JPH032702A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置用カラーフィルタの製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

固体撮像装置用カラーフィルタの被染色層は、ゼラチン
、カゼイン、グリユー、ポリビニルアルコール等と重ク
ロム酸塩とからなる染色基質を塗布し、選択露光、現像
を行ってパターンを形成し、次に該パターン形成された
ものを基板と共に染色液に浸漬して形成するものである
。ここで染色基質に用いるゼラチン、カゼイン、グリユ
ー、ポリビニルアルコール等は、塗布むら特性、感光性
、解像性８染色性等に違いがあり、−概に最良のものを
選択するのは難しいため、従来、塗布むら特性、解像性
を中心に１種類のものが選ばれる。

尚、例えば、第１染色層を染色した後、タンニン酸水溶
液、酒石アンチモニルカリウム水溶液。

ホルムアルデヒド水溶液等により、染料の定着や染色層
の硬化を行って、以降の染色層染色時の混色９色抜けを
防止することが知られている。

或いは、第１染色層を染色した後、合成樹脂で中間保護
膜を形成し、以降の染色層染色時の混色。

色抜けを防止することも知られている。

或いは、第１染色層染色後、上記２つの方法を組み合わ
せることにより、以降の染色層染色時の混色１色抜けを
防止することも知られている。

第２染色層以降も第１染色層と同様に、以降の染色層染
色時の混色１色抜けを防止することも知られている。

〔本発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術において、タンニン酸水溶液等による混
色１色抜は防止法においては、以後の染色を高い温度で
行った場合、完全には混色１色抜けを防止することがで
きず、特定の波長領域においては、混色１色抜けが起こ
るという問題がある。

又、タンニン酸水溶液等による混色１色抜は防止を強い
条件において行うと混色３色抜けを防止する課程におい
て透過率の低下や、色抜けが起こり、この量が不安定で
あると言う問題点もある。

又、合成樹脂による中間保護膜によって混色。

色抜けを防止した場合もタンニン酸水溶液等の場合と同
様に、以後の染色を高い温度で行った場合、完全には混
色１色抜けを防止できないと言う問題点がある。

〔課題を解決するための手段］ 上記の問題点を解決すべく、混色の割合を調査した結果
第１図に示す様に染色時における混色の度合は染色温度
と染色時間に依存し、より染色温度に影響を受けること
がわかった。

例えばカゼインとゼラチンを比較する場合染料によって
多少異なるが、同じ温度で染色した場合、はカゼインに
比べ１０〜２０°Ｃ低い温度で染色することができる。

よって、第２染色層以降の染色時に該染色層以前に形成
した染色層に混色を生じる場合、新染色層を染色性の高
い染色基質により形成し低い温度で染色することにより
、上記の問題点を解決しうろことを見出して、本発明を
完成したものである。

本発明は染色基質を染色層によって変える事により、染
色時の混色９色抜けを防ぎ、目標とする分光分布を持っ
たカラーフィルタを製造するのである。すなわち、混色
１色抜けが起り易い染色工程で染色基質を染色性の高い
ものに変え、低い温度で染色することによって混色９色
抜けを防止する。

上記の本発明について以下に更に詳しく説明する。

例えば、第２染色層染色時に第１染色層が第３図に示し
た様な混色１色抜けを起こしたとする。

第３図において５は混色１色抜は前の分光分布を、６は
混色９色抜は後の分光分布を示す。

そこで、第２染色層に塗布むら特性、解像性をある程度
犠牲にしても染色性の高い染色基質を用いて、低い温度
で染色することにより、第２図に示した様に混色１色抜
けを防止することができる。

次に本発明について以下に図面を参照しながら、更に具
体的に説明する。

第４図は固体逼像装置上のカラーフィルタである。

先ず、固体撮像素子基板１０上に光電変換部１１がある
。この上に平坦化膜１３を塗布し、選択露光、現像した
後加熱等の処理をして硬化させる。この平坦化膜１３は
可視光において透明な合成樹脂をもって形成することが
できる。

