JPH0463389B2 - - Google Patents
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Description
産業上の利用分野
本発明はカラーフイ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
の他のカラーフイルターがある。
従来の技術
カラーフイ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状
あるいはストライプ状に配列して用いられる。用
いられる色要素としては一般的には、青、赤、緑
である。従来のカラーフイ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。カラーフイルターの一般的
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
ト法で塗布し、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、色要素染着層を染料
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、カラーフイルターが形成される。
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イ
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、長時間低PHを必要とする。
樹脂の膜厚が厚くなる、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、マスクによつて光を遮断されている部分
にまで回析によつ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。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。
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イルター製造方法を提供する
ものである。
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
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a color filter, and its uses include color video cameras and other color filters that recognize light and separate light into different colors. BACKGROUND ART A color filter is used, for example, 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. The color elements commonly used are blue, red, and green. Photosensitive resins with dyeing properties used in conventional color filters include photosensitive resins made by adding dichromates such as ammonium dichromate or potassium dichromate as photocrosslinking agents 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 a spin coating 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. In order to form the red, blue, and green color element dyed layers, the above steps are repeated three times while forming an optically transparent intermediate film to prevent mixed dyeing, thereby forming a color filter. Problems to be Solved by the Invention The performances required of the dyeable photosensitive resin used in color filters manufactured through the above steps are (1) good resolution;
(2) It is easy to dye, (3) it has good storage stability, and (4) there is 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 progresses even in places, and the quality gradually deteriorates to the point where it becomes unusable. Furthermore, since it contains a dichromate such as ammonium dichromate as a photocrosslinking agent, drainage equipment is required for disposal. Furthermore, the stainability depends largely on the film thickness, and the staining conditions require high temperature and low pH for a long period of time. Not only does the resin film become thicker and the amount of ultraviolet rays required to cure the resin (exposure amount) increases, but also the light is transmitted through diffraction to areas that are blocked by the mask. is irradiated, so the 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. . Therefore, like casein and gelatin,
Resins that require a film thickness of 0.8 μm or more are unsuitable. Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention uses a high-resolution dyeing photosensitive resin that can be developed with water, can be dyed at low temperatures, near neutral pH, and in a short time, as a color element colored layer. The present invention provides a method for producing a color filter using the present invention. That is, the present invention relates to a monomer having a structure of N-vinyl-2-pyrrolidinone and a quaternary amine and having a polymerizable unsaturated bond, and a compound having the following structure.
【式】
R1=−H,CH3
R2=−CnH2o+1(n=1〜8)
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
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
フイルターを形成する方法である。
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、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。[Formula] A photosensitive resin made by adding a water-soluble bisazide compound as a crosslinking agent to a terpolymer of R 1 = -H, CH 3 R 2 = -CnH 2o+1 (n = 1 to 8) as a substrate. In this method, a resin pattern is formed by coating the resin on top, selectively exposing it to light, and developing it with water, and then dyeing this pattern to form a color filter. Function The photosensitive resin for dyeing used in the present invention is made by 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 (nearly pH neutral), and a compound having a function of adjusting solubility in water. Specifically, N-vinyl-2-pyrrolidinone, a water-soluble compound that easily reacts with a crosslinking agent when exposed to ultraviolet rays, was used as the photosensitive compound, and a compound with a quaternary amine structure was used as the compound with a dyeing function. A compound having a polymerizable unsaturated bond was used. Further, in order to adjust the water solubility, a hydrophobic compound having the following structural formula was used.
