JPS5950411A - 色フイルタの製造方法 - 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、カラーテレビカメラの撮像デバイス等に使用
する色フィルタの製造方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、有機色フィルタの製造方法には、大きくわけて２
つの方法がある。

まず、第１の製造方法は、第１図（Ａ）〜（Ｄ）に示す
ような方法が一般的に用いられていた。すなわち、光学
研磨を施したガラス基板１上に、ポリビニルアルコール
、グリユー、ゼラチン、カゼイン等に、重クロム酸アン
モン等で感光性を付与した感光液を、ローラーコート、
デイツピンク、スピンナー等で、均一に塗布し、乾燥し
た後マスク露光法−ご１色目のパターン部分だけ光硬化
させ、現像して必要なパターン以外を除去して染色ベー
ス膜２を形成した後に、所定の分光特性を有する染料で
ベース膜２を染色して１色目のパターンを染色する。

次に染料で染色されることのない透明な防染膜３を全面
に塗布する（第１図（Ａ））。

次に、同様にして第１図（Ｂ）に示すように前記と同じ
感光液を均一に塗布し、乾燥した後マスク露光法で露光
現像して、２色目の染色ベース膜４を形成後所定の分光
特性を有する第２の染料で染色する。さらに、前記透明
な防染膜５を全面に塗布する。

次に同様にして、第１図（Ｃ）に示すように、前記と同
じ感光液を均一に塗布し、乾燥した後、マスク露光法で
露光現像して、３色目の染色ベース膜６を形成し、所定
の分光特性を存する第３の染料で染色する。

最後に、トップコート７を塗布して、第１図（Ｄ）に示
すような色フィルりが製造される。第１図（Ａ）〜（Ｃ
）は第１図（Ｄ）のｘ　−ｘ’線工程断面図である。

しかしながら、このような色フィルりの方法では、−色
目の染色ベース膜２と２色目の染色ベース膜４と３色目
の染色ベース膜６を形成する場合、それぞれ基板条件が
異っている。すなわち、第１図（Ｃ）に示すように、１
色目の染色ベース膜２は、ガラス基板１」−に直接形成
されているが、２色目の染色ベース膜４は、防染膜３上
に形成されており、３色目の染色ベース膜６は、防染膜
３と５上に形成されている。

１方、感光液の密着力が、ガラス基板１と防染膜３．５
で異る。従ってガラス基板に密着力の良い感光液を使用
すると防染膜の界面で剥離が牛じやすく、このような従
来の色フィルりの製造方法では、剥離不良が多量に発生
している。さらにまた、防染膜３，５が存在するため、
１．２．３色目の染色ベース膜にそれぞれ段差があり、
２色目３色目と形成して行くに従って、パターンの解像
度が器くなる。すなわち、２色目、３色目の染色ベース
膜のパターンがボケる等の欠点があった。

一方、第２の製造方法として、第２図（Ａ）〜（Ｐ）に
示す方法がある。まず、第２図（Ａ）に示すり［１＜光
透過性のガラス基板２１の上にストライプ状に光遮蔽パ
ターン、例えばＯｒ　（クロム）等の蒸着膜で作った金
属層２Ｑを形成する。ここで金属膜は固体撮像素子のホ
トダイオード部以外に光ノイズが入るのを防ぐために遮
光膜として用いている。

次に第２図（Ｂ）に示す如くガラス基板２１の上に染色
ベース膜２２（以下、樹脂膜という）を厚さ３〜６μに
形成する。

次に第２図（Ｃ）に示す如く樹脂膜２２の−Ｆに防染膜
例えばスピンナーを用いてフォトレジスト２３（側光ば
）Ｌ／−社ＡＺ１３５０Ｊ　）ｉ６ｏｏｏＡ程Ｗ　ｔｉ
　被覆ｊ〜、６０〜７５℃で５〜１０分間乾燥する。

次に第２図（Ｄ）に示すように乳剤又はＯｒ等で形成さ
れた所定のパターンのマスク２４を有ｆるガラス板２５
を載置し、水銀灯で光２６を照射する。

次に露光したフォトレジスト２３を現像する。

現像の結果、この例ではボン形であるため、感光部分が
溶解し去り、第２図（Ｅ）に示す如く未感光部分即ち防
染膜マスク２７と溶解部分即ち非マスク部分２８とが選
択的に形成される。防染膜マスク２７は次の工程で染料
の浸透を防ぐものでなければならない。

次に防染膜マスク２７で選択的に覆った樹脂膜２２を染
料例えばコンゴーレッドに３０〜４０秒間浸し、非マス
ク部分２８を介して赤色に着色する。そして第２図（Ｆ
）に示す如く樹脂膜２２に赤着色領域２２Ｒを形成する
。

