JP2000196049A - Solid-state image pickup device and color filter and liquid crystal display element and liquid crystal projector and manufacture of then - Google Patents

Solid-state image pickup device and color filter and liquid crystal display element and liquid crystal projector and manufacture of then

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JP2000196049A
JP2000196049A JP10331575A JP33157598A JP2000196049A JP 2000196049 A JP2000196049 A JP 2000196049A JP 10331575 A JP10331575 A JP 10331575A JP 33157598 A JP33157598 A JP 33157598A JP 2000196049 A JP2000196049 A JP 2000196049A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
light
color filter
solid
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JP10331575A
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Japanese (ja)
Inventor
Eirishi Kawanami
英利子 川浪
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image pickup device, in which constitution and a manufacturing process is simplified, and optical characteristics desired for each use are improved, and a color filter, and a liquid crystal display element, and a liquid crystal projector, and a method for manufacturing them. SOLUTION: This solid-state image pickup device is provided with a microlens color filter layer 18, in which plural semi-spherical color layers (microlens 17) having converging characteristics are arranged. This manufacturing method of the microlens 17 is by a photolithographic method and an electrodeposition method. This liquid crystal display element has a similar microlens color filter layer 18, and a color filter, and a liquid crystal projector having the liquid crystal display element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置、カ
ラーフィルタ、液晶表示素子及び液晶プロジェクタ、並
びにこれらの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device, a color filter, a liquid crystal display device, a liquid crystal projector, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体撮像装置をカラー化する方法
として、ガラス板上に複数の色素層を配置して成るカラ
ーフィルタを直接固体撮像素子に接着するフィルタ接着
方式に代えて、固体撮像素子が形成された半導体基板の
上に直接カラーフィルタ層を形成するオンチップカラー
フィルタ方式が主流となってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, as a method of colorizing a solid-state imaging device, a solid-state imaging device has been replaced with a filter bonding system in which a color filter formed by arranging a plurality of dye layers on a glass plate is directly bonded to the solid-state imaging device. The on-chip color filter system in which a color filter layer is formed directly on a semiconductor substrate on which is formed has become mainstream.

【0003】また近年、固体撮像装置の小型化に伴い撮
像素子の受光部の面積が縮小され、光感度の低下が問題
となっている。この問題を解決するために、各々の受光
部に対応した位置にマイクロレンズを搭載した固体撮像
装置が知られている。
In recent years, as the size of a solid-state image pickup device has been reduced, the area of a light receiving section of an image pickup device has been reduced, and there has been a problem of a decrease in light sensitivity. In order to solve this problem, a solid-state imaging device having a microlens mounted at a position corresponding to each light receiving unit is known.

【0004】例えば、特開平7−311310号公報で
は、固体撮像素子を形成した半導体基板上にアクリル系
樹脂を用いて染色層状のカラーフィルタ層を形成し、そ
の上にマイクロレンズをのせた固体撮像装置の製造方法
が開示されている。また、特開平8−316448号公
報では、オンチップカラーフィルタを形成した固体撮像
素子上にマイクロレンズを二層重ねて集光特性を高めて
いる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-313110 discloses a solid-state imaging device in which a color filter layer in the form of a dyed layer is formed on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device is formed by using an acrylic resin, and a microlens is placed thereon. A method for manufacturing a device is disclosed. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-316448, two layers of microlenses are stacked on a solid-state image sensor on which an on-chip color filter is formed to improve light-collecting characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像装置及びその製造方法には、以下のような問題
があった。
However, the conventional solid-state imaging device and the method of manufacturing the same have the following problems.

【0006】先に述べたような、半導体基板上にカラー
フィルタ層及びマイクロレンズを搭載する構成の固体撮
像装置では、製造工程が多くコストが高くなる。
[0006] As described above, a solid-state imaging device having a configuration in which a color filter layer and a microlens are mounted on a semiconductor substrate requires many manufacturing steps and increases costs.

【0007】また、マイクロレンズの集光特性を高める
ためには、実効開口率を上げる必要があるが、従来の技
術では困難である。つまり、斜め光成分を受光部に効率
良く導くには、マイクロレンズから受光部までの距離
(以下「レンズ・受光部間距離」と称す)を短くする必
要がある。しかし、従来の技術では、遮光膜にアルミニ
ウムを使用し、周囲の配線にも共用しているので、1μ
m近い膜厚が必要となり、さらに開口部段差が大きくな
るのでカラーフィルタ層やマイクロレンズをばらつき無
く形成できるように、十分な平坦化膜を設ける必要があ
る。以上の理由から、従来の技術ではレンズ・受光部間
距離を短くし難いのである。
Further, in order to enhance the light-collecting characteristics of the microlens, it is necessary to increase the effective aperture ratio, but it is difficult with conventional techniques. That is, in order to efficiently guide the oblique light component to the light receiving unit, it is necessary to shorten the distance from the microlens to the light receiving unit (hereinafter, referred to as “distance between the lens and the light receiving unit”). However, in the conventional technique, aluminum is used for the light-shielding film and is commonly used for the surrounding wiring.
Since a film thickness close to m is required and the step of the opening is further increased, it is necessary to provide a sufficient flattening film so that the color filter layer and the microlens can be formed without variation. For the above reasons, it is difficult to shorten the distance between the lens and the light receiving unit in the conventional technology.

【0008】さらに、固体撮像装置の光感度を向上する
には、隣り合うマイクロレンズのスペースをできるだけ
小さくして、マイクロレンズの受光面積を拡大すること
が望ましい。しかし、従来の技術では、マイクロレンズ
を形成する際に、パターン化されたレンズレジスト(以
下「レンズパターン」と称す)を加熱し溶融するので、
隣り合うレンズパターンの間のスペースを小さくし過ぎ
ると、加熱溶融によりはみ出したレンズパターンが互い
に接触して流れ出し、マイクロレンズの形状が崩れてし
まい、半球状部分の表面積が小さくなる。これにより、
フォトダイオード部に集められる光量が少なくなり、感
度が低下してしまうのである。
Further, in order to improve the light sensitivity of the solid-state imaging device, it is desirable to reduce the space between adjacent microlenses as much as possible and to increase the light receiving area of the microlenses. However, in the related art, when a microlens is formed, a patterned lens resist (hereinafter, referred to as a “lens pattern”) is heated and melted.
If the space between the adjacent lens patterns is too small, the lens patterns protruding due to the heating and melting come into contact with each other and flow out, so that the shape of the microlens is broken and the surface area of the hemispherical portion is reduced. This allows
The amount of light collected at the photodiode part is reduced, and the sensitivity is reduced.

【0009】さらに、固体撮像装置以外の分野、例えば
表示装置用カラーフィルター、また例えば液晶プロジェ
クタ等に使用される液晶表示素子などにおいても、各用
途に求められる光学特性を向上する上で同様の問題が存
在する。
Further, in fields other than the solid-state image pickup device, for example, a color filter for a display device, and a liquid crystal display element used for a liquid crystal projector, for example, there is a similar problem in improving the optical characteristics required for each application. Exists.

