JPH03256005A - Color filter and image sensor using the same - Google Patents
Color filter and image sensor using the sameInfo
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Landscapes
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、液晶デイスプレィをはじめとするカラーデイ
スプレィあるいは、カラー用光検知素子に用いられる色
分解用のカラーフィＮりとそれを用いたイメージセンサ
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a color filter for color separation used in color displays such as liquid crystal displays or color photodetecting elements, and an image sensor using the same. It is something.
従来の技術
従来、カラーフィＭりの形成方法には、写真製版技術を
用いてゼラチン層をパターン化して染色するフォトリン
グラフ法が、知られている。しかし、最近印刷技術を用
いて、透明の基板上や半導体チップ上に、直接カラーパ
ターンを形式する印刷法カラーフィルタが、開発され実
用化されてきた。この印刷法カラーフィルタは、フォト
リングラフ法カラーフィルタに比べ、工程が短く簡単で
、量産性に富んでいる。また、顔料を使うので、耐光性
、耐熱性にも富んでいる。以下、図面を参照にしながら
、上述の印刷注力ラーフィ７レタについて説明をする。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for forming a color film, a photolithographic method is known in which a gelatin layer is patterned and dyed using photolithography. However, recently, printing color filters in which a color pattern is directly formed on a transparent substrate or semiconductor chip using printing technology have been developed and put into practical use. This printing method color filter has a shorter process and is easier to produce than a photoringraph method color filter, and is highly suitable for mass production. Also, since it uses pigments, it has excellent light resistance and heat resistance. Hereinafter, the above-mentioned printing focus draft 7 letter will be explained with reference to the drawings.
第６図は、従来の印刷注力ラーフィルりの製造方法を示
すものである。第６図に於いて、６１は原板、６２は着
色インキ、６３はドクター、６４はブランケット、６６
は被印刷体、６６は転写されたフィルタパターンである
。以上のような構成により、以下のような製造方法で、
印刷法カラーフィルタが形成される。原板６１は、凹版
もしくは凸版もしくは平版のいずれでも良いが、凹版で
説明する。捷ず、第６図（ム）原板６１に着色インキ６
２を塗布する。次に、第６図（Ｂｌドクター６３で塗布
された着色インキ６２を掃き取り、必要な部分にインキ
を詰め、（Ｃｌシリンダにシリコンゴムなどを巻き付け
たブランケットｅ４を、原板６２の上を加圧しながら回
転させ、原板６２に残っている着色インキ６２をブラン
ケット６４に転写する。次に、第６図（Ｄ）ブランケッ
ト６４を被印刷体６６上を加圧しな力；ら回転させブラ
ンケット６４上の着色インキ６２を被印刷体６６に転写
し、第６囲障）所望のカラーパターン６６を得る。FIG. 6 shows a conventional method of manufacturing a printing focus color filler. In FIG. 6, 61 is the original plate, 62 is colored ink, 63 is a doctor, 64 is a blanket, and 66
66 is a transferred filter pattern. With the above configuration, the following manufacturing method can be used.
A printed color filter is formed. Although the original plate 61 may be an intaglio, a letterpress, or a lithographic plate, an intaglio plate will be used in the description. Coloring ink 6 on the original plate 61 (Fig. 6 (mu))
Apply 2. Next, as shown in FIG. 6, the colored ink 62 applied with the BL doctor 63 is swept away, the ink is filled in the necessary areas, and the blanket e4, which is made by wrapping a Cl cylinder with silicone rubber, is pressed over the original plate 62. The colored ink 62 remaining on the original plate 62 is transferred to the blanket 64. Next, as shown in FIG. The colored ink 62 is transferred onto a printing medium 66 to obtain a desired color pattern 66 (6th barrier).
