auf dem Schichtungsteil der Vorrichtung die Abbildungsfläche 5 des Festkörper-Bildaufnahmeelements 4 und die Streifenstruktur 2 auf dem Glassubstrat 9 des Farbtrennfilters 1 mit Vorderfläche zu Vorderfläche angeordnet. Dann wurde mit Hilfe eines Dispensers auf die Mitte der Abbildungsfläche 5 des Festkörper-Bildaufnahmeelements 4 ein unter UV-Strahlung aushärtbares Klebe- oder Haftmittel 8 (Handelsname LOCTTITE 354) tropfenweise in einer Menge von 0,1 bis 0,2 cm³ aufgegeben. Anschließend wurden das Bildaufnahmeelement 4 und das Farbtrennfilter 1 auf etwa 20 µm einander genähert, worauf die Deckung zwischen beiden herbeigeführt wurde. Nach Beendigung des Deckungsvorgangs, d. h. bei genauer Übereinstimmung, wurden das Bildaufnahmeelement 4 sowie das Farbtrennfilter 1 unter Druck verbunden, und zwar zu einer Klebemittelstärke von 10 µm oder weniger. In diesem Zustand wurde von der Seite des Farbtrennfilters 1 eine UV-Bestrahlung für 4 sec auf die gesamte Fläche durch eine in die Schichtungsvorrichtung eingebaute Superhochdruck- Quecksilberdampflampe zur Wirkung gebracht, wobei die Lichtstärke der UV-Strahlung 40 mW/cm² betrug. Durch diesen Vorgang wurde die vorläufige Fixierung des Farbtrennfilters 1 am Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 beendet bzw. vervollständigt. Es wurde keine Änderung in den jeweiligen Spektralcharakteristika der einzelnen Farben im Farbtrennfilter 1 durch die bei diesem Vorgang zur Anwendung gebrachte UV-Bestrahlung beobachtet.

Dann wurde das provisorisch am Farbtrennfilter 1 befestigte Bildaufnahmeelement 4 aus der Schichtungsvorrichtung genommen und in eine Vorrichtung zur völligen Aushärtung eingesetzt, und zwar so, daß das Farbtrennfilter der Lichtquelle zugewandt war. Als Lichtquelle kam eine Leuchtstofflampe zur Photopolymerisation zur Anwendung, die Lichtstärke war 2 mW/cm², wobei die UV-Bestrahlung in dieser Endaushärtevorrichtung 60 min dauerte. Damit war eine vollständige Aushärtung des Klebemittels bewirkt worden.

Nach Beendigung der Endaushärtung wurden die Spektralcharakteristika der jeweiligen Farben des Farbtrennfilters 1 gemessen, wobei überhaupt keine Änderung festzustellen war. Auch wurde zur Prüfung, ob das Klebemittel 8 unter dem Lichtabfangbereich aus Chrom, der am Farbtrennfilter 1 vorhanden ist, vollständig ausgehärtet war oder nicht, das Farbtrennfilter 1 vom Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 abgeschält, wobei sich zeigte, daß hier kein ungehärteter Teil im Klebemittel 8 zurückgeblieben war, was ein Anzeichen dafür ist, daß es vollständig ausgehärtet war.

Vergleichsbeispiel 1

Mit der Anordnung gemäß Beispiel 1 wurde ein vorläufiges Aushärten durch UV-Bestrahlung mit einer Lichtstärke von 20 mW/cm² für 10 sec ausgeführt. Dann ist das Farbtrennfilter aus der Schichtungsvorrichtung genommen worden, und es wurde die Genauigkeit in der Deckung zwischen dem Farbtrennfilter und dem Festkörper-Bildaufnahmeelement mit einem Mikroskop (×200) geprüft. Als Ergebnis wurde gefunden, daß sich eine Lageabweichung von etwa 5 µm ausgebildet hat, und um eine solche Lageabweichung zu vermeiden, war es erforderlich, die Dauer der UV-Bestrahlung für weitere 5 min fortzusetzen.

