JPH0242405A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

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JPH0242405A
JPH0242405A JP1147861A JP14786189A JPH0242405A JP H0242405 A JPH0242405 A JP H0242405A JP 1147861 A JP1147861 A JP 1147861A JP 14786189 A JP14786189 A JP 14786189A JP H0242405 A JPH0242405 A JP H0242405A
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water
resin
dyed
patterns
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Noriko Iwamoto
岩本 則子
Kenichi Takeyama
竹山 健一
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To allow dyeing in a short period of time with a thin film thickness and to form fine dyed patterns with high accuracy without using surplus equipment by using a specific photosensitive resin for dyeing to a dye element colored layer. CONSTITUTION:The photosensitive resin prepd. by adding a water soluble bis- azide compd. as a crosslinking agent to the three-dimensional polymer of a compd. having the structure of N-vinyl-2-pyrrolidinone and quaternary amine and having a polymerizable unsatd. bond and the compd. having the structure expressed by the formula I is applied on a substrate. The resin is selectively exposed and is developed with water to form the patterns of the resin. The patterns are dyed to form dyed patterns. In the formula, R1 denotes H, CH3; R2 denotes CnH2n+1(n1-8). The color filter is obtd. with the thin film thickness under the dyeing conditions of the temp. near room temp. and the short period of time in this way; in addition, the resolving power increases and the pattern registration is facilitated. The development with water is possible and environmental pollution does not arise.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラーフィルターの製造方法に関するもので、
この用途としては、光に関して認識したり、光を分光し
たりするカラービデオカメラ、その他のカラーフィルタ
ーがある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing a color filter.
Applications include color video cameras and other color filters that recognize and separate light.

従来の技術 カラーフィルターは一例として、固体撮像素子を用いた
カラーテレビ用カメラのカラー化のために固体撮像素子
の受光素子面に色要素をモザイク状あるいはストライプ
状に配列して用いられる。
For example, a conventional color filter is used by arranging color elements in a mosaic or stripe pattern on a light-receiving element surface of a solid-state image sensor for colorizing a color television camera using a solid-state image sensor.

用いられる色要素としては一般的には、青、赤、緑であ
る。従来のカラーフィルターにおいて使用されている染
色性を有する感光性樹脂としてはゼラチンあるいはカゼ
インなどのタンパク質に光架橋剤として重クロム酸アン
モニウムあるいは重クロム酸カリウムなどの重クロム酸
塩を添加した感光性樹脂組成物がある。カラーフィルタ
ーの一般的製造方法としては、重クロム酸塩を添加した
ゼラチンあるいはカゼインをガラス板上にスピンコード
法で塗布し、マスクを介して紫外線を照射し色要素染着
層の潜像を形成し、現像により色要素染着層を顕在化さ
せる。次に、色要素染着層を染科により染色する。赤、
青、緑の各色要素染着層を形成するため、中間に混染防
止の光学的に透明な中間膜を形成しながら前記工程を3
回繰り返し行なわれ、カラーフィルターが形成される。
The color elements commonly used are blue, red, and green. Photosensitive resins with dyeing properties used in conventional color filters include photosensitive resins in which a dichromate such as ammonium dichromate or potassium dichromate is added as a photocrosslinking agent to proteins such as gelatin or casein. There is a composition. The general manufacturing method for color filters is to apply dichromate-added gelatin or casein onto a glass plate using the spin code method, and then irradiate it with ultraviolet rays through a mask to form a latent image of the color element dyed layer. Then, the color element dyed layer is exposed by development. Next, the color element dyed layer is dyed with a dye. red,
In order to form the blue and green color element dyed layers, the above steps are repeated 3 times while forming an optically transparent intermediate film to prevent mixed dyeing.
This process is repeated several times to form a color filter.