第６図（ム）〜偉）の工程を３回繰り返すと、３色のカ
ラーパターンが得られ、しかるのちに加熱硬化し印刷法
カラーフィルタが得られる。By repeating the steps in FIGS. 6(m) to 6) three times, a three-color pattern is obtained, which is then heated and cured to obtain a printing method color filter.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記の従来の印刷済力ラーフィ〜りでは
、着色インキ６２を、版からブランケット６４へ転写す
る過程に於いて、或いはブランケット６４から被印刷体
６６へ転写する過程に於いて、着色インキ６２の粘度・
ブランケット６４の表面状態・被印刷体６５の表面状態
などによって、着色インキ６２の転移量に、ばらつきが
生じる。Problems to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned conventional printed printing method, the colored ink 62 is transferred from the plate to the blanket 64 or from the blanket 64 to the printing medium 66. In , the viscosity of colored ink 62
The amount of transferred colored ink 62 varies depending on the surface condition of the blanket 64, the surface condition of the printing medium 65, and the like.
このため、印刷済力ラーフィＮりは、フィルタ幅の太り
細りゃ、フィ〃りの厚さの不均一が生じ、局所的に分光
特性の不安定さが残る。また、カラーデイスプレィなど
に組んだ時カラーバランスのむらとなう画質を低下させ
、カラーイメージセンサに於いては、読み取り品位の劣
化という問題を有していた。For this reason, when the filter width becomes thicker or thinner in the printed filter width, the thickness of the filter becomes non-uniform, and the spectral characteristics locally remain unstable. Furthermore, when incorporated into a color display, the image quality deteriorates due to uneven color balance, and color image sensors have the problem of deterioration of reading quality.
本発明では、以上の問題点を鑑み、フィルタ幅・フィｐ
り厚の不均一性を抑え、安定した分光特性を有するカラ
ーパターンを簡易に形成したフィルタと、それを用いた
読み取シ品位の高いイメージセンサを提供するものであ
る。In the present invention, in view of the above problems, the filter width and fip
The present invention provides a filter in which a color pattern with stable spectral characteristics is easily formed while suppressing non-uniformity in thickness, and an image sensor with high reading quality using the filter.
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明のフイμりは、光学
的に透明な基板と、その表面上に設けた溝と、これらの
溝内に充填された着色インキとで構成されたものである
。Means for Solving the Problems To achieve this object, the film of the present invention comprises an optically transparent substrate, grooves provided on the surface thereof, and colored ink filled in these grooves. It is composed of.
作用
との構成によって、予め精度よく加工された溝に１着色
インキを充填することによりフィルタ幅、フィルタ厚の
不均一性を抑え、カラーフィルタの分光特性を、安定化
させたカラーフィルタを簡易に形成することができる。By filling grooves that have been precisely machined in advance with a single colored ink, unevenness in filter width and filter thickness is suppressed, and the spectral characteristics of the color filter are stabilized, making it easy to create color filters. can be formed.
実施例
以下、本発明の一実施例について、以下図面を参照にし
ながら説明する。第１図は本発明の第一の実施例におけ
るカラーフィルタの断面図を示すものである。第１図に
おいて、１１は、例えばガラス材或いは、プラスチック
材などの光学的透明な基板、１２は基板１１の表面を切
断して設けた複数の溝、１３〜１５は溝１２内に充填さ
れた赤の）、緑（Ｇ） 、 ｔ（Ｂ）の着色インキであ
シ、それぞれカラーパターンとなっている。な訃各着色
インキ１３〜１５はエポキシ系やアクリル系の樹脂に、
顔料を加えたものである。溝１２の底部１６は、透明な
基板１１の表面とほぼ平行な平坦部を有するような形状
にすることにより、カラーパターンの厚さは、ほぼ均一
となる。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sectional view of a color filter in a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is an optically transparent substrate made of glass or plastic, 12 is a plurality of grooves formed by cutting the surface of the substrate 11, and 13 to 15 are grooves 12 filled with grooves 12. The color patterns are made with colored ink of red (red), green (G), and t (B). Colored inks 13 to 15 are made of epoxy or acrylic resin,
Added pigment. By shaping the bottom portion 16 of the groove 12 to have a flat portion substantially parallel to the surface of the transparent substrate 11, the thickness of the color pattern becomes substantially uniform.