【式】
R1=−H,CH3
R2=−CoH2o+1(n=1〜8)
こうした樹脂を用いることにより、薄い膜厚
で、短時間染色が可能となり、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
るカラーフイルターを得ることが可能となる。
実施例
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
ピルトリメチルアンモニウムクロライド
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
4,4′−ジアジドスチルベン−2,2′−ジス
ルホン酸ナトリウム
2,6−ビス―(4′−アジドベンザル―)4−メ
チルシクロヘキサノン−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−ビス―(4′−アジドベンザル―)シクロ
ヘキサノン−2,2′−ジスルホン酸ナトリウム
などが挙げられる。
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4級アミンの構造を有する化合物のモル
比が5%未満では染色性が低く膜厚が0.8μm以内
で必要な光学濃度を得ることができない。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
り、この範囲が望ましい。
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
比は、N−ビニル−2−ピロリジノンのモル比が
30%−85%,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%〜60%が望ましい。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つて必要な性能
を引き出すことができる。
この感光性樹脂をガラス板上に塗布し、紫外線
照射を行なつた後、染色を行ないカラーフイルタ
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
を持つている。
(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。第一表にその結果を
示す。[Formula] R 1 = -H, CH 3 R 2 = -C o H 2o+1 (n = 1 to 8) By using such resin, dyeing can be done in a short time with a thin film thickness, and unnecessary equipment is required. It becomes possible to obtain a color filter having a highly accurate fine dyeing pattern without using the above method. Example A compound having a quaternary amine structure and a polymerizable unsaturated bond is 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammonium chloride. Methacroyloxyethyltrimethylammonium chloride Examples include. Examples of hydrophobic compounds that adjust water solubility include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, and propyl acrylate. 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. A crosslinking agent that reacts with ultraviolet light is sodium 4,4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonate. Sodium 2,6-bis-(4'-azidobenzal-)4-methylcyclohexanone-2,2'-disulfonate Sodium 1,3-bis-(4'-diazobenzal-)2-propanone-2,2'-disulfonate Sodium 2,6-bis-(4'-azidobenzal-)cyclohexanone-2,2'-disulfonate Examples include. If the molar ratio of N-vinyl-2-pyrrolidinone contained in the resin is less than 30%, the photosensitivity is low, and the photosensitivity is inferior to casein or gelatin-dichromate-based resins. Furthermore, if the molar ratio of the compound having a quaternary amine structure is less than 5%, the dyeing property is poor and it is not possible to obtain the necessary optical density at a film thickness of 0.8 μm or less. 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 used to adjust 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. Further, if the molar ratio is less than 10%, the solubility is high and development with water becomes difficult. Therefore, the composition ratio of the resin of the present invention is such that the molar ratio of N-vinyl-2-pyrrolidinone is
30%-85%, molar ratio of compound having quaternary amine structure and polymerizable unsaturated bond is 5-30
%, the molar ratio of the compound to adjust the solubility in water is preferably 10% to 60%. 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. 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. I have it. (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.
【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。[Table] (2) In gelatin or casein-dichromate photosensitive resins, the dyed part and the part that undergoes photocrosslinking are the same, so the dyed part changes when exposed to light. However, in the resin used in the present invention, the parts exhibiting each function are independent of each other, so the dyeing is not affected by light irradiation. Table 2 shows the change in film thickness to obtain the same optical density when the amount of light irradiation changes.
【表】
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べ50%〜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
光回析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。
次に、この感光性樹脂に染色可能な染料を例示
する。
(1) 赤色染料としては、スミノール・ミリング・
スカーレツト・G(住友化学),チバクロン・ス
カーレツト・G−P(チバ・ガイギー社),チバ
クロン・プロント・スカーレツト(チバ・ガイ
ギー社),スミノール・フアスト・レツド・G
(住友化学),スミライト・スプラ・レツド・
4BL(住友化学),アミニル・レツド・E−2BL
(住友化学),アミニル・レツド・E−3BL(住
友化学),アジド・スカーレツト・901(住友化
学),スミノール・ミリング・スカーレツト・
FG(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・フアス
ト・オレンジ・PO(住友化学),マキシロン・
レツド・GRL(チバ・ガイギー),エリオシ
ン・スカーレツト・RE(チバ・ガイギー社),
ミカワン・ブリリアント・レツド・8BS(三菱
化学),アシド・ライト・スカーレツト・
GL130%(三菱化学),カヤノール・ミリン
グ・レツドRS125(三菱化学)などが挙げられ
る。
(2) 緑色染料としては、スミノール・ミリング・
グリリアント・グリーン・5G(住友化学),ア
シド・グリリアント・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・3GS(チバ・ガイギー),カヤノ
ール・ミリング・グリーン・5GW(日本化薬),