発明が解決しようとする課題 以上のような工程を経て製造されるカラーフィルターに
使用される染色性を有する感光性樹脂に要求される性能
としては、(1)解像度のよいこと、(2)染色しやす
いこと、(3)保存性のよいこと、(4)感光性樹脂及
び現像液に環境汚染を引き起こす恐れのないことが挙げ
られる。現在広く使用されているカゼイン及びゼラチン
を原料とする感光性樹脂は、解像度に関してはほぼ満足
する性能を示しているが、水に対する溶解度を上げるた
めにアルカリが使用されているため、暗反応により暗所
においても樹脂の加水分解が進み、徐々に変質して使用
不可能になる。また、光架橋剤として重クロム酸アンモ
ニウムなどの重クロム酸塩を含有するため、廃棄のため
には排水設備が必要となる。さらに染色性については、
膜厚に大きく依存し、染色条件としては高温、長時間像
pHを必要とする。
Problems to be Solved by the Invention The performances required of the dyeable photosensitive resin used in color filters manufactured through the above-mentioned processes are (1) good resolution; (2) dyeing properties; (3) good storage stability; and (4) no risk of causing environmental pollution to the photosensitive resin and developer. Photosensitive resins made from casein and gelatin, which are currently widely used, show almost satisfactory performance in terms of resolution, but because alkali is used to increase solubility in water, dark reactions cause dark Hydrolysis of the resin also progresses in places, gradually changing its quality and making it unusable. Furthermore, since it contains a dichromate such as ammonium dichromate as a photocrosslinking agent, drainage equipment is required for disposal. Furthermore, regarding stainability,
It largely depends on the film thickness, and requires high temperature and long-term image pH as staining conditions.

樹脂の膜厚が厚くなると、樹脂を硬化させるのに必要な
紫外線の照射量(露光量)が多くなるだけでなく、マス
クによって光を遮断されている部分にまで回折によって
光が照射されるため解像度が低下する。そのため樹脂の
膜厚はできる限り薄いことが要求される。そこで、色要
素染着層に用いられる樹脂の染色性としては、薄い膜厚
で必要な分光特性を得るだけの染着濃度を、低温でしか
も短時間という染色条件で得られることが必要となる。
As the thickness of the resin film increases, not only does the amount of ultraviolet rays (exposure amount) required to cure the resin increase, but also because light is irradiated through diffraction to areas where light is blocked by the mask. Resolution decreases. Therefore, the film thickness of the resin is required to be as thin as possible. Therefore, the dyeability of the resin used in the color element dyeing layer must be such that it can achieve a dyeing concentration sufficient to obtain the necessary spectral characteristics with a thin film thickness, and at low temperatures and in a short period of time. .

そのため、カゼインやゼラチンのように0.8μm以上
の膜厚を必要とする樹脂は不適当であるO 課題を解決するための手段 本発明は、上記課題を解決するため、水で現像でき、低
温、pH中性付近でしかも短時間に染色できる解像度の
高い染色用感光性樹脂を色要素着色層に用いたカラーフ
ィルター製造方法を提供するものである。
Therefore, resins that require a film thickness of 0.8 μm or more, such as casein and gelatin, are inappropriate. The present invention provides a method for manufacturing a color filter in which a photosensitive resin for dyeing with high resolution, which can be dyed at around pH neutrality and in a short time, is used in a colored layer of a color element.

すなわち本発明は、N−ビニル−2−ピロリジノンと4
級アミンの構造を有しかつ重合可能な不飽和結合を有す
る単量体および次に示すような構造を有する化合物 物のN−ビニル−2−ピロリジノンを用い、染色性の機
能を有する化合物としては、第4級アミンの構造を有し
かつ重合可能な不飽和結合を有する化合物を用いた。ま
た、水溶性を調節するため疎水性化合物である次のよう
な構造式を有する化合物を用いた。
That is, the present invention provides N-vinyl-2-pyrrolidinone and 4
Using N-vinyl-2-pyrrolidinone, a monomer having a class amine structure and a polymerizable unsaturated bond, and a compound having the structure shown below, the compound has a dyeing function. , a compound having a quaternary amine structure and a polymerizable unsaturated bond was used. Further, in order to adjust the water solubility, a hydrophobic compound having the following structural formula was used.