以下、本発明のカラーフィルタの第二の実施例について
、図面を参照にしなカニら説明をする。第２図は本発明
の第２の実施例に於けるカラーフィルタの断面図を示す
ものである。同図において、透明の基板１１の表面に設
けた溝１２の開口部縁１７を、ほぼ垂直に切り下げた形
状をした事が第１図の構成と異なる。この構成により、
カラーパターンとなった着色インキ１３〜１６のエツジ
付近でもフィ〃り中央部とほぼ同じ厚みのカラーパター
ンが得られる。また、着色インキ１３〜１６を充填する
為ドクターで掃き落とす際、溝１２の外にでた着色イン
キ１３〜１６と、溝１２内のインキ１３〜１５との切れ
を良くすることができ、これによりカラーパターンのエ
ツジの直線性を向上させることができる。A second embodiment of the color filter of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a sectional view of a color filter in a second embodiment of the invention. In this figure, the configuration differs from that in FIG. 1 in that the opening edge 17 of the groove 12 provided on the surface of the transparent substrate 11 is cut down almost vertically. With this configuration,
Even near the edges of the colored inks 13 to 16, which form the color pattern, a color pattern with approximately the same thickness as the center of the fill is obtained. Furthermore, when sweeping off the colored inks 13 to 16 with a doctor to fill them, the colored inks 13 to 16 that have come out of the grooves 12 and the inks 13 to 15 inside the grooves 12 can be easily cut. Accordingly, the linearity of the edges of the color pattern can be improved.
つ１ｂ、カラーフィルタの幅が安定することになり、分
光特性を安定させることができる。！た、着色インキ１
３〜１５の切れカニ向上することにより、パターン間で
、着色インキ１３〜１５がオーバーラツプする事がなく
なり、より高密度なカラーパターンの形成が可能になる
。First, the width of the color filter becomes stable, and the spectral characteristics can be stabilized. ! Colored ink 1
By improving the sharpness of colors 3 to 15, the colored inks 13 to 15 will not overlap between patterns, making it possible to form higher density color patterns.
以下、本発明のカラーフィルりの製造方法について図面
を参考にしながら説明する。第３図は本発明のカラーフ
ィルタの製造方法に付いての実施例を示す工程略図であ
る。第３図に釦いて、３１は透明の基板、３２は複数列
設けた所望のパターンの溝、３３は着色インキ、３４は
ドクター３６はカラーパターンである。Hereinafter, the method for producing color fill according to the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 3 is a process diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention. In FIG. 3, 31 is a transparent substrate, 32 is a plurality of rows of grooves with a desired pattern, 33 is colored ink, and 34 is a doctor 36 which is a color pattern.
以下本発明の製造工程について説明する。１ず、ガラス
材などの光学的透明な基板３１を受は入れる基板工程（
ム）をスタートとする。次に上記基板３１の表面に、着
色インキ３３を充填するための溝３２を所望のパターン
で形成する溝加工工程（Ｂ）が行われる。この溝３２は
、ダイシングソーの様なカッターで形成するのが簡易で
よいが、フォトリングラフを用いた、エツチングで形成
しても良い。次に溝°３２を形成した基板３１に、着色
インキ３３を塗布する工程ＣＤ）を行う。着色インキ３
３は、エポキシ系樹脂或いは、アクリル系樹脂に顔料を
分散させたものでも良いし、染料を溶かし込んだもので
も良い。その後、ドクター３４で、溝３２内に十分イン
キを充填しつつ、溝３２外の不要インキを、掃き落とす
（不要インキ除去工程中））。The manufacturing process of the present invention will be explained below. 1. First, there is a substrate process in which an optically transparent substrate 31 such as a glass material is received (
The starting point is Next, a groove processing step (B) is performed in which grooves 32 for filling colored ink 33 are formed in a desired pattern on the surface of the substrate 31. This groove 32 may be easily formed using a cutter such as a dicing saw, but it may also be formed by etching using a photoringraph. Next, step CD) is performed in which colored ink 33 is applied to the substrate 31 on which the grooves 32 have been formed. colored ink 3
3 may be an epoxy resin or an acrylic resin with a pigment dispersed therein, or a dye dissolved therein. Thereafter, the doctor 34 is used to sufficiently fill the grooves 32 with ink while sweeping away unnecessary ink outside the grooves 32 (during unnecessary ink removal process).