【0010】本発明は、これら従来技術の課題を解決す
べくなされたものであり、構成及び製造工程が簡略化さ
れ、かつ各用途に求められる光学特性を向上した固体撮
像装置、カラーフィルタ、液晶表示素子及び液晶プロジ
ェクタ、並びにこれらの製造方法を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and has a simplified configuration and manufacturing process, and has improved optical characteristics required for each application, a solid-state imaging device, a color filter, and a liquid crystal. It is an object to provide a display element, a liquid crystal projector, and a manufacturing method thereof.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、固体撮像素子
が形成された半導体基板上に、複数の色素層を配置して
成るカラーフィルタ層を備えた固体撮像装置において、
該複数の色素層が集光特性を有することを特徴とする固
体撮像装置である。
According to the present invention, there is provided a solid-state image pickup device having a color filter layer comprising a plurality of dye layers arranged on a semiconductor substrate on which a solid-state image pickup device is formed.
A solid-state imaging device, wherein the plurality of dye layers have light-collecting characteristics.

【0012】さらに本発明は、上記固体撮像装置を製造
する為の方法であって、固体撮像素子が形成された半導
体基板上に透明導電性膜を成膜する工程と、該透明導電
性膜上にフォトリソグラフ法によりレジストパターンを
形成し、電着法により集光特性を有する複数の色素層を
形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置の
製造方法である。
Further, the present invention is a method for manufacturing the solid-state imaging device, comprising the steps of: forming a transparent conductive film on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device is formed; Forming a resist pattern by a photolithographic method, and forming a plurality of dye layers having light-condensing properties by an electrodeposition method.

【0013】さらに本発明は、基板上に、複数の色素層
を配置して成るカラーフィルタにおいて、該複数の色素
層が集光特性を有することを特徴とするカラーフィルタ
である。
Further, the present invention is a color filter comprising a plurality of dye layers arranged on a substrate, wherein the plurality of dye layers have light collecting characteristics.

【0014】さらに本発明は、上記カラーフィルタを製
造する為の方法であって、基板上に透明導電性膜を成膜
する工程と、該透明導電性膜上に電着法により集光特性
を有する複数の色素層を形成する工程とを含むことを特
徴とするカラーフィルタの製造方法である。
Further, the present invention is a method for producing the above color filter, comprising the steps of: forming a transparent conductive film on a substrate; and forming a light-collecting property on the transparent conductive film by an electrodeposition method. And forming a plurality of dye layers having the same.

【0015】さらに本発明は、液晶表示パネル上に、上
記カラーフィルタを設けて成る液晶表示素子である。
Further, the present invention is a liquid crystal display device comprising the above-mentioned color filter provided on a liquid crystal display panel.

【0016】さらに本発明は、液晶表示パネル上に、複
数の色素層を配置して成るカラーフィルタ層を備えた液
晶表示素子において、該複数の色素層が集光特性を有す
ることを特徴とする液晶表示素子である。
Further, the present invention provides a liquid crystal display device having a color filter layer in which a plurality of dye layers are disposed on a liquid crystal display panel, wherein the plurality of dye layers have light-collecting characteristics. It is a liquid crystal display element.

【0017】さらに本発明は、上記液晶表示素子を製造
する為の方法であって、液晶表示パネル上に透明導電性
膜を成膜する工程と、該透明導電性膜上にフォトリソグ
ラフ法によりレジストパターンを形成し、電着法により
集光特性を有する複数の色素層を形成する工程とを含む
ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法である。
Further, the present invention relates to a method for manufacturing the above-mentioned liquid crystal display element, comprising the steps of forming a transparent conductive film on a liquid crystal display panel, and forming a resist on the transparent conductive film by photolithography. Forming a pattern and forming a plurality of dye layers having light-collecting properties by an electrodeposition method.

【0018】さらに本発明は、上記液晶表示素子と、該
液晶表示素子に光を供給する光源と、該液晶表示素子か
らの出射光を投影する投影レンズとを少なくとも備える
ことを特徴とする液晶プロジェクタである。
The present invention further provides at least the above liquid crystal display device, a light source for supplying light to the liquid crystal display device, and a projection lens for projecting light emitted from the liquid crystal display device. It is.

【0019】これら本発明においては、カラーフィルタ
層の各色素層自体が集光特性を有するので、各用途に求
められる光学特性を良好に向上できる。また、フォトリ
ソグラフ法及び電着法により集光特性を有する色素層を
形成すれば、製造工程をさらに簡略化することもでき、
コストの低下につながる。
In the present invention, since each dye layer of the color filter layer itself has a light-collecting property, the optical properties required for each application can be improved satisfactorily. Further, if a dye layer having a light-collecting property is formed by a photolithographic method and an electrodeposition method, the manufacturing process can be further simplified,
This leads to lower costs.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0021】図1(a)〜(f)は、本発明の固体撮像
装置の製造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式的
断面図である。
FIGS. 1A to 1F are schematic cross-sectional views sequentially showing each step of an embodiment of the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention.

【0022】まず、図1(a)に示すように、半導体基
板11の表面部に、入射された光を電荷に変換する受光
部としてのフォトダイオード部12を形成し、さらにそ
の上に表面を平坦化するための平坦化層を兼ねた透明導
電性薄膜13を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a photodiode portion 12 as a light receiving portion for converting incident light into electric charges is formed on a surface portion of a semiconductor substrate 11, and the surface is further formed thereon. A transparent conductive thin film 13 also serving as a flattening layer for flattening is formed.

【0023】次いで、図1(b)に示すように、透明導
電性薄膜13上にレジスト膜14を形成する。次いで、
図1(c)に示すように、レジスト膜14の上に所望の
パターンを有するフォトマスク15を配置し、上部から
露光する。ここで、フォトマスク15のパターンとして
は、フォトダイオード部12の位置に応じたピッチを有
するモザイク状のパターンなどが挙げられる。この場
合、フォトマスク15の位置合わせも、このピッチとフ
ォトダイオード部12の位置を合わせて行えばよい。
Next, as shown in FIG. 1B, a resist film 14 is formed on the transparent conductive thin film 13. Then
As shown in FIG. 1C, a photomask 15 having a desired pattern is arranged on the resist film 14, and exposure is performed from above. Here, examples of the pattern of the photomask 15 include a mosaic pattern having a pitch corresponding to the position of the photodiode unit 12. In this case, the alignment of the photomask 15 may be performed by adjusting the pitch and the position of the photodiode unit 12.

【0024】次いで、図1(d)に示すように、加熱、
現像処理を経て、フォトマスク15のパターンに応じた
レジストパターン16を形成する。例えば、モザイク状
のパターンのフォトマスク15を用いた場合は、それに
応じてモザイク状のレジストパターン16が得られ、透
明導電性薄膜13がモザイク状に露出した開口部(セ
ル)が形成される。
Next, as shown in FIG.
After a development process, a resist pattern 16 corresponding to the pattern of the photomask 15 is formed. For example, when a photomask 15 having a mosaic pattern is used, a mosaic resist pattern 16 is obtained accordingly, and an opening (cell) in which the transparent conductive thin film 13 is exposed in a mosaic pattern is formed.

【0025】次いで、図1(e)に示すように、第一色
目(例えば赤色)の色素層として、集光特性を有する半
球状のマイクロレンズ17を電着法により多数形成す
る。例えば、赤色用アニオン型電着樹脂組成物の電着浴
中に、レジストパターン16形成後の基板を浸漬し、露
出した開口部の透明導電性薄膜13を正極として直流電
圧を印加すれば、開口部の中央部分に電流が集中するの
で、中央部分が厚く電着され、赤色の半球状のマイクロ
レンズ17が良好かつ容易に多数形成される。
Next, as shown in FIG. 1E, a large number of hemispherical microlenses 17 having a light-collecting property are formed as a dye layer of the first color (for example, red) by an electrodeposition method. For example, the substrate after the formation of the resist pattern 16 is immersed in an electrodeposition bath of an anion-type electrodeposition resin composition for red, and a DC voltage is applied with the transparent conductive thin film 13 in the exposed opening as a positive electrode. Since the current is concentrated on the central portion of the portion, the central portion is thickly electrodeposited, and a large number of red hemispherical microlenses 17 are formed favorably and easily.