の二元共重合体に水溶性ビスアジド化合物を架橋剤とし
て添加してなる感光性樹脂を基板上に塗布し、選択露光
して水で現像して樹脂パターンを形成し、このパターン
を染色することによりカラーフィルターを形成する方法
である。
A photosensitive resin made by adding a water-soluble bisazide compound as a crosslinking agent to a binary copolymer of is applied onto a substrate, selectively exposed to light, developed with water to form a resin pattern, and this pattern is dyed. This is a method for forming color filters.

作用 本発明に用いる染色用感光性樹脂は以下の分子設計によ
りなされたものである。すなわち、感光性の機能を有す
る化合物と染色性の機能(pH中性付近)を有する化合
物及び水への溶解性を調節する機能を有する化合物を三
元共重合してなる構造を有する。具体的には、感光性化
合物としては、紫外線により容易に架橋剤と反応する水
溶性化合こうした樹脂を用いることによシ、薄い膜厚で
、短時間染色が可能となシ、余分な設備等を用いること
なく、高精度な微細染色パターンを有するカラーフィル
ターを得ることが可能となる。
Function: The photosensitive resin for dyeing used in the present invention has been designed according to the following molecular design. That is, it has a structure formed by ternary copolymerization of a compound having a photosensitive function, a compound having a dyeing function (around neutral pH), and a compound having a function of adjusting water solubility. Specifically, the photosensitive compound is a water-soluble compound that easily reacts with the crosslinking agent when exposed to ultraviolet rays.By using such a resin, dyeing can be done in a short time with a thin film thickness, and redundant equipment is required. It becomes possible to obtain a color filter having a highly accurate fine dyeing pattern without using.

実施例 第4級アミンの構造を有しかつ重合可能な不飽和結合を
有する化合物としては、 ■ 2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロビルト
リメチルアンモニウムクロライド■ 4.45ジアジド
スチルベン−2,2′スルホン酸ナトリウム ジ ■ メタクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド などが挙げられる。次に水溶性を調節する疎水性化合物
としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メ
タクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロピルなどが挙げられる。以上のよう
な三種の化合物を共重合した水溶性で染色性を有する感
光性樹脂は極めて安定であり、架橋剤を添加したもので
も暗所で保存すれば、3ケ月以上の貯蔵に耐えることが
できる。紫外線で反応する架橋剤としては■ 2,6−
ピス+4′−アジドベンザル+4=メチルシクロへキサ
ノン−2,2′−ジスルホン酸ナトリウム ■ 1,3−ビス+4′−ジアゾベンザル+2プロパノ
ン−2,2′−ジスルホン酸ナトリウム■ 2.6−ピ
ス+4′−アジドベンザル÷シクロへキサノン−2,2
′−ジスルホン酸ナトリウムS O3Ha      
S O3N 2Lなどが挙げられる。
Examples Compounds having the structure of a quaternary amine and having a polymerizable unsaturated bond include: (1) 2-hydroxy-3-methacryloxyprobyltrimethylammonium chloride (2) 4.45 diazidostilbene-2,2' Examples include sodium sulfonate dimethacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride. Next, hydrophobic compounds that adjust water solubility include methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
Examples include propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, and the like. Water-soluble and dyeable photosensitive resins made by copolymerizing the three types of compounds mentioned above are extremely stable, and even those with crosslinking agents can withstand storage for more than three months if stored in the dark. can. As a crosslinking agent that reacts with ultraviolet light, ■ 2,6-
Pis + 4'-azidobenzal + 4 = methylcyclohexanone-2,2'-sodium disulfonate ■ 1,3-bis + 4'-diazobenzal + 2propanone-sodium 2,2'-disulfonate ■ 2.6-pis + 4'-azidobenzal ÷Cyclohexanone-2,2
'-Sodium disulfonate S O3Ha
Examples include S O3N 2L.