複数色のカラーフィルりを形成する場合は、（Ｂ）〜（
Ｄ）の工程を繰す返し行う。所望のパターン形成後、加
熱硬化工程ＣＩＡ）を行い、着色インキ３３を硬化させ
る。最後に、カラーパターン３５０重なっている部分３
６ムなどを除去するため、表面を研磨して、所望のパタ
ーン３６を得る（研磨工程（イ））。When forming color fills of multiple colors, (B) to (
Repeat step D). After forming the desired pattern, a heat curing step CIA) is performed to harden the colored ink 33. Finally, the color pattern 350 overlaps part 3
In order to remove the particles 6 and the like, the surface is polished to obtain a desired pattern 36 (polishing step (a)).
次に、本発明のカラーフィルタを用いたカラーイメージ
センサの一実施例を示す。第４図はイメージセンサの全
体図で、第５図は第４図のムーム′面内での断面図であ
る。第４図、第６図において、４１は基板、４２はイメ
ージセンサチップ、４３はイメージセンサチップ４２内
に作り込壕れた光検知部、４４は配線パターン、４６〜
４７は、カラーパターンである。４８はイメージセンサ
チップ４２と、配線パターン４４を電気的に接続する金
属体、４９はイメージセンサチップ４２と、基板４１を
接着させる接着剤である。以上のように構成されたイメ
ージセンサについて、以下その製造方法について説明す
る。オず、配線パターン４３を形成した基板４１上に配
線パターン４４と同じ側の表面に溝を設け、前述のよう
に、カラーパターン４５〜４７を形成する。次に、光学
的に透明な接着剤４９を基板４１の配線パターン４４を
形成している所定の位置に所定の量を塗布する。Next, an example of a color image sensor using the color filter of the present invention will be described. FIG. 4 is an overall view of the image sensor, and FIG. 5 is a cross-sectional view in the Moom' plane of FIG. 4. In FIGS. 4 and 6, 41 is a substrate, 42 is an image sensor chip, 43 is a light detection section formed in the image sensor chip 42, 44 is a wiring pattern, 46 to 6 are
47 is a color pattern. 48 is a metal body that electrically connects the image sensor chip 42 and the wiring pattern 44; 49 is an adhesive that adheres the image sensor chip 42 and the substrate 41; A method of manufacturing the image sensor configured as described above will be described below. First, a groove is provided on the same surface of the substrate 41 on which the wiring pattern 43 is formed, and the color patterns 45 to 47 are formed as described above. Next, a predetermined amount of optically transparent adhesive 49 is applied to a predetermined position forming the wiring pattern 44 on the substrate 41 .
接着剤４９は、紫外線硬化性のものであっても良いし、
熱硬化性のものであっても良いが、熱ストレスを考える
と紫外線硬化性のものの方がよい。The adhesive 49 may be UV curable,
A thermosetting material may be used, but an ultraviolet curable material is better in consideration of heat stress.
次にイメージセンサチップ４２をその受光部４３が、カ
ラーパターン４６〜４７と対向するようにフェースダウ
ンで配置する。ここでイメージセンサチップ４２と配線
パターン４４とを接続のためニ、イメージセンサチップ
４２の電極部もしくは配線パターン４４の電極部に、ム
Ｕ或いはＩｎ或いは半田等の金属体を予め形成させてお
く。その後イメージセンサチップ４２の上方より加圧を
加えながら、接着剤４９を硬化させる。Next, the image sensor chip 42 is placed face down so that its light receiving section 43 faces the color patterns 46 to 47. Here, in order to connect the image sensor chip 42 and the wiring pattern 44, a metal body such as Mu, In, or solder is formed in advance on the electrode portion of the image sensor chip 42 or the electrode portion of the wiring pattern 44. Thereafter, the adhesive 49 is cured while applying pressure from above the image sensor chip 42.