【0026】以降、第二色目及び第三色目(例えば、緑
色、青色)のマイクロレンズについても、図1(c)〜
(e)に示した工程を繰り返すことにより、同様に多数
形成する。また、第一色目のマイクロレンズ17は電着
樹脂から成るので、第二色目の電着工程においてはレジ
ストと同様の機能を奏し、再度レジスト膜を形成する必
要は無い。第三色目の電着工程における、第一色目及び
第二色目のマイクロレンズも同様である。
Hereinafter, the microlenses of the second color and the third color (for example, green and blue) are also shown in FIGS.
By repeating the process shown in (e), a large number is similarly formed. In addition, since the first color microlens 17 is made of an electrodeposition resin, in the second color electrodeposition step, it has the same function as the resist, and there is no need to form a resist film again. The same applies to the microlenses of the first color and the second color in the electrodeposition process of the third color.

【0027】その後、残存するレジストを除去すれば、
図1(f)に示すような、赤、緑、青の三色の色素層で
ある多数の半球状のマイクロレンズを配置して成り、波
長を選択的に透過するカラーフィルタ層(以下「マイク
ロレンズ型カラーフィルタ層」と称す)18を備えた固
体撮像装置が得られる。
After that, if the remaining resist is removed,
As shown in FIG. 1F, a plurality of hemispherical microlenses, which are dye layers of three colors of red, green, and blue, are arranged, and a color filter layer (hereinafter, referred to as “micro”) that selectively transmits wavelengths. A solid-state imaging device including the lens-type color filter layer 18) is obtained.

【0028】図2(a)〜(e)は、本発明のカラーフ
ィルタの製造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式
的断面図である。
FIGS. 2A to 2E are schematic cross-sectional views sequentially showing each step of an embodiment of the color filter manufacturing method of the present invention.

【0029】まず、図2(a)に示すように、ガラス基
板21上に透明導電膜22を形成し、その上にレジスト
膜23を形成する。次いで、図2(b)に示すように、
レジスト膜23の上にフォトマスク24を配置し、上部
から露光する。ここで、フォトマスク24のパターンと
しては、先の例と同様に、モザイク状のパターンなどが
挙げられる。
First, as shown in FIG. 2A, a transparent conductive film 22 is formed on a glass substrate 21, and a resist film 23 is formed thereon. Next, as shown in FIG.
A photomask 24 is arranged on the resist film 23 and is exposed from above. Here, as the pattern of the photomask 24, a mosaic pattern or the like can be mentioned as in the above example.

【0030】次いで、図2(c)に示すように、加熱、
現像処理を経て、フォトマスク24のパターンに応じた
レジストパターン25を形成し、図2(d)に示すよう
に、第一色目の半球状のマイクロレンズ26を形成し、
さらに工程を繰り返すことにより、透過光をそれぞれ対
応する色に着色させる複数色、すなわち第二色目及び第
三色目の半球状のマイクロレンズを形成し、残存するレ
ジストを除去し、図2(e)に示すようなマイクロレン
ズ型カラーフィルタ27を得る。それらの各工程は、図
1(d)〜(f)で示した方法と同様にして行えばよ
い。
Next, as shown in FIG.
After the development process, a resist pattern 25 corresponding to the pattern of the photomask 24 is formed, and as shown in FIG. 2D, a hemispherical microlens 26 of the first color is formed.
Further, by repeating the process, hemispherical microlenses of a plurality of colors for coloring the transmitted light into the corresponding colors, that is, the second and third colors, are formed, and the remaining resist is removed. The micro lens type color filter 27 shown in FIG. These steps may be performed in the same manner as in the method shown in FIGS.

【0031】このようにして得られるマイクロレンズ型
カラーフィルタは、例えば、パソコン等の電子機器に付
属する液晶表示素子や液晶プロジェクタ用LCDなど、
表示装置用のカラーフィルタとして好適に利用できる。
このカラーフィルタを表示装置に用いる場合は、具体的
には、接着等により表示装置に設ければよい。本発明に
おいては、フィルタ接着方式等における別途製造された
カラーフィルタ自体を「カラーフィルタ」と称し、オン
チップカラーフィルタ方式等における装置や素子中でカ
ラーフィルタとしての機能を奏する層を「カラーフィル
タ層」と称し、区別して表現する。
The microlens type color filter thus obtained can be used, for example, for a liquid crystal display element attached to electronic equipment such as a personal computer or an LCD for a liquid crystal projector.
It can be suitably used as a color filter for a display device.
When this color filter is used for a display device, specifically, it may be provided on the display device by bonding or the like. In the present invention, a separately manufactured color filter in a filter bonding method or the like is referred to as a “color filter”, and a layer having a function as a color filter in a device or an element in an on-chip color filter method is referred to as a “color filter layer” ”And are expressed separately.

【0032】図3は、本発明の液晶表示素子の一実施形
態を示す模式的断面図である。本図に示す液晶表示素子
は、内面全体に透明電極34が形成されたガラス基板3
1bと、透明電極からなる画素32が配列されたガラス
基板31aとを対向させて、その間に液晶33を充填し
た液晶表示パネル30に、図2に示したような構成のマ
イクロレンズ型カラーフィルタ35を接着したものであ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal display element shown in this figure is a glass substrate 3 having a transparent electrode 34 formed on the entire inner surface.
1b is opposed to a glass substrate 31a on which pixels 32 composed of transparent electrodes are arranged, and a liquid crystal display panel 30 filled with liquid crystal 33 is provided between the glass substrate 31a and a microlens type color filter 35 having a configuration as shown in FIG. Is adhered.

【0033】図3に示す液晶表示素子においては、赤
(R)、緑(G)、青(B)の半球状のマイクロレンズ
が一つ毎に一つの画素32に対応するように位置してい
る。
In the liquid crystal display element shown in FIG. 3, red (R), green (G), and blue (B) hemispherical microlenses are positioned so as to correspond to one pixel 32 for each one. I have.

【0034】図4(a)〜(f)は、本発明の液晶表示
素子の製造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式的
断面図である。この実施形態は、図3に示した液晶表示
素子とは異なり、液晶表示素子に直接カラーフィル多層
を形成するものである。図4中の各部分40〜44、4
9は、各々図3中の各部分30〜35に対応する。
FIGS. 4A to 4F are schematic cross-sectional views sequentially showing the steps of one embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention. This embodiment differs from the liquid crystal display device shown in FIG. 3 in that a color fill multilayer is formed directly on the liquid crystal display device. Each part 40-44, 4 in FIG.
Reference numeral 9 corresponds to each of the portions 30 to 35 in FIG.

【0035】まず図4(a)に示すように、内面全体に
透明電極44を形成されたガラス基板41bと、透明電
極からなる画素42が配列されたガラス基板41aとを
対向させて、その間に液晶43を充填した液晶表示パネ
ル40を用意する。
First, as shown in FIG. 4A, a glass substrate 41b having a transparent electrode 44 formed on the entire inner surface thereof and a glass substrate 41a having pixels 42 formed of the transparent electrode are opposed to each other. A liquid crystal display panel 40 filled with liquid crystal 43 is prepared.