ソオリイダゾール・グリーン・P−GG(ヘキ
スト),ペーパー・フアースト・グリーン・5G
(バイヘル)などが挙げられる。
(3) 青色染料としては、スミライト・スプラー・
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・ガイギー),チド
クロラン・ブルー・8G(チバ・ガイギー),プ
ロシオン・ターコイス・H−A(CIC),カヤ
チ・オンターコイス・P−A(日本化薬),カヤ
チオン・ターコイスP−NGF(日本化薬),ス
ミカロン・ブルー・E−FBL(住友化学),ス
ミカロン・ブリリアント・ブルーS−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),オ
ラゾール・ブルー・GN(チバ・ガイギー),マ
キシオン・ブルー・3GS(三菱化学),マキシオ
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),カヤシル・
スカイブルー・R(日本化薬)などが挙げられ
る。
次に、さらに詳細な本発明に用いる樹脂の例を
説明する。
N−ビニル−2−ピロリジノン 30.0g
2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロライド 10.0g
メタクリル酸メチル 15.0g
アゾビスイソブチロニトリル 0.2g
メタノール 250ml
上記処方の液体を三つ口フラスコに入れ、1時
間反応容器を窒素置換した後、65℃に昇温し、そ
のまま6時間撹拌しながら重合を行なつた。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1g当りに5mg添加させたもの
を感光性樹脂溶液とした。
第1図より第3図は固体撮像素子用色分解フイ
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。
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4.5MW/cm2×
5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25℃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。
スミノール・ミリング・レツド・G 1.0wt%
酢 酸 2.0wt%
純 水
染色温度、時間 25℃,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。
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
色を感ずるべき部分である2色目のパターン部分
4の潜像を形成し、25℃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。
スミノール・ミリング・ブリリアントグリー
ン・5G 2.0wt%
酢 酸 2.0wt%
純 水
染色温度、時間 25℃、6min
この膜の上部に前述の透明な中間膜5を塗布し
た。第2図がこの状態を示す断面図である。
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。
チバクロラン・ブルー・8G 1.0wt%
酢 酸 2.0wt%
純 水
染色温度・時間 25℃・5分間
この上部にトツプコート7を形成して第3図に
示す色分解フイルターを得た。以上の方法によつ
て固体撮像素子用のモザイク状色分解フイルター
を形成することができる。
第4図は、色分解フイ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。
発明の効果
本発明は、カラーフイ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[Table] 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 50% to 30% compared to conventional resins, and therefore is affected by light diffraction during light irradiation. is reduced and the resolution is increased. Furthermore, staining can be carried out at room temperature in a short time. Next, examples of dyes capable of dyeing this photosensitive resin will be given. (1) Red dyes include Suminol, Milling,
Scarlet G (Sumitomo Chemical), Cibacron Scarlet G-P (Ciba Geigy), 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
FG (Sumitomo Chemical), Suminol Milling Orange SG (Sumitomo Chemical), Suminol Fast Orange PO (Sumitomo Chemical), Maxilon
Red GRL (Ciba Geigy), Eriosin Scarlet RE (Ciba Geigy),
Mikawan Brilliant Red 8BS (Mitsubishi Chemical), Acid Light Scarlet
Examples include GL130% (Mitsubishi Chemical) and Kayanol Milling Red RS125 (Mitsubishi Chemical). (2) As green dyes, Suminol, Milling,
Gilliant Green 5G (Sumitomo Chemical), Acid Gilliant Milling Green G
(Sumitomo Chemical), Acid Brilliant Milling
Green B (Sumitomo Chemical), Mication Olive Green 3GS (Ciba Geigy), Kayanol Milling Green 5GW (Nippon Kayaku),
Sooriidazole Green P-GG (Hoechst), Paper First Green 5G
(Beichel) etc. (3) As blue dyes, Sumilite, Spra,
Turquoise Blue G (Sumitomo Chemical), Cibacron Blue 3G-A (Ciba Geigy), Cidochlorane Blue 8G (Ciba Geigy), Procion Turquoise H-A (CIC), Kayachi Onturquois P-A (Nippon Kayaku), Kayathion Turquoise P-NGF (Nippon Kayaku), Sumikalon Blue E-FBL (Sumitomo Chemical), Sumikalon Brilliant Blue S-BL (Sumitomo Chemical), Suminol Leveling Sky Blue R Extra Conc (Sumitomo Chemical), Orazole Blue GN (Ciba Geigy), Maxion Blue 3GS (Mitsubishi Chemical), Maxion Blue 2GS (Mitsubishi Chemical), Kayanol Milling Blue GW (Nippon Kayaku), Kayasil
Examples include Sky Blue R (Nippon Kayaku). Next, more detailed examples of the resin used in the present invention will be described. N-vinyl-2-pyrrolidinone 30.0g 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammonium chloride 10.0g Methyl methacrylate 15.0g Azobisisobutyronitrile 0.2g Methanol 250ml Pour the above liquid into a three-neck flask, After purging the reaction vessel with nitrogen for 1 hour, the temperature was raised to 65°C, and polymerization was carried out with 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. After drying, dissolve in water and add 4,
A photosensitive resin solution was prepared by adding 5 mg of sodium 4'-diazidostilbene-2,2'-disulfonate per 1 g of resin. 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. The photosensitive resin solution described above is uniformly applied onto the transparent substrate 1 using a spinner. Next, irradiate ultraviolet rays through a mask (surface illuminance 4.5MW/cm 2 ×
5 seconds) to form a latent image of pattern part 2 of the first color, which is the part that should feel red, and then soak it in water at 25℃.