樹脂に含まれるN−ビニル−2−ピロリジノンのモル比
が30%未満では感光性が低く、カゼインやゼラチン−
重クロム酸塩系よりも感光性が劣る。また第4級アミン
の構造を有する化合物のモル比が6%未満テは染色性が
低く膜厚がo、s7zm以内で必要な光学濃度を得るこ
とができない。
If the molar ratio of N-vinyl-2-pyrrolidinone contained in the resin is less than 30%, photosensitivity will be low, and casein and gelatin-
Photosensitivity is inferior to dichromate type. Furthermore, if the molar ratio of the compound having a quaternary amine structure is less than 6%, the dyeing property is poor and the necessary optical density cannot be obtained with a film thickness of 0.sup.7zm or less.

30%以上では水に対する溶解性が高く膜が荒れやすい
。そして水に対する溶解性を調節するための疎水性化合
物のモル比が60%より多くなると水に対する溶解性が
著しく低下し水での現像が不可能となシ、この範囲が望
ましい。
If it exceeds 30%, the solubility in water is high and the film tends to become rough. If the molar ratio of the hydrophobic compound for adjusting the solubility in water exceeds 60%, the solubility in water will drop significantly and development in water will become impossible, so this range is desirable.

またモル比が10%未満では溶解性が高く水での現像が
困難になる。そのため本発明の樹脂の構成jfJj、、
 N−ビニル−2−ピロリジノンのモル比が30%−8
6%、第4級アミンの構造を有しかつ重合可能な不飽和
結合を有する化合物のモル比が5%〜30%、水に対す
る溶解度を調節するための化合物のモル比が10%〜6
0%が望ましい。
Further, if the molar ratio is less than 10%, the solubility is high and development with water becomes difficult. Therefore, the composition of the resin of the present invention jfJj,
The molar ratio of N-vinyl-2-pyrrolidinone is 30%-8
6%, the molar ratio of a compound having a quaternary amine structure and a polymerizable unsaturated bond is 5% to 30%, and the molar ratio of a compound for adjusting the solubility in water is 10% to 6.
0% is desirable.

本発明に用いる樹脂は各要素の三元共重合体であるため
用途に応じて構成比を変化させることによって必要な性
能を引き出すことができる。
Since the resin used in the present invention is a terpolymer of each element, the required performance can be brought out by changing the composition ratio depending on the application.

この感光性樹脂をガラス板上に塗布し、紫外線照射を行
なった後、染色を行ないカラーフィルターを製造すると
ゼラチンあるいはカゼイン−重クロム酸塩系感光性樹脂
に比較して次のような利点を持っている。
When this photosensitive resin is applied onto a glass plate, irradiated with ultraviolet rays, and then dyed to produce a color filter, it has the following advantages compared to gelatin or casein-dichromate based photosensitive resins. ing.

(1)  同一光学濃度を得るためにゼラチンあるいは
カゼイン−重クロム酸塩系感光性樹脂に比較して薄い膜
厚で達成できる。第−表にその結果を示す。
(1) The same optical density can be achieved with a thinner film thickness compared to gelatin or casein-dichromate photosensitive resins. Table 1 shows the results.

(以 下 余 白) 第1表 第2表 (2)  ゼラチンあるいはカゼイン−重クロム酸塩系
感光性樹脂は、被染色部と光架橋を起こす部分とが同一
であるため、光照射により被染色部が変化する。しかし
本発明に用いる樹脂は、各機能を示す部分が互いに独立
しているため染色が光照射に影響されない。第2表は、
光照射量変化時の同一光学濃度を得るための膜厚の変化
を示す。
(Margins below) Table 1 Table 2 (2) Gelatin or casein-dichromate photosensitive resins have the same area to be dyed and the area where photocrosslinking occurs, so they cannot be dyed by light irradiation. part changes. However, in the resin used in the present invention, the parts exhibiting each function are independent from each other, so the dyeing is not affected by light irradiation. The second table is
It shows the change in film thickness to obtain the same optical density when the amount of light irradiation changes.