【0036】次いで、図4(b)に示すように、ガラス
基板41b上にレジスト膜45を形成する。次いで、図
4(c)に示すように、レジスト膜45の上にフォトマ
スク46を配置し、上部から露光する。ここで、フォト
マスク46のパターンとしては、画素42の位置に応じ
たピッチを有するモザイク状のパターンなどが挙げられ
る。この場合、フォトマスク46の位置合わせも、この
ピッチと画素42の位置を合わせて行えばよい。
Next, as shown in FIG. 4B, a resist film 45 is formed on the glass substrate 41b. Next, as shown in FIG. 4C, a photomask 46 is disposed on the resist film 45, and exposure is performed from above. Here, examples of the pattern of the photomask 46 include a mosaic pattern having a pitch corresponding to the position of the pixel 42. In this case, the alignment of the photomask 46 may be performed by aligning the pitch with the position of the pixel 42.

【0037】次いで、図4(d)に示すように、加熱、
現像処理を経て、フォトマスク46のパターンに応じた
レジストパターン47を形成し、図4(e)に示すよう
に、開口部の導電性のあるガラス基板41b上に第一色
目の半球状のマイクロレンズ49を形成し、さらに工程
を繰り返すことにより、第二色目及び第三色目の半球状
のマイクロレンズを形成し、残存するレジストを除去
し、図4(f)に示すようなマイクロレンズ型カラーフ
ィルタ層49を得る。それらの各工程は、図1(d)〜
(f)で示した方法と同様にして行えばよい。
Next, as shown in FIG.
After the development process, a resist pattern 47 corresponding to the pattern of the photomask 46 is formed, and as shown in FIG. 4E, a hemispherical microsphere of the first color is formed on the conductive glass substrate 41b having an opening. By forming the lens 49 and repeating the process, hemispherical micro lenses of the second and third colors are formed, the remaining resist is removed, and a micro lens type color as shown in FIG. A filter layer 49 is obtained. Each of those steps is shown in FIG.
What is necessary is just to carry out similarly to the method shown by (f).

【0038】図5は、本発明の液晶プロジェクタの一実
施形態を示す模式的断面図である。本図に示す液晶プロ
ジェクタは、液晶表示パネル53として、図3又は図4
に示した液晶表示素子を用いており、液晶表示パネル5
3を背面から照射する光源51と、液晶表示パネル53
の画像をスクリーン56に投影するレンズ系54、55
から構成されている。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an embodiment of the liquid crystal projector of the present invention. The liquid crystal projector shown in FIG.
The liquid crystal display panel shown in FIG.
A light source 51 for irradiating 3 from behind, a liquid crystal display panel 53
Lens systems 54 and 55 for projecting the image of
It is composed of

【0039】また、光源51から平行光束として照射さ
れた光は、偏光子52aを通り、直線偏光とした後、液
晶表示パネル53により、赤色光(R)・緑色光(G)
・青色光(B)に分光されるとともに集光し、その後、
偏光子52aに対し直行ニコルになるように配置した偏
光子52bを透過する。
The light emitted from the light source 51 as a parallel light beam passes through a polarizer 52a, is converted into linearly polarized light, and then, by a liquid crystal display panel 53, red light (R) and green light (G).
・ Being separated into blue light (B) and condensed, then
The light passes through the polarizer 52b disposed so as to be in a direction perpendicular to the polarizer 52a.

【0040】以上説明した各実施形態において、集光特
性を有するマイクロレンズを形成する為の電着法には、
電気泳動により基材上に電着塗装膜を形成し得ることが
知られている各種の樹脂含有電着塗料に、顔料等の所望
の色材を添加して用いることができる。
In each of the embodiments described above, the electrodeposition method for forming a microlens having a light-collecting property includes:
A desired coloring material such as a pigment can be added to various types of resin-containing electrodeposition paints known to be capable of forming an electrodeposition coating film on a substrate by electrophoresis.

【0041】基材が樹脂等の非金属である場合には、化
学めっき処理により金属めっきした上に、あるいは、適
当な表面導電化処理を施した上に電着塗装を行えばよ
い。
When the base material is a non-metal such as a resin, the electrodeposition coating may be performed after metal plating by chemical plating or after an appropriate surface conductivity treatment.

【0042】電着塗料に用いられる樹脂としては、アク
リル・メラミン系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン
系及びアルキッド系のアニオン性あるいはカチオン性の
樹脂がある。
Examples of the resin used for the electrodeposition paint include acrylic / melamine-based, acrylic-based, epoxy-based, urethane-based and alkyd-based anionic or cationic resins.

【0043】アニオン性樹脂としては、例えば、アクリ
ル樹脂、マレイン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリブタジエン樹脂等の樹脂に、カルボキシル基、
スルフォン基等のアニオン性基を導入した樹脂が挙げら
れる。これらの樹脂は、電着塗料中では、トリエチルア
ミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノール、アンモニ
ア等の塩基性物質で水に可溶化又は分散されている。
As the anionic resin, for example, a resin such as an acrylic resin, a maleic resin, a polyester resin, an epoxy resin, a polybutadiene resin, a carboxyl group,
Resins into which an anionic group such as a sulfone group is introduced. These resins are solubilized or dispersed in water with a basic substance such as triethylamine, diethylamine, dimethylethanol, or ammonia in the electrodeposition paint.

【0044】カチオン性樹脂としては、例えば、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリブタジエン樹脂等の樹脂に、アミノ基、アンモ
ニウム塩基、イミノ基のようなカチオン性基を導入した
樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、電着塗料中では、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸などの酸性物質で水に
可溶化又は分散されている。
Examples of the cationic resin include resins obtained by introducing a cationic group such as an amino group, an ammonium base, or an imino group into a resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyamide resin, or a polybutadiene resin. Can be These resins are used in electrodeposition paints.
It is solubilized or dispersed in water with acidic substances such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and lactic acid.

【0045】樹脂含有電着塗料に添加する色材として
は、従来よりカラーフィルターに使用可能なことが知ら
れている各種の顔料等が挙げられる。良好なカラー化の
為には、イエロー、シアン及びマゼンダからなる色群、
ならびに、レッド、ブルー及びグリーンからなる色群か
ら選ばれる少なくとも一つの色群を用いることが好まし
い。
Examples of the coloring material to be added to the resin-containing electrodeposition paint include various pigments which are conventionally known to be usable for color filters. For good colorization, color group consisting of yellow, cyan and magenta,
It is preferable to use at least one color group selected from the group consisting of red, blue, and green.

【0046】電着法において、アニオン性樹脂を用いる
場合は基材側を陽極とし、カチオン性樹脂を用いる場合
は基材側を陰極とし、通電すればよい。また、電圧は3
5V以上、電圧をかける時間は20秒以下が好ましい。
In the electrodeposition method, when an anionic resin is used, the substrate may be used as an anode, and when a cationic resin is used, the substrate may be used as a cathode and electricity may be supplied. The voltage is 3
The voltage application time is preferably 5 V or more and 20 seconds or less.