Vergleichsbeispiel 2

Mit der Anordnung gemäß Beispiel 1 wurde eine Endaushärtung durch UV-Bestrahlung mit einer Intensität von 20 mW/ cm² für 60 min ausgeführt, um den Kleber mit UV-Härtung auszuhärten. Das Ergebnis war eine Verschlechterung der Farbe (des Farbstoffs) an der streifenförmigen Struktur des Farbtrennfilters, durch die der maximale Durchlaßgrad der jeweiligen Farben um 10% oder mehr vermindert wurde. Auch wurden aufgrund der Härtungsverzerrung oder des Härtungsverzugs des Klebemittels Luftblasen erzeugt, die merkbar die Auflösung des Festkörper-Bildaufnahmeelements herabsetzen.

Vergleichsbeispiel 3

Es wurden Farbtrennfilter mit Lichtabfangbereichen aus Chrom mit Breiten von 1,0 mm, 1,7 mm, 2,0 mm und 2,5 mm, die am äußeren Umfangsbereich des Filters angebracht wurden, vorbereitet, und dann wurden mit den Festkörper-Bildaufnahmeelementen Probekörper geschichtet sowie gemäß dem Vorgehen wie bei Beispiel 1 ausgebildet. Die Härtungszustände unter den Lichtauffangbereichen aus Chrom bei den einzelnen, unter diesen Bedingungen geschichteten Filtern sind in der Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Wie die Tabelle 1 zeigt, verblieb im Klebemittel ein ungehärteter Teil oder Abschnitt, wenn die Breite des Lichtabfangbereichs 1,7 mm oder größer war. Als diese Probekörper einer Zuverlässigkeitsprüfung unter den Bedingungen 85°C, 85% und 500 h unterworfen wurden, trat am ungehärteten Abschnitt oder Teil ein Abschälen auf, und dieses Schälen des Filters erstreckte sich in die Abbildungsfläche, in der dadurch schlechte Einflüsse auf die Bildaufnahmecharakteristika auftreten. Festkörper-Bildaufnahmeelemente in Schichtung mit Farbtrennfiltern, die Lichtabfangbereiche mit Breiten von 1,5 mm oder weniger haben, zeigten in der Zuverlässigkeitsprüfung unter den Bedingungen von 85°C, 85% und 500 h keine Abschälerscheinungen, so daß auch keine Änderung in den Bildaufnahmekennwerten eintrat.

Beispiel 2

Mit Hilfe einer aus einer Maskenausrichtvorrichtung abgewandelten Schichtungsvorrichtung wurden die Abbildungsfläche 5 des Festkörper-Bildaufnahmeelements 4 und die Streifenstruktur 2 auf den Glasträger 9 des Farbtrennfilters 1 auf dem Schichtungsteil in der Schichtungsvorrichtung mit Vorderseite zu Vorderseite angeordnet. Das Filter 1 hatte an seinem Außenumfangsbereich einen Lichtabfangbereich 3 aus Chrom mit einer Breite von 1,5 mm. Dann wurden mit Hilfe eines Dispensers auf die Mitte der Abbildungsfläche 5 des Bildaufnahmeelements 4 tropfenweise 0,1 bis 0,2 cm³ eines unter UV-Strahlung härtbaren Klebemittels 8 (Handelsname PHOTOBOND 300) gegeben. Im nächsten Schritt wurden unter Beobachtung mit einem Binokularmikroskop (×280) in der Schichtungsvorrichtung das Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 sowie das Farbtrennfilter 1 mit einander unter Druck verbunden, bis ihre Strukturen in denselben Fokus eintraten, um eine genaue Übereinstimmung oder Deckung hervorzurufen. Damit ging die Stärke des Klebemittels auf 10 µm oder weniger zurück. In diesem Zustand wurde von der Seite des Farbtrennfilters 1 eine UV-Bestrahlung auf der gesamten Fläche durch eine in die Schichtungsvorrichtung eingebaute Superhochdruck- Quecksilberdampflampe für 8 sec zur Wirkung gebracht (Lichtstärke der UV-Strahlung: 50 mW/cm²). Durch diesen Vorgang wurde die vorläufige Fixierung des Farbtrennfilters 1 am Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 vervollständigt. Es wurde keine Änderung in den Spektralkennwerten der jeweiligen Farben im Farbtrennfilter 1 durch die UV- Bestrahlung während dieses Vorgangs beobachtet.