(以 下 余 白) 以上の結果からもわかるように本発明に用いる樹脂は従
来の樹脂に比ベロ0%〜30%の膜厚で同一光学濃度を
得ることができ、そのため光照射時の光回折による影響
が少なく解像度が上る。さらに染色条件においても室温
・短時間で染色が可能である。
(Margin below) As can be seen from the above results, the resin used in the present invention can obtain the same optical density with a film thickness of 0% to 30% compared to conventional resins, and therefore the light intensity during light irradiation is Resolution is improved with less influence from diffraction. Furthermore, staining can be carried out at room temperature in a short time.

次に、この感光性樹脂に染色可能な染料を例示する。Next, examples of dyes capable of dyeing this photosensitive resin will be given.

(1)赤色染料としては、スミノール・ミリング・スカ
ーレット・G(住友化学)、チバクロン・スカーレット
・e−p(チバ・ガイギー社)。
(1) Red dyes include Suminol Milling Scarlet G (Sumitomo Chemical) and Cibacron Scarlet ep (Ciba Geigy).

チバクロン・プロント・スカーレット(チバ・ガイギー
社)、スミノール・ファスト・レッド・G(住友化学)
、スミライト・スプラ・レッド・4BL (住友化学)
、アミニル・レッド・E−2BL (住友化学)、アミ
ニル・レッド・E−3BL (住友化学)、アジド・ス
カーレット・901(住友化学)、スミノール・ミリン
グ・スカーレット・FC(住友化学)、スミノール・ミ
リング・オレンジ・SG(住友化学)、スミノール・フ
ァスト・オレンジ・PO(住友化学)。
Cibacron Pronto Scarlet (Ciba Geigy), Suminol Fast Red G (Sumitomo Chemical)
, Sumilite Splat Red 4BL (Sumitomo Chemical)
, Aminyl Red E-2BL (Sumitomo Chemical), Aminyl Red E-3BL (Sumitomo Chemical), Azide Scarlet 901 (Sumitomo Chemical), Suminol Milling Scarlet FC (Sumitomo Chemical), Suminol Milling・Orange SG (Sumitomo Chemical), Suminol Fast Orange PO (Sumitomo Chemical).

マキシロン・レッド・GRL (チバ・ガイキー)。Maxilon Red GRL (Chiba Gaikie).

エリオシン・スカーレット・RE(チパ・ガイギー社)
、ミカワン・ブリリアント・レッド・aBs(三菱化学
)、アシド・ライト・スカーレット・GL130%(三
菱化学)、カヤノール・ミリング・レッドR3125(
三菱化学)などが挙げられる。
Eriosin Scarlet RE (Chipa Geigy)
, Mikawan Brilliant Red aBs (Mitsubishi Chemical), Acid Light Scarlet GL130% (Mitsubishi Chemical), Kayanol Milling Red R3125 (
Mitsubishi Chemical), etc.

(2)  緑色染料としては、スミノール・ミリング・
ブリリアント・グリーン・sG(住友化学)。
(2) As green dyes, Suminol, Milling,
Brilliant Green sG (Sumitomo Chemical).

アシド・ブリリアント・ミリング・グリーン・G(住友
化学)、アシド・ブリリアン・ミリング・グリーン・B
(住友化学)、ミカチオン・オリーブ・グリーン・3G
S (チバ・ガイキー)。
Acid Brilliant Milling Green G (Sumitomo Chemical), Acid Brilliant Milling Green B
(Sumitomo Chemical), Mication Olive Green 3G
S (Chiba Geikie).

カヤノール・ミリング・グリーン゛・6GW(日本化薬
)、ソオリイダゾール・グリーン・PGG(ヘキスト)
、ペーパー・ファスト・グリーン・5G(パイヘル)な
どが挙げられる。
Kayanol Milling Green 6GW (Nippon Kayaku), Sooriidazole Green PGG (Hoechst)
, Paper Fast Green 5G (Pyhel), etc.