【0047】この通電プロセスにおいて、アニオン性樹
脂は基材である陽極表面に移動し、水の電気分解で陽極
近傍に生成している酸(H+)と反応して電着塗装膜と
して析出する。また、カチオン性樹脂は、マスク基材で
ある陰極表面に移動し、水の電気分解で陰極近傍に生成
している塩基(OH-)と反応して電着塗装膜として析
出する。次いで、基材を電着槽から取出し、水洗後、水
切りをするとよい。
In this energization process, the anionic resin moves to the surface of the anode as a base material, reacts with the acid (H + ) generated near the anode by electrolysis of water, and is deposited as an electrodeposition coating film. . In addition, the cationic resin moves to the surface of the cathode serving as a mask base material, reacts with a base (OH ) generated near the cathode by electrolysis of water, and deposits as an electrodeposition coating film. Next, the substrate is preferably taken out of the electrodeposition tank, washed with water, and then drained.

【0048】このようにして形成された電着塗装膜は、
さらに加熱又は光照射による硬化処理を行い、耐候性及
び耐薬品性の向上を図ることが好ましい。アニオン性樹
脂の場合には、例えば、アニオン性樹脂に導入されたヒ
ドロキシル基又はメチロール化アミド基と、メラミン樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂などのアミノ樹脂とを反応さ
せてアニオン性樹脂を硬化させる。このときアミノ樹脂
が架橋剤として作用する。また、アニオン性樹脂の二重
結合を利用した酸化重合により硬化させる方法もある。
カチオン性重合の場合には、例えば、カチオン性樹脂の
ヒドロキシル基又はカチオン化の為に導入されたアミノ
基に、イソシアネート化合物を反応させる硬化方法、酸
化重合による硬化方法、エステル交換反応による硬化方
法などがある。
The electrodeposition coating film thus formed is
Further, it is preferable to perform a curing treatment by heating or light irradiation to improve weather resistance and chemical resistance. In the case of an anionic resin, for example, a hydroxyl group or a methylolated amide group introduced into the anionic resin is reacted with an amino resin such as a melamine resin or a benzoguanamine resin to cure the anionic resin. At this time, the amino resin acts as a crosslinking agent. There is also a method of curing by oxidative polymerization using a double bond of an anionic resin.
In the case of cationic polymerization, for example, a curing method of reacting an isocyanate compound with a hydroxyl group of a cationic resin or an amino group introduced for cationization, a curing method by oxidative polymerization, a curing method by transesterification, and the like. There is.

【0049】本発明において「集光特性を有する」と
は、各用途に適した集光が可能な凸レンズ的な光学特性
を有することをいう。より具体的には、固体撮像装置に
おいては、受光部の光感度を必要とされる程度まで向上
できるように光を集光できることをいい、表示装置用カ
ラーフィルタにおいては、その表示装置に適した集光が
可能なことをいい、液晶表示素子及び液晶プロジェクタ
においては、画素に対する光効率を必要とされる程度ま
で向上できるように光を集光できることをいう。用途に
応じて最適な値は異なるが、特に、焦点距離が5〜50
μmの凸レンズとしての光学特性を有することが好まし
い。
In the present invention, "having light-collecting characteristics" means having a convex lens-like optical characteristic capable of collecting light suitable for each application. More specifically, in a solid-state imaging device, it means that light can be collected so that the light sensitivity of a light receiving unit can be improved to a required degree, and in a color filter for a display device, it is suitable for the display device. It means that light can be collected, and in a liquid crystal display element and a liquid crystal projector, it means that light can be collected so that light efficiency for pixels can be improved to a required level. Although the optimum value differs depending on the application, in particular, the focal length is 5 to 50.
It preferably has optical characteristics as a convex lens of μm.

【0050】このような集光特性を付与する為に、色素
層の表面を集光レンズ状(凸レンズ状等)に形成するこ
とが好ましく、特に図1〜5に示したように半球状にす
ることがより好ましい。ここで半球状とは、球を平面で
切断した形状を意味するもであり、1/2球状に限ら
ず、1/3球状、1/5球状等も含まれる。具体的には
従来のマイクロレンズと同様の形状を好適に用いること
ができる。また、マイクロレンズアレイの形状も好まし
い。
In order to provide such light-collecting characteristics, it is preferable to form the surface of the dye layer in a light-collecting lens shape (convex lens shape or the like), and particularly to make the surface of the dye layer hemispherical as shown in FIGS. Is more preferable. Here, the hemisphere means a shape obtained by cutting a sphere in a plane, and is not limited to a 球状 sphere, and includes a 3 sphere, a 5 sphere, and the like. Specifically, a shape similar to that of a conventional microlens can be suitably used. Further, the shape of the microlens array is also preferable.

【0051】一方、従来技術においては、集光特性を有
する色素層を配置したカラーフィルターは用いられてい
ない。例えば、特開昭61−272720号公報には、
図6に示すような形状の各色素層61、62、63を有
するカラーフィルタが記載されている。各色素層61、
62、63は、その肩部が若干なだらかになっているも
のの、光の入射部のほとんどが平坦面なので、集光特性
を有していないことは明白である。
On the other hand, in the prior art, a color filter having a dye layer having a light-collecting property is not used. For example, JP-A-61-272720 discloses that
A color filter having each of the dye layers 61, 62, 63 having a shape as shown in FIG. 6 is described. Each dye layer 61,
Although the shoulder portions 62 and 63 have slightly gentle shoulders, most of the light incident portions are flat surfaces, so that it is apparent that they do not have light-collecting characteristics.

【0052】色素層を図1〜5に示したように半球状に
する場合、そのサイズは特に限定されず、所望の集光特
性が得られるように適宜決定すればよい。ただし、直径
3〜20μmの球を切断面が平面となるように切断した
とき、切断面と球の表面との距離の最大値(高さ)が、
球の直径の1/2から1/10となるような形状(1/
2球状から1/10球状)が好ましい。
When the dye layer is formed in a hemispherical shape as shown in FIGS. 1 to 5, the size thereof is not particularly limited, and may be appropriately determined so as to obtain desired light-collecting characteristics. However, when a sphere having a diameter of 3 to 20 μm is cut so that the cut surface becomes a plane, the maximum value (height) of the distance between the cut surface and the surface of the sphere is:
A shape (1/2) that is 1/2 to 1/10 of the diameter of the sphere
(2 spherical to 1/10 spherical).

【0053】また、電着法によりマイクロレンズを形成
する場合、レジストパターンの開口部(セル)の径が、
この半球状の外径を決定する。したがって、このセルの
直径又は長辺の長さは、3〜20μm程度が好ましい。
また、セルの直径又は長辺の長さは、レジスト膜の厚さ
の約2倍程度であることが好ましい。
When the microlens is formed by the electrodeposition method, the diameter of the opening (cell) of the resist pattern is
The outer diameter of this hemisphere is determined. Therefore, the diameter or the length of the long side of the cell is preferably about 3 to 20 μm.
Further, the diameter of the cell or the length of the long side is preferably about twice the thickness of the resist film.

【0054】また、特に好適なサイズ条件は、レジスト
パターンのセル面積をSμm2、レジストパターンの厚
さをdμm、色素層の最大高さをhμmとすると、d=
xS(x=0.05〜0.5)、h=yd(y=0.1〜
1.0)である。
Particularly preferable size conditions are as follows: When the cell area of the resist pattern is S μm 2 , the thickness of the resist pattern is d μm, and the maximum height of the dye layer is h μm, d =
xS (x = 0.05 to 0.5), h = yd (y = 0.1 to 0.5)
1.0).

【0055】[0055]

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0056】<実施例1>図1(a)〜(f)に示した
工程に従い、固体撮像装置を、以下の通り作製した。
<Example 1> A solid-state imaging device was manufactured as follows in accordance with the steps shown in FIGS. 1 (a) to 1 (f).