It was developed for 30 seconds to reveal it. Next, pattern part 2
was stained under the following conditions. Suminol Milling Red G 1.0wt% Acetic acid 2.0wt% Pure water Dyeing temperature, time 25°C, 4 minutes A transparent intermediate film (methyl methacrylate polymer) 3 was placed on top of the dyed pattern area 2 using a spinner in the same way. Apply. FIG. 1 is a sectional view showing this state. 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 second color pattern part 4, which is the part that should feel green, and then soaked in water at 25°C. Developed for 30 seconds.
Thereafter, the pattern portion 4 was dyed under the following conditions. Suminol Milling Brilliant Green 5G 2.0wt% Acetic Acid 2.0wt% Pure Water Staining temperature, time 25°C, 6 min The above-mentioned transparent interlayer film 5 was applied on top of this film. FIG. 2 is a sectional view showing this state. Furthermore, 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 part 6
was stained under the following conditions. Cibachloran Blue 8G 1.0wt% Acetic acid 2.0wt% Pure water Dyeing temperature and time 25°C for 5 minutes Top coat 7 was formed on top of this to obtain the color separation filter shown in Figure 3. By the above method, a mosaic color separation filter for a solid-state image sensor can be formed. FIG. 4 shows a 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. 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 is used in a colored layer of a color element and A terpolymer of compounds with the structure
【式】
R1=−H,−CH3,
R2=−CoH2o+1(n=1〜8)
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
30%〜50%の薄い膜厚で同一光学濃度のフイルタ
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。このように、本発明は、高精度な微細
パターンを有するカラーフイルターの大量製造に
大きく寄与するものである。[Formula] By using a photosensitive resin composition formed by adding a water-soluble bisazide compound to R 1 = -H, -CH 3 , R 2 = -C o H 2o+1 (n = 1 to 8). , compared to conventional casein and gelatin-dichromate-based photosensitive resins.
A filter with a thin film thickness of 30% to 50% and the same optical density can be obtained 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. In this manner, the present invention greatly contributes to the mass production of color filters having highly accurate fine patterns.
第1図,第2図,第3図は本発明の一実施例の
カラーフイ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イルターを用いた固
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、5……中
間膜、6……第3色目のパターン、7……トツプ
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.
The figure is a sectional view of a solid-state imaging device using a color filter according to the present invention. 1... Board, 2... First color pattern, 3...
...intermediate film, 4...second color pattern, 5...intermediate film, 6...third color pattern, 7...top coat, 8...photodetection section, 9...solid-state image sensor.
Claims (1)
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 【式】 R1=−M,−CH3 R2=−CoH2o+1(n=1〜8) 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イ
ルターの製造方法。[Claims] 1 A monomer having a structure of N-vinyl-2-pyrrolidinone and a quaternary amine and having a polymerizable unsaturated bond, and a compound having the following structure [Formula] R 1 A photosensitive resin made by adding a water-soluble bisazide compound as a crosslinking agent to a terpolymer of =-M, -CH 3 R 2 = -C o H 2o+1 (n = 1 to 8) is placed on a substrate. Manufacture of a color filter characterized by comprising a step of coating, a step of forming a pattern of the resin by selectively exposing the resin and developing with water, and a step of dyeing the formed pattern to form a dyed pattern. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147861A JPH0242405A (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Production of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147861A JPH0242405A (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Production of color filter |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19921382A Division JPS59155412A (en) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | Photopolymer composition and production of color separation filter therefrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0242405A JPH0242405A (en) | 1990-02-13 |
JPH0463389B2 true JPH0463389B2 (en) | 1992-10-09 |
Family
ID=15439909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1147861A Granted JPH0242405A (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Production of color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0242405A (en) |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147861A patent/JPH0242405A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0242405A (en) | 1990-02-13 |
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