その後、平板状のカラーフィルタを形成する第１染色層
１４　（赤色層）を平坦化膜１３上に被着させる。この
第１染色層１４は、染色基質を塗布し、選択露光、現像
を行ってパターンを形成し、次に該パターンを基板ごと
赤色の染色液に浸漬して形成するものである。そして上
記パターンを染色後、タンニン酸水溶液、酒石アンチモ
ニルカリウム水溶液ホルムアルデヒド水溶液等により染
料の定着や染色層の硬化を行って、以降の混色１色抜け
を回避する。

さらに、第１染色層１４を形成後、該第１染色層１４の
形成と同様の工程を染色液の種類を変えて繰り返すこと
により、第２染色層１５　（グリーン層）、第３染色層
１６　（ブルー層）を形成する。

以上の工程によって３原色のカラーフィルタが形成され
る。

上記のフィルター上に保護膜１７を形成する。

これは光電変換部１１及び、染色Ｊｉ！１４．　１５１
６を保護するためのものであり、材質は平坦化膜１３と
同様に可視光において透明な合成樹脂である。

ここで例えば染色層１４，１５，１６．の色基質として
全てカゼインを採用した場合、第６図に示す様に第３染
色層（青色層）染色時に第２染色層（緑色層）に混色が
見られる。

そこで、第３染色層の染色基質をカゼインから染色性の
高いゼラチンに変えることにより、染色条件を６５°Ｃ
，５分間から５０°Ｃ，５分間にすることができ、第５
図の様な目標の分光分布を得ることができる。

上記の例の様に、染色基質を染色層により染色性の高い
ものに変えることにより、混色１色抜けを防ぐことがで
きる。

〔実施例１〕 固体撮像素子上にカラーフィルタを形成するにあたり次
の赤、緑、青の染色層を順次形成した。

第１染色層・・・赤・・・カゼインを染色基材とし下記
の染色液で染色した後、８０°Ｃ，５分間処理した。

第２染色層・・・緑・・・カゼインを染色基材とし下記
の染色液で染色した後、７０°Ｃ，５分間処理した。

第３染色層・・・青・・・ゼラチンを染色基材とし下記
の染色液で染色した後、５０’Ｃ，５分間処理した。

第３染色層の染色基材をゼラチンとすることによって処
理温度を５０°Ｃに低下させ、第１，３染色層の混色を
防止できた。

〔実施例２〕 カラーフィルタを形成することにあたり、シアン、黄の
染色層を順次形成した。

第１染色層・・・シアン・・・カゼインを染色基材とし
下記の染色液で染色した後、７０°ｃ、ｉｏ分間処理し
た。

第２染色層・・・黄・・・ゼラチンを染色基材とし下記
の染色液で染色した後、６０°Ｃ，５分間処理した。

第２染色層の染色基材をゼラチンとすることにより処理
温度が低下でき混色が防止できた。

〔発明の効果〕

上記の本発明によれば、混色１色抜けを防止することに
よって、理想の分光分布を持ったカラーフィルタを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は混色によるピーク値の低下の例である。 第２図は本製造法によるカラーフィルタの分光分布であ
る。 第３図は従来のカラーフィルタの分光分布である。 第４図は固体撮像素子及び固体撮像素子上部に形成され
たカラーフィルタの例である。 第５図は本製造方法によるカラーフィルタの分光分布の
例である。 第６図は従来のカラフィルタの分光分布の例である。 １・・・染色温度５０°Ｃの時の透過率のピーク値２・
・・染色温度６０°Ｃの時の透過率のピーク値３・・・
染色温度７０°Ｃの時の透過率のピーク値４・・・染色
温度８０°Ｃの時の透過率のピーク値５・・・混色２色
抜は前の分光分布 ６・・・混色１色抜は後の分光分布 ７・・・短波長側半値の目標値 ８・・・長波長側半値の目標値 ９・・・ピーク値の目標値 １０・・・固体撮像素子基板 １１・・・光電変換部 １２・・・アルミニウム電極 １３・・・平坦化膜 １４・・・第１染色層 １５・・・第２染色層 １６・・・第３染色層 １７・・・保護膜。 （レッド層） （グリーン層） （ブルー層）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カラーフィルタのｎ色目染色時にｎ−１色目以前の染色
   基質に混色、色抜けが生じる場合、ｎ色目の染色基質を
   染色性の高いものに変え、ｎ−１色目以前の染色基質の
   混色、色抜けを防ぐことを特徴とするカラーフィルタの
   製造法。