Hierauf wurde das provisorisch am Farbtrennfilter 1 befestigte Bildaufnahmeelement 4 aus der Schichtungsvorrichtung genommen und mit der Lichtquelle zugewandtem Farbtrennfilter in eine Endaushärtevorrichtung eingesetzt. Als Lichtquelle kam eine Leuchtstofflampe zur Photopolymerisation mit einer Lichtstärke von 3 mW/cm² zur Anwendung. In der Endaushärtevorrichtung dauerte die UV-Bestrahlung 50 min, womit die völlige Aushärtung des Klebemittels beendet war.

Nach Abschluß der Endaushärtung wurden die Spektralcharakteristika der jeweiligen Farben des Farbtrennfilters 1 gemessen, wobei keinerlei Änderung festzustellen war. Auch wurde zur Prüfung, ob das Klebemittel 8 unter dem Lichtabfangbereich aus Chrom völlig ausgehärtet war oder nicht, das Farbtrennfilter 1 vom Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 abgeschält, wobei sich zeigte, daß keine ungehärtete Stelle im Klebemittel 8 vorhanden war, was ein klares Anzeichen für dessen völlige Aushärtung ist.

Vergleichsbeispiel 4

Mit der Anordnung wie zum Beispiel 2 wurde eine vorläufige Aushärtung durch UV-Bestrahlung mit einer Intensität von 20 mW/cm² für 20 sec ausgeführt. Dann wurde das Farbtrennfilter aus der Schichtungsvorrichtung entnommen, und es wurde die Genauigkeit der Deckung zwischen dem Farbtrennfilter und dem Bildaufnahmeelement mit einem Mikroskop (×200) überprüft. Das Ergebnis war, daß sich eine Lageabweichung von etwa 3 µm ausgebildet hatte. Um solch eine Lageabweichung zu vermeiden, war eine Fortsetzung der UV-Bestrahlungszeit für 6 min erforderlich.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurde mit der Anordnung gemäß Beispiel 2 eine Endaushärtung durch UV-Bestrahlung mit einer Intensität von 20 mW/cm² für 70 min ausgeführt, um das unter UV-Strahlung härtbare Klebemittel auszuhärten. Das Ergebnis war das Auftreten einer Verschlechterung der Farbe des Farbtrennfilters, wodurch der maximale Durchlaßgrad der jeweiligen Farben um 12% oder mehr sank. Ferner wurden aufgrund der Aushärteverzerrung des Klebemittels Luftblasen erzeugt, die die Auflösung des Festkörper- Bildaufnahmeelements merklich vermindern.

Vergleichsbeispiel 6

Es wurden Farbtrennfilter mit Lichtabfangbereichen aus Chrom mit Breiten von 1,0 mm, 1,7 mm, 2,0 mm und 2,5 mm, die am Außenrandbereich des Filters vorhanden waren, vorbereitet, und dann wurden mit den Festkörper-Bildaufnahmeelementen Probekörper geschichtet sowie gemäß dem gleichen Vorgehen wie bei Beispiel 2 ausgebildet. Die Härtungszustände unter den Lichtabfangbereichen aus Chrom bei den einzelnen, unter diesen Bedingungen geschichteten Filtern sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Wie die Tabelle 2 zeigt, verblieb im Klebemittel ein ungehärteter Teil, wenn die Breite des Lichtabfangbereichs 1,7 mm oder größer war. Wenn diese Probekörper einer Zuverlässigkeitsprüfung unter den Bedingungen 85°C, 85% und 500 h unterworfen wurden, trat am ungehärteten Teil ein Abschälen auf, und dieses Schälen des Filters erstreckte sich zur Abbildungsfläche, in der somit schlechte Einflüsse auf die Bildaufnahmekennwerte auftreten. Dagegen trat bei Festkörper-Bildaufnahmeelementen in Schichtung mit Farbtrennfiltern mit Lichtabfangbereichen mit Breiten von 1,5 mm oder darunter keinerlei Abschälung in der Zuverlässigkeitsprüfung unter den Bedingungen von 85°C, 85% und 500 h auf, so daß auch keine Änderung in den Bildaufnahmekennwerten eintrat.