【0057】まず、図1(a)に示すように、半導体基
板11の表面部にフォトダイオード部12を形成し、そ
の上に透明導電性薄膜13として、膜厚100nm程度
のITO(酸化インジウム錫)膜を、スパッタリング法
又は Electron Beam 法により形成した。
First, as shown in FIG. 1A, a photodiode portion 12 is formed on a surface portion of a semiconductor substrate 11, and a transparent conductive thin film 13 is formed thereon as an ITO (indium tin oxide) having a thickness of about 100 nm. ) A film was formed by a sputtering method or an electron beam method.

【0058】次いで、図1(b)に示すように、透明導
電性薄膜13上に、特殊ポジ型レジスト液(日本ペイン
ト(株)製、商品名「エクセリードPR−146」)を
スピンコータで5.0μmの厚さになるように均一に塗
布し、乾燥して、レジスト膜14を形成した。
Then, as shown in FIG. 1 (b), a special positive resist solution (Nippon Paint Co., Ltd., trade name “Excelid PR-146”) was applied on the transparent conductive thin film 13 by a spin coater. The resist film 14 was uniformly applied so as to have a thickness of 0.0 μm and dried to form a resist film 14.

【0059】次いで、図1(c)に示すように、フォト
ダイオード部12の位置に応じたピッチで、レジスト膜
14の上に、大きさが10μmでモザイク状のパターン
を有するフォトマスク15を配置し、高圧水銀ランプで
上部から露光した。
Next, as shown in FIG. 1C, a photomask 15 having a size of 10 μm and having a mosaic pattern is arranged on the resist film 14 at a pitch corresponding to the position of the photodiode section 12. And exposed from above with a high pressure mercury lamp.

【0060】次いで、図1(d)に示すように、露光後
さらに100℃で3分間加熱し、これをアルカリ現像液
にて現像処理し、フォトマスク15に応じたモザイク状
のレジストパターン16を形成した。
Then, as shown in FIG. 1D, after exposure, the film is further heated at 100 ° C. for 3 minutes, and is developed with an alkali developing solution to form a mosaic resist pattern 16 corresponding to the photomask 15. Formed.

【0061】次いで、図1(e)に示すように、赤色の
半球状のマイクロレンズ17を、電着法により次の通り
形成した。すなわち、レジストパターン16形成後の基
板を、アクリル樹脂(東亜合成化学(株)製、商品名
「アロンS−4030」)750g、メラミン樹脂(住
友化学(株)製、商品名「スミマールM−66B」)2
50g、トリエチルアミン62g、及び、アゾ金属塩赤
顔料(山陽色素社製、商品名「ピグメントレッド4B
S」)500gからなる赤色用アニオン型電着樹脂組成
物の電着浴中に浸漬し、透明導電性薄膜13を正極とし
て、35Vの直流電圧を15秒間印加した。その後、水
洗・加熱処理して、赤色で半球状(最大高さ5.0μ
m)のマイクロレンズ17を形成した。
Next, as shown in FIG. 1E, a red hemispherical microlens 17 was formed as follows by an electrodeposition method. That is, 750 g of an acrylic resin (trade name “Aron S-4030” manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) and a melamine resin (trade name “Sumimar M-66B” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) )) 2
50 g, triethylamine 62 g, and an azo metal salt red pigment (trade name “Pigment Red 4B” manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd.)
S ") was immersed in an electrodeposition bath of an anionic electrodeposition resin composition for red consisting of 500 g, and a DC voltage of 35 V was applied for 15 seconds using the transparent conductive thin film 13 as a positive electrode. After that, it is washed with water and heat-treated to obtain a red hemisphere (maximum height 5.0μ).
The micro lens 17 of m) was formed.

【0062】本実施例において、レジストパターンのセ
ル面積をSμm2、レジストパターンのレジスト膜の厚
さをdμm、色素層のセル内の最大高さをhμmとし、
d=xS、h=ydとした時のx値及びy値はx=0.
05、y=1.0であった。
In this embodiment, the cell area of the resist pattern is S μm 2 , the thickness of the resist film of the resist pattern is d μm, and the maximum height of the dye layer in the cell is h μm.
When d = xS and h = yd, the x and y values are x = 0.
05, y = 1.0.

【0063】以降、他の顔料(緑色、青色)について
も、図1(c)〜(e)の工程を繰り返すことにより、
緑色又は青色に着色したマイクロレンズを形成した。緑
色顔料としては山陽色素社製商品名「SAX」、青色顔
料としては山陽色素社製商品名「SR−150C」を使
用した。
Thereafter, for the other pigments (green and blue), the steps shown in FIGS.
A green or blue colored microlens was formed. As a green pigment, "SAX" manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd. was used, and as a blue pigment, "SR-150C" manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd. was used.

【0064】その後、残存するポジ型レジストを除去す
るために、紫外線を全面照射し、アルカリ剥離液により
現像剥離し、集光特性(焦点距離10μm)を持ったマ
イクロレンズ型カラーフィルタ27を得た。
Thereafter, in order to remove the remaining positive resist, the entire surface was irradiated with ultraviolet rays and developed and peeled off with an alkali peeling solution to obtain a microlens type color filter 27 having light-collecting characteristics (focal length: 10 μm). .

【0065】<実施例2>図2(a)〜(e)に示した
工程に従い、カラーフィルターを、以下の通り作製し
た。
Example 2 According to the steps shown in FIGS. 2A to 2E, a color filter was produced as follows.

【0066】まず、図2(a)に示すように、ガラス基
板21上に、実施例1と同様にして透明導電膜22を形
成し、その上に同様にレジスト膜23を形成した。
First, as shown in FIG. 2A, a transparent conductive film 22 was formed on a glass substrate 21 in the same manner as in Example 1, and a resist film 23 was formed thereon similarly.

【0067】次いで、図2(b)〜(d)に示すよう
に、フォトマスク24を配置し、露光、加熱、現像処理
を経てレジストパターン25を形成し、電着法により赤
色の半球状のマイクロレンズ26を形成し、さらに各工
程を繰り返すことにより、緑色又は青色に着色したマイ
クロレンズを形成し、残存レジストを除去し、図2
(e)に示すような集光特性(焦点距離10μm)を持
ったマイクロレンズ型カラーフィルタ27を得た。それ
ら各工程は、全て実施例1と同条件で行った。
Next, as shown in FIGS. 2B to 2D, a photomask 24 is arranged, a resist pattern 25 is formed through exposure, heating, and development, and a red hemispherical shape is formed by electrodeposition. By forming the microlens 26 and repeating each step, a microlens colored green or blue is formed, and the remaining resist is removed.
A microlens type color filter 27 having the light collecting characteristics (focal length 10 μm) as shown in FIG. All of these steps were performed under the same conditions as in Example 1.

【0068】<実施例3>図4(a)〜(f)に示した
工程に従い、液晶表示素子を、以下の通り作製した。
Example 3 According to the steps shown in FIGS. 4A to 4F, a liquid crystal display device was manufactured as follows.

【0069】まず、図4(a)に示すような構成の液晶
表示パネル40を用意した。次いで、図4(b)に示す
ように、ガラス基板41b上に、実施例1と同様にして
レジスト膜45を形成しした。次いで、図4(c)に示
すように、レジスト膜45の上に、画素42の位置に応
じたピッチでフォトマスク46を配置し、実施例1と同
様に露光した。
First, a liquid crystal display panel 40 having a configuration as shown in FIG. 4A was prepared. Next, as shown in FIG. 4B, a resist film 45 was formed on the glass substrate 41b in the same manner as in Example 1. Next, as shown in FIG. 4C, a photomask 46 was arranged on the resist film 45 at a pitch corresponding to the position of the pixel 42, and exposure was performed in the same manner as in Example 1.