以上のイメージセンサでは、従来の印刷法カラーフィル
タで半導体チップの上に形成するよりチップ間の分光特
性のばらつきが小さく読み取り品位の高いイメージセン
サとなる。また、直線性に優れたカラーパターン４５〜
４７にイメージセンサの受光部４３を対向させるように
実装するため、受光部４３にも高い直線性をもたせる事
ができる。In the above image sensor, the variation in spectral characteristics between chips is smaller than that formed on a semiconductor chip using a conventional printing method color filter, and the image sensor has high reading quality. In addition, color patterns with excellent linearity 45~
Since the light receiving section 43 of the image sensor is mounted to face the light receiving section 47, the light receiving section 43 can also have high linearity.
発明の効果
以上のように、本発明は光学的に透明な基板と、その表
面に設けた溝と、これら溝内に充填された着色インキと
でカラーフィルタを形成する事によう、フィｐり幅や厚
さの均一で安定した分光特性を持つ優れたカラーフィル
タを実現でき、イメージセンサとしては高品位な読み取
り力；可能になった。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a method for forming a color filter using an optically transparent substrate, grooves provided on its surface, and colored ink filled in these grooves. We were able to create an excellent color filter with uniform width and thickness and stable spectral characteristics, making it possible to achieve high-quality reading power as an image sensor.
第１図は本発明の第１の実施例におけるカラーフィＮり
の断面図である。第２図は本発明の第２の実施例に釦け
るカラーフィルタの断面図である。
第３図は本発明の第２の実施例に釦けるカラーフィルり
の製造工程を示す斜視図である。第４図は本発明のカラ
ーフィルタを用いたイメージセンサを示す斜視図である
。第６図は第４図の要部断面図、第６図は従来の印刷決
方う−フィｌレタの製造工程を示す断面図である。
１１．３１．４１・・・・・・透明の基板、１２．３２
・・・・・・溝、１３，１４．１５・・・・・・着色イ
ンキ、１６・・・・・・溝の底部、１７・・・・・・溝
の開口部縁。FIG. 1 is a sectional view of a color finish according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a color filter according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing the manufacturing process of the color fill for a button according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing an image sensor using the color filter of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of a main part of FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view showing a conventional printing process for manufacturing a filler. 11.31.41...Transparent substrate, 12.32
...Groove, 13,14.15...Colored ink, 16...Bottom of the groove, 17...Groove opening edge.
Claims (4)
た溝と、これらの溝内に充填された着色インキからなる
カラーフィルタ。(1) A color filter consisting of an optically transparent substrate, grooves provided on the surface of this substrate, and colored ink filled in these grooves.
記載のカラーフィルタ。(2) Claim 1 in which the opening edge of the groove is cut down almost vertically.
Color filters listed.
坦部を有する請求項１記載のカラーフィルタ。(3) The color filter according to claim 1, wherein the bottom of the groove has a flat portion substantially parallel to the surface of the transparent substrate.
の、溝を設けた側の表面上に、ほぼ連続的に複数個のイ
メージセンサチップを、溝と、イメージセンサチップの
受光部を、対向させるように配置したイメージセンサ。(4) A plurality of image sensor chips are arranged substantially continuously on the surface of the color filter according to claim 1, 2 or 3 on the side where the grooves are provided, and the grooves and the light receiving part of the image sensor chips are arranged opposite to each other. image sensor arranged so that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055322A JPH03256005A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Color filter and image sensor using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055322A JPH03256005A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Color filter and image sensor using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03256005A true JPH03256005A (en) | 1991-11-14 |
Family
ID=12995312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2055322A Pending JPH03256005A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Color filter and image sensor using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03256005A (en) |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2055322A patent/JPH03256005A/en active Pending
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