(3)青色染料としては、スミライト・スブラー・ター
コイス・ブルー・G(住友化学)、チバクロン・ブルー
・3G−A(チバ・ガイキー)。
(3) Blue dyes include Sumilite Sublar Turquoise Blue G (Sumitomo Chemical) and Cibacuron Blue 3G-A (Ciba Gaikie).

チドクロラン・ブルー・8G(チバ・ガイキー)。Chidochlorane Blue 8G (Ciba Gaikie).

プロジオン・ターコイス・H−A(CIO)。Prodione Turquoise H-A (CIO).

カヤチ・オンターコイス・P−A(日本化薬)。Kayachi Onturquois P-A (Nippon Kayaku).

カヤチオン・ターコイスP−NGF(日本化薬)。Kayathion Turquoise P-NGF (Nippon Kayaku).

スミカロン・ブルー・E−FBL(住友化学)。Sumikalon Blue E-FBL (Sumitomo Chemical).

スミカロン・ブリリアント・ブルー5−BL(住友化学
)、スミノール・レベリング・スカイ・ブルーR・エキ
ストラ・コンク(住友化学)。
Sumikalon Brilliant Blue 5-BL (Sumitomo Chemical), Suminol Leveling Sky Blue R Extra Conc (Sumitomo Chemical).

オラゾール・ブルー・GN(チバ・ガイキー)。Orazole Blue GN (Ciba Gaikie).

マキジオン・ブルー・sGs (三菱化学)、マキジオ
ン・ブルー・2GS (三菱化学)、カヤノール・ミリ
ング・ブルー・GW(日本化薬)。
Makidion Blue sGs (Mitsubishi Chemical), Makidion Blue 2GS (Mitsubishi Chemical), Kayanol Milling Blue GW (Nippon Kayaku).

カヤブル・スカイブルー・R(日本化薬)などが挙げら
れる。
Examples include Kayaburu Sky Blue R (Nippon Kayaku).

次に、さらに詳細な本発明に用いる樹脂の例を説明する
Next, more detailed examples of the resin used in the present invention will be described.

N−ビニル−2−ピロリジノン      30.09
プロピルトリメチルアンモニウムクロライドメタクリル
酸メチル            15.0pアゾビス
イソブチロニトリル        0.2gメタノー
ル               260輔上記処方の
液体を三つロフラスコに入れ、1時間反応容器を窒素置
換した後、66℃に昇温し、そのまま6時間攪拌しなが
ら重合を行なった。重合終了後、多量の酢酸エチル中で
沈殿させ、石油エーテルで洗浄した後、減圧乾燥し溶媒
を除去した。乾燥後、水に溶解させ、架橋剤として4.
4′−ジアジドスチルベン−2,2′−ジスルホン酸ナ
トリウムを樹脂1y当シに6q添加させたものを感光性
樹脂溶液とした。
N-vinyl-2-pyrrolidinone 30.09
Propyltrimethylammonium chloride Methyl methacrylate 15.0p Azobisisobutyronitrile 0.2g Methanol 260ml The liquid of the above formulation was placed in a three-necked flask, and after purging the reaction vessel with nitrogen for 1 hour, the temperature was raised to 66°C. Polymerization was carried out while stirring for 6 hours. After the polymerization was completed, the mixture was precipitated in a large amount of ethyl acetate, washed with petroleum ether, and then dried under reduced pressure to remove the solvent. 4. After drying, dissolve in water and use as a crosslinking agent.
A photosensitive resin solution was prepared by adding 6q of sodium 4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonate to 1y of resin.

第1図より第3図は固体撮像素子用色分解フィルターを
形成する本発明の実施例の各工程を示す断面図である。
FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views showing each step of an embodiment of the present invention for forming a color separation filter for a solid-state image sensor.