【0070】次いで、図4(d)〜(e)に示すよう
に、加熱、現像処理を経てレジストパターン47を形成
し、電着法により赤色の半球状のマイクロレンズ49を
形成し、さらに各工程を繰り返すことにより、緑色又は
青色に着色したマイクロレンズを形成し、残存レジスト
を除去し、図4(f)に示すような集光特性(焦点距離
10μm)を持ったマイクロレンズ型カラーフィルタ層
49を得た。それら各工程は、全て実施例1と同条件で
行った。
Next, as shown in FIGS. 4D to 4E, a resist pattern 47 is formed through heating and development, and a red hemispherical microlens 49 is formed by an electrodeposition method. By repeating the process, a microlens colored green or blue is formed, the remaining resist is removed, and a microlens type color filter layer having a light-collecting characteristic (focal length 10 μm) as shown in FIG. 49 was obtained. All of these steps were performed under the same conditions as in Example 1.

【0071】以上説明した実施例1〜3においては、レ
ッド、グリーン及びブルーの色群からなるカラーフィル
ターを形成したが、本発明はこれに限定されず、例え
ば、シアン、マゼンダ及びイエローからなるカラーフィ
ルターを形成してもよい。
In the first to third embodiments described above, a color filter composed of red, green and blue color groups is formed. However, the present invention is not limited to this. For example, a color filter composed of cyan, magenta and yellow is formed. A filter may be formed.

【0072】さらに、実施例1〜3においては、セルの
大きさを10μmとしたが、好ましくはレジスト膜の厚
さの約2倍になるように設定し、電圧及び電圧をかける
時間を調節することで、マイクロレンズアレイを形成す
ることもできる。
Further, in the first to third embodiments, the size of the cell is 10 μm. However, it is preferable that the cell size is set to be about twice the thickness of the resist film, and the voltage and the time for applying the voltage are adjusted. Thus, a microlens array can be formed.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明の固体撮像装置等においては、各
色素層自体が集光特性を有しているので、カラーフィル
ター層の上に別途マイクロレンズを設ける場合と比較し
て、光の集光部と受光部との距離を小さくすることがで
き、入射光を受光部に集中させることにより、高い感度
が得られる。特に、斜め光入射の集光率の減少を抑制
し、感度の高い画像特性に優れた固体撮像装置等を実現
できる。
According to the solid-state imaging device and the like of the present invention, since each dye layer itself has a light-collecting property, the light-collecting property is smaller than when a microlens is separately provided on the color filter layer. The distance between the light unit and the light receiving unit can be reduced, and high sensitivity can be obtained by concentrating the incident light on the light receiving unit. In particular, it is possible to realize a solid-state imaging device or the like that suppresses a decrease in the light collection rate of oblique light incidence and has high sensitivity and excellent image characteristics.

【0074】さらに、別途マイクロレンズを設ける必要
が無いので、製造工程を簡略化できる。さらには、界面
を減少できるので、光の透過率が向上する。
Further, since there is no need to separately provide a microlens, the manufacturing process can be simplified. Further, since the number of interfaces can be reduced, light transmittance is improved.

【0075】また、本発明の固体撮像装置等の製造方法
においては、電着法により色素層を形成しているので、
一度形成した色素層が電着ポリマーと共存し、電気的に
絶縁化され、光可溶型レジストを一回塗布すればそのま
ま三原色の色素層の形成が可能となり、色素層間に絶縁
化層が必要無く、欠損のないレンズアレイを形成するこ
とができる。これにより、レンズ間スペースが小さくな
り、単位セル内でよりより広い面積から光を集められる
ことができ、実効開口率が高くなり、感度が向上する。
In the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the dye layer is formed by the electrodeposition method.
Once formed, the dye layer coexists with the electrodeposited polymer and is electrically insulated.Thus, a single application of a photo-soluble resist allows the formation of three primary color dye layers, and an insulating layer is required between the dye layers. It is possible to form a lens array without any defects. As a result, the space between the lenses is reduced, and light can be collected from a wider area in the unit cell, the effective aperture ratio is increased, and the sensitivity is improved.

【0076】さらに、本発明のカラーフィルタ及びその
製造方法においては、上述と同様の効果を奏し、またブ
ラックマトリックスを必要としないので、欠損の無いカ
ラーフィルタが得られる。
Further, the color filter of the present invention and the method of manufacturing the same have the same effects as described above, and do not require a black matrix, so that a color filter having no defect can be obtained.

【0077】さらに、本発明の液晶表示素子及びその製
造方法においては、上述と同様の効果を奏し、また光を
効率良く画素に集めることができる。
Further, in the liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the same effects as described above can be obtained, and light can be efficiently collected in the pixels.

【0078】さらに、本発明の液晶プロジェクタにおい
ては、上述と同様の効果を奏し、また光利用効率が向上
し、表示画面が明るく、高品質な表示画像が得られる。
Further, in the liquid crystal projector of the present invention, the same effects as described above are obtained, the light use efficiency is improved, the display screen is bright, and a high quality display image is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(f)は、本発明の固体撮像装置の製
造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式的断面図で
ある。
FIGS. 1A to 1F are schematic sectional views sequentially showing each step of an embodiment of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】(a)〜(e)は、本発明のカラーフィルタの
製造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式的断面図
である。
FIGS. 2A to 2E are schematic cross-sectional views sequentially showing each step of an embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention.

【図3】本発明の液晶表示素子の一実施形態を示す模式
的断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図4】(a)〜(f)は、本発明の液晶表示素子の製
造方法の一実施形態の各工程を順次示す模式的断面図で
ある。
FIGS. 4A to 4F are schematic sectional views sequentially showing each step of an embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention.

【図5】本発明の液晶プロジェクタの一実施形態を示す
模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing one embodiment of the liquid crystal projector of the present invention.