Beispiel 3

Für das Farbtrennfilter wurden Zyan-, Gelb- und Magenta- Streifenfilterelemente verwendet, und mit Hilfe einer aus einer Maskenausrichtvorrichtung abgewandelten Schichtungsvorrichtung wurden die Abbildungsfläche 5 des Festkörper- Bildaufnahmeelements 4 sowie die Streifenstruktur 2 auf dem Träger 9 des Farbtrennfilters auf dem Schichtungsteil in der Schichtungsvorrichtung mit Vorderseite zu Vorderseite angeordnet. Das Filter hatte einen Lichtabfangbereich aus Chrom mit einer Breite von 1,5 mm an seinem äußeren Umfangsbereich. Dann wurden auf die Mitte der Abbildungsfläche 5 des Bildaufnahmeelements 4 mit Hilfe eines Dispensers tropfenweise 0,1 bis 0,2 cm³ eines unter UV-Strahlen aushärtbaren Klebemittels (Handelsname: SONY BOND 17A18, hergestellt von SONY CHEMICAL Co.) aufgetragen. Anschließend wurden unter Beobachtung mit einem Binokularmikroskop (×280) in der Schichtungsvorrichtung das Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 und das Farbfilter 1 miteinander unter Druck verbunden, bis ihre Strukturen zum Erreichen einer Deckung zwischen ihnen in denselbenFokus eintraten. Dabei wurde die Stärke des Klebemittels 10 µm oder weniger. In diesem Zustand wurde von der Seite des Farbtrennfilters 1 auf die gesamte Fläche durch eine in die Schichtungsvorrichtung eingebaute Superhochdruck-Quecksilberdampflampe (Lichtstärke der UV- Strahlung 45 mW/cm²) eine UV-Bestrahlung für 3 sec zur Einwirkung gebracht. Durch diesen Vorgang war die vorläufige Fixierung des Farbtrennfilters 1 am Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 abgeschlossen. Es wurde keine Änderung in den Spektralkennwerten der einzelnen Farben im Farbtrennfilter 1 durch die UV-Bestrahlung während dieses Vorgangs beobachtet.

Anschließend wurde das vorläufig am Farbtrennfilter 1 befestigte Festkörper-Bildaufnahmeelement 4 aus der Schichtungsvorrichtung genommen und in eine Endaushärtevorrichtung mit der Lichtquelle zugewandtem Farbtrennfilter eingesetzt. Als Lichtquelle kam eine Leuchtstofflampe zur Photopolymerisation mit einer Lichtstärke von 2 mW/cm² zur Anwendung. Die UV-Bestrahlung dauerte in der Endaushärtevorrichtung 50 min; auf diese Weise wurde die völlige Aushärtung des Klebemittels abgeschlossen.

Nach Abschluß der Endaushärtung wurden die Spektralkennwerte der jeweiligen Farben des Farbtrennfilters 1 gemessen; es zeigte sich keinerlei Änderung. Zur Prüfung, ob das unter dem Chrom-Lichtabfangbereich am Farbtrennfilter 1 befindliche Klebemittel vollkommen ausgehärtet war oder nicht, wurde das Farbtrennfilter 1 vom Bildaufnahmelement 4 abgeschält, wobei sich ergab, daß kein ungehärteter Teil im Klebezettel 8 verblieben war, d. h., das Klebemittel war vollkommen ausgehärtet.

Claims (4)

1. Verfahren zum Aufbringen und Kleben eines Farbtrennfilters auf ein Festkörper-Bildaufnahmeelement, bei dem das Farbtrennfilter unter Zwischenfügen eines unter UV-Strahlung aushärtbaren Klebemittels auf dem Festkörper-Bildaufnahmeelement angeordnet und beide miteinander ausgerichtet werden, und dann zunächst zum vorläufigen Aushärten und darauf zum endgültigen Aushärten eine UV-Bestrahlung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils von der Seite des Farbtrennfilters her zum vorläufigen Aushärten eine Bestrahlung der Intensität von mindestens 30 mW/cm² für eine Zeitdauer angewendet wird, in der das Klebemittel unter dem blauen Bereich des Farbtrennfilters nicht vollständig aushärtet, und zum endgültigen Aushärten eine Bestrahlung der Intensität von höchstens 5 mW/cm² für eine Zeitdauer verwendet wird, in der eine vollständige Aushärtung des Klebemittels erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Bestrahlung zur vorläufigen Aushärtung höchstens für die Dauer einer Minute angewendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Bestrahlung zur endgültigen Aushärtung mindestens 30 Minuten lang angewendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfangsbereich des Farbtrennfilters ein Lichtabschirmbereich mit einer Breite von höchstens 1,5 mm ausgebildet wird.