先に述べた感光性樹脂溶液を透明な基板1上にスピンナ
ーを用いて均一に塗布する。次いでマスクを介して紫外
線を照射(面照度4.6MW/aIIX6秒)し赤色を
感じるべき部分である1色目のパターン部分2の潜像を
形成し、これを26℃の水で30秒間現像して顕在化さ
せた。次にパターン部2を以下の条件で染色した。
The photosensitive resin solution described above is uniformly applied onto the transparent substrate 1 using a spinner. Next, ultraviolet rays were irradiated through a mask (surface illuminance 4.6 MW/aIIX 6 seconds) to form a latent image of pattern part 2 of the first color, which is the part that should feel red, and this was developed with water at 26°C for 30 seconds. It was brought to light. Next, pattern portion 2 was dyed under the following conditions.

スミノール・ミリング・レッド・G    1.0wt
%酢酸              2.0wt%純水 染色温度、時間  26℃ 、4分間 染色したパターン部2の上部に透明な中間膜(メチルメ
タアクリレートポリマー)3を同様にスピンナーを用い
て塗布する。第1図がこの状態を示す断面図である。
Suminol Milling Red G 1.0wt
% acetic acid 2.0 wt % pure water A transparent intermediate film (methyl methacrylate polymer) 3 is similarly applied using a spinner on the upper part of the pattern section 2 dyed at a dyeing temperature of 26° C. for 4 minutes. FIG. 1 is a sectional view showing this state.

次いで、再び上記感光性樹脂溶液を均一に塗布し1色目
と同様の方法でマスクを介して露光し緑色を感するべき
部分である2色目のパターン部分4の潜像を形成し、2
6℃の水で30秒間現像した。その後下記の条件でパタ
ーン部4を染色した。
Next, the photosensitive resin solution is uniformly applied again and exposed through a mask in the same manner as the first color to form a latent image of the pattern portion 4 of the second color, which is the portion that should feel green.
Developed with water at 6° C. for 30 seconds. Thereafter, the pattern portion 4 was dyed under the following conditions.

スミノール・ミリング・ブリリアントグリーン・6G2
.0wt% 酢酸              2.Owt%純水 染色温度、時間 26℃、6m1n この膜の上部に前述の透明な中間膜6を塗布した。第2
図がこの状態を示す断面図である。
Suminol Milling Brilliant Green 6G2
.. 0wt% acetic acid 2. Owt% pure water dyeing temperature, time: 26° C., 6 ml The above-mentioned transparent intermediate film 6 was applied on top of this film. Second
The figure is a sectional view showing this state.

さらに、上記感光性樹脂溶液をその上部に均一に塗布し
1色目、2色目と同様の方法で露光し現像して青色を感
じるべき部分である3色目のパターン部分6を形成した
。次いでこのパターン部6を下記の条件で染色した。
Further, the above photosensitive resin solution was uniformly applied on the upper part, exposed and developed in the same manner as the first and second colors to form a third color pattern part 6, which is a part that should feel blue. Next, this pattern portion 6 was dyed under the following conditions.

チバクロラン嶋ブルー−8G       1.0wt
%酢酸                 2.0wt
%純水 染色温度・時間  26℃・6分間 この上部にトップコート7を形成して第3図に示す色分
解フィルターを得た。以上の方法によって固体撮像素子
用のモザイク状色分解フィルターを形成することができ
る。
Cibachloran Shima Blue-8G 1.0wt
% Acetic acid 2.0wt
% pure water dyeing temperature and time 26° C. for 6 minutes to form a top coat 7 on top of this to obtain a color separation filter shown in FIG. A mosaic color separation filter for a solid-state imaging device can be formed by the above method.

第4図は1色分解フィルターを上記の方法を用いて半導
体基板等からなる固体撮像素子9上に直接形成したもの
で、第3図と同一部分には、同一番号を付した。8は固
体撮像素子9の光検出部を示す。
FIG. 4 shows a one-color separation filter formed directly on a solid-state image sensor 9 made of a semiconductor substrate or the like using the above method, and the same parts as in FIG. 3 are given the same numbers. Reference numeral 8 indicates a light detection section of the solid-state image sensor 9.