【図6】従来のカラーフィルタの構造を一例を示す模式
的断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of the structure of a conventional color filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 フォトダイオード 13 透明導電性膜(平坦化膜) 14 レジスト膜 15 フォトマスク 16 レジストパターン 17 マイクロレンズ 18 マイクロレンズ型カラーフィルタ 21 ガラス基板 22 透明導性電膜 23 レジスト膜 24 フォトマスク 25 レジストパターン 26 マイクロレンズ 27 マイクロレンズ型カラーフィルタ 30 液晶表示パネル 31a、31b ガラス基板 32 画素 33 液晶 34 透明電極 35 マイクロレンズ型カラーフィルタ 40 液晶表示パネル 41a、41b ガラス基板 42 画素 43 液晶 44 透明電極 45 レジスト膜 46 フォトマスク 47 レジストパターン 48 マイクロレンズ 49 マイクロレンズ型カラーフィルタ 51 光源 52a、52b 偏光子 53 液晶素子パネル 54、55 投影レンズ 56 スクリーン 61、62、63 色素層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Semiconductor substrate 12 Photodiode 13 Transparent conductive film (planarization film) 14 Resist film 15 Photomask 16 Resist pattern 17 Microlens 18 Microlens type color filter 21 Glass substrate 22 Transparent conductive film 23 Resist film 24 Photomask 25 Resist pattern 26 Micro lens 27 Micro lens type color filter 30 Liquid crystal display panel 31a, 31b Glass substrate 32 Pixel 33 Liquid crystal 34 Transparent electrode 35 Micro lens type color filter 40 Liquid crystal display panel 41a, 41b Glass substrate 42 Pixel 43 Liquid crystal 44 Transparent electrode 45 Resist film 46 photomask 47 resist pattern 48 microlens 49 microlens type color filter 51 light source 52a, 52b polarizer 53 liquid crystal element panel 54 55 projection lens 56 screen 61, 62, 63 dye layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 360 G09F 9/00 360N 5C058 H04N 5/335 H04N 5/335 V 5G435 5/74 5/74 B Fターム(参考) 2H048 BA62 BB02 BB07 BB43 2H088 EA13 EA15 HA12 HA24 HA25 MA16 MA20 2H091 FA02Y FA26X FA29Y FB02 FB12 FC06 FC10 FD06 GA03 GA13 LA11 LA12 MA07 4M118 AA01 AA10 AB01 BA06 CA02 EA20 GC08 GC14 GC17 GD04 GD07 5C024 AA01 CA12 CA31 EA04 EA08 FA11 5C058 AA07 AA08 AB01 AB05 BA05 BA35 EA12 EA14 EA26 5G435 AA00 AA03 AA17 BB12 BB17 CC09 CC12 DD02 DD04 EE33 FF05 FF07 GG01 GG02 GG12 GG27 GG46 HH02 KK05 KK07 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09F 9/00 360 G09F 9/00 360N 5C058 H04N 5/335 H04N 5/335 V 5G435 5/74 5/74 BF term (for reference) 2H048 BA62 BB02 BB07 BB43 2H088 EA13 EA15 HA12 HA24 HA25 MA16 MA20 2H091 FA02Y FA26X FA29Y FB02 FB12 FC06 FC10 FD06 GA03 GA13 LA11 LA12 MA07 4M118 AA01 AA10 AB01 BA06 CA04 EA20 GC04 EA08 FA11 5C058 AA07 AA08 AB01 AB05 BA05 BA35 EA12 EA14 EA26 5G435 AA00 AA03 AA17 BB12 BB17 CC09 CC12 DD02 DD04 EE33 FF05 FF07 GG01 GG02 GG12 GG27 GG46 HH02 KK05 KK07 LL15

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子が形成された半導体基板上
に、複数の色素層を配置して成るカラーフィルタ層を備
えた固体撮像装置において、該複数の色素層が集光特性
を有することを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device comprising a color filter layer comprising a plurality of dye layers arranged on a semiconductor substrate on which a solid-state image sensor is formed, wherein the plurality of dye layers have light-collecting characteristics. Characteristic solid-state imaging device.
【請求項2】 複数の色素層が、イエロー、シアン及び
マゼンダからなる色群、ならびに、レッド、ブルー及び
グリーンからなる色群から選ばれる少なくとも一つの色
群を用いて成る請求項1記載の固体撮像装置。
2. The solid according to claim 1, wherein the plurality of dye layers are formed using at least one color group selected from a color group consisting of yellow, cyan and magenta and a color group consisting of red, blue and green. Imaging device.
【請求項3】 請求項1又は2記載の固体撮像装置を製
造する為の方法であって、固体撮像素子が形成された半
導体基板上に透明導電性膜を成膜する工程と、該透明導
電性膜上にフォトリソグラフ法によりレジストパターン
を形成し、電着法により集光特性を有する複数の色素層
を形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置
の製造方法。
3. A method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein a step of forming a transparent conductive film on a semiconductor substrate on which the solid-state imaging element is formed, Forming a resist pattern on the conductive film by a photolithographic method, and forming a plurality of dye layers having light-collecting properties by an electrodeposition method.
【請求項4】 基板上に、複数の色素層を配置して成る
カラーフィルタにおいて、該複数の色素層が集光特性を
有することを特徴とするカラーフィルタ。
4. A color filter comprising a plurality of dye layers arranged on a substrate, wherein the plurality of dye layers have light-collecting characteristics.
【請求項5】 複数の色素層が、イエロー、シアン及び
マゼンダからなる色群、ならびに、レッド、ブルー及び
グリーンからなる色群から選ばれる少なくとも一つの色
群を用いて成る請求項4記載のカラーフィルタ。
5. The color according to claim 4, wherein the plurality of dye layers are formed using at least one color group selected from a color group consisting of yellow, cyan and magenta and a color group consisting of red, blue and green. filter.
【請求項6】 請求項4又は5記載のカラーフィルタを
製造する為の方法であって、基板上に透明導電性膜を成
膜する工程と、該透明導電性膜上に電着法により集光特
性を有する複数の色素層を形成する工程とを含むことを
特徴とするカラーフィルタの製造方法。
6. A method for manufacturing a color filter according to claim 4 or 5, wherein a step of forming a transparent conductive film on a substrate, and a step of collecting the transparent conductive film on the transparent conductive film by an electrodeposition method. Forming a plurality of dye layers having optical characteristics.
【請求項7】 液晶表示パネル上に、請求項4記載のカ
ラーフィルタを設けて成る液晶表示素子。
7. A liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 4 provided on a liquid crystal display panel.
【請求項8】 液晶表示パネル上に、複数の色素層を配
置して成るカラーフィルタ層を備えた液晶表示素子にお
いて、該複数の色素層が集光特性を有することを特徴と
する液晶表示素子。
8. A liquid crystal display device having a color filter layer in which a plurality of dye layers are arranged on a liquid crystal display panel, wherein the plurality of dye layers have light-collecting characteristics. .
【請求項9】 複数の色素層が、イエロー、シアン及び
マゼンダからなる色群、ならびに、レッド、ブルー及び
グリーンからなる色群から選ばれる少なくとも一つの色
群を用いて成る請求項8記載の液晶表示素子。
9. The liquid crystal according to claim 8, wherein the plurality of dye layers use at least one color group selected from a color group consisting of yellow, cyan and magenta and a color group consisting of red, blue and green. Display element.
【請求項10】 請求項8又は9記載の液晶表示素子を
製造する為の方法であって、液晶表示パネル上に透明導
電性膜を成膜する工程と、該透明導電性膜上にフォトリ
ソグラフ法によりレジストパターンを形成し、電着法に
より集光特性を有する複数の色素層を形成する工程とを
含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
10. A method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 8 or 9, wherein a step of forming a transparent conductive film on the liquid crystal display panel, and a step of forming a photolithographic film on the transparent conductive film. Forming a resist pattern by a method and forming a plurality of dye layers having light-collecting properties by an electrodeposition method.
【請求項11】 請求項8又は9記載の液晶表示素子
と、該液晶表示素子に光を供給する光源と、該液晶表示
素子からの出射光を投影する投影レンズとを少なくとも
備えることを特徴とする液晶プロジェクタ。
11. A liquid crystal display device according to claim 8, further comprising: a light source for supplying light to the liquid crystal display device; and a projection lens for projecting light emitted from the liquid crystal display device. Liquid crystal projector.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332547A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 Fuji Film Microdevices Co Ltd Solid-state image pickup element and method of manufacturing the same
WO2008087806A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Display device and auxiliary sheet for display device
JP2016191815A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 Microstructure and method for manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332547A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 Fuji Film Microdevices Co Ltd Solid-state image pickup element and method of manufacturing the same
WO2008087806A1 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Display device and auxiliary sheet for display device
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