発明の効果 本発明は、カラーフィルター製造方法において色要素着
色層にN−ビニル−2−ピロリジノンと第4級アミンの
構造を有しかつ重合可能な不飽和結合を有する単量体お
よび次に示すような構造を有する化合物の三元共重合体 に水溶性ビスアジド化合物を添加してなる感光性樹脂組
成物を用いたことにより、従来のカゼインやゼラチン−
重クロム酸塩系感光性樹脂に比べて3o%〜60%の薄
い膜厚で同一光学濃度のフィ′ルターを室温付近短時間
という染色条件で得ることができる。また、薄い膜厚で
必要な光学濃度を得ることができることから、解像力が
増し、パターン合わせが容易になると同時に水で現像が
でき、環境汚染を引き起こすこともない。さらに、三種
の化合物の比率を変化させることにより用途に応じた膜
厚や染着濃度及び染色条件等を選択することができる。
Effects of the Invention The present invention provides a method for manufacturing a color filter in which a monomer having a structure of N-vinyl-2-pyrrolidinone and a quaternary amine and having a polymerizable unsaturated bond and the following monomers are used in a colored layer of a color element. By using a photosensitive resin composition made by adding a water-soluble bisazide compound to a terpolymer of a compound having such a structure, conventional casein and gelatin-
Compared to dichromate-based photosensitive resins, it is possible to obtain a filter with a thin film thickness of 30% to 60% and the same optical density under dyeing conditions of short time around room temperature. Furthermore, since the required optical density can be obtained with a thin film thickness, the resolution is increased and pattern alignment is facilitated, and at the same time it can be developed with water and does not cause environmental pollution. Furthermore, by changing the ratio of the three types of compounds, the film thickness, dyeing concentration, dyeing conditions, etc. can be selected depending on the application.

このように、本発明は、高精度な微m パターンを有す
るカラーフィルターの大量製造に大きく寄与するもので
ある。
In this manner, the present invention greatly contributes to the mass production of color filters having highly accurate fine m 2 patterns.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、第3図は本発明の一実施例のカラーフ
ィルターの製造工程を示す断面図、第4図は本発明にか
かるカラーフィルターを用いた固体撮像装置の断面図で
ある。 1・・・・・・基板、2・・・・・・第1色目のパター
ン、3・・・・・・中間膜、4・・・・・・第2色目の
パターン、6・・・・・・中間膜、6・・・・・・第3
色目のパターン、7・・・・・・トップコート、8・・
・・・・光検出部、9・・・・・・固体撮像素子。
1, 2, and 3 are cross-sectional views showing the manufacturing process of a color filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device using the color filter according to the present invention. . 1... Substrate, 2... First color pattern, 3... Intermediate film, 4... Second color pattern, 6... ...intermediate film, 6...3rd
Color pattern, 7...Top coat, 8...
. . . Photodetection section, 9 . . . Solid-state image sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 N−ビニル−2−ピロリジノンと4級アミンの構造を有
しかつ重合可能な不飽和結合を有する単量体および次に
示すような構造を有する化合物▲数式、化学式、表等が
あります▼ の三元共重合体に水溶性ビスアジド化合物を架橋剤とし
て添加してなる感光性樹脂を基板上に塗布する工程、前
記樹脂を選択露光し水で現像することにより前記樹脂の
パターンを形成する工程、形成した前記パターンを染色
して染色パターンを形成する工程を有することを特徴と
するカラーフィルターの製造方法。
[Scope of Claims] A monomer having the structure of N-vinyl-2-pyrrolidinone and a quaternary amine and having a polymerizable unsaturated bond, and a compound having the following structure ▲ Numerical formula, chemical formula, table A process of applying a photosensitive resin made by adding a water-soluble bisazide compound as a crosslinking agent to a terpolymer of ▼ onto a substrate, and forming a pattern on the resin by selectively exposing the resin and developing with water. A method for producing a color filter, comprising the steps of: forming a color filter; and dyeing the formed pattern to form a dyed pattern.
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