次に第２図（Ｇ）に示す如く再び樹脂膜２２の上にフォ
トレジスト２９の被覆を形成する。

次に第２図（Ｈ′）に示す如く前述のマスク２４と（は
異なるパターンのマスク３１を具備したガラス板３１を
フォトレジスト２９の上に載せ、水銀灯で光２６′！！
ｌ−照射する。

次に露光したフォトレジスト２６を現像することによっ
て、第２図（Ｉ）　Ｋ示す如く、感光部分を溶解し去り
、未感光部分を残す。即ち防染膜マスク３２と非マスク
部分３３とを形成する。

次に防染膜マスク３２で染択的に覆った樹脂膜２２を染
料例えばスミノールイエロウとパテントゾル−との混合
液に３０〜４０秒間浸し、非マスク部分３３を介して緑
色に染色する。そして第２図（Ｊ）に示す如く、赤着色
領域２２Ｈに隣接せしめて緑着色領域２２Ｇを形成する
。

次に、再び第２図（Ｋ）に示す如く、れ”Ｉ゛［脂膜２
２の上に）ｄ、　）レシス＋−３４ｆ：塗布する。

次いで第２図（Ｌ）　Ｋ示す如く、前述のマスク２４゜
３０とは異なるパターンのマスク３５を具１ｆｔしたガ
ラス板３６をフォトレジスト３４の上に載置し。

水銀灯から光２６を照射する。

次にこｆＬを現像し、第２図凹に示す如く、感光部分を
除去し、未感光部分のみを残す。即ち防染膜マスク３７
と非マスク部分３８とを形成する。

次に防染膜マスク３７で選択的に覆われた樹脂膜２２を
染料例えばタイヤコツトンブルーに浸し、第２図（Ｎ）
に示す〃１１〈青着色領域２２Ｂｉ形成する。

しかる後防染膜マスク３７を取り去り第２図（０）及び
第２図（ｐ）に示す如き色フィルり、即ち赤着色領域２
２Ｒと緑着色領域２２Ｇと青着色領域２２Ｂとを有する
色フィルり３９とする。

しかしながら、この第２の製造方法では、染色時に染料
が１黄方向に広がるのを完全に阻止できず、境界部に形
成された金属層２０の幅が２〜３μｍで、染色ベース膜
厚が１μｍ以上となると、もはや、隣の色との混色５１
が生じてしまい、フィルりとしての光学特性が劣化する
欠点があった。

発明の目的 本発明は、以上述べてきた従来法の欠点を除去するため
になされたものであり、しかも、着色層が同一厚みで、
各色間で段差の無い色フィルりの製造方法を提供するこ
とを目的とする。

発明の構成 さらに詳しくは、色分離領域をあらかじめ黒色に着色し
て遮光領域となし、その後、全面に熱線全照射して熱線
の吸収の良い前記黒色に着色した部分の着色用ベース膜
を焼き固めて高重合色分離領域となし、後工程である着
色工程で着色剤がこの色分離領域を越えて横方向へ拡散
することを防止したことを特徴とする色フィルりの製造
方法を提供するものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

まず、あらかじめ、第３図（Ａ）に示すように固体撮像
素子またはガラス板よりなる基板１０１上に、全面着色
用ベース膜１０２をコートする。

次に、ポジ型ホトレジスト〔例えばＡＺ１３６０Ｊ（シ
プレー社）等）１０３をコートして、所定のパターンを
有するホトマスク１０４を用いてアライメント後、矢印
ａの方向より露光して現像し、遮光領域形成部に和尚す
る部分１０６のレジストを除去する。なお、ここで、１
０５は遮光領域形成部以外を覆うＯｒ等のマスクパター
ンを示す。

また、着色用ベース膜１０２は重クロム酸アルモニウム
等で感光性をイ」与したゼラチンやカゼインを用いてお
くと、ポジ型レジスト露光の際、レジメト開口部下部の
着色用ベース膜も露光・硬化さｉｌ−る。

続いて、前記ホトレジスト開口部の着色用ベース膜１０
７を黒色の酸性染料を用いて着色して遮光領域とし、さ
らに、トリクレン等の溶剤で残されたホトレジストパタ
ーン１ｏ３Ａ’を除去する（第３図Ｂ）。

続いて、全面に矢印すの方向より、赤外線等を照射して
、着色用ベース膜を焼き固める。なお、このとき、マス
クパターン１０５の間に対応する着色用ベース膜１０７
は、すでに黒色に着色されているため、染色されてない
部分の着色用ベース膜ｉｏｓに比べて熱線をよく吸収し
、非常に高密度に焼き固められ高重合のセラチンやカゼ
インになる。〔第３図Ｃ〕。

その後、前面をよく水洗して着色用ベース膜中（７）ｌ
ｉクロム酸アンモニウム等の感光件伺与物質を除去し、
再びホトレジスト１０３Ｂを倹布し、（このときは、−
回目と異リボン型、ネガ型、どちらでも良い）、所定の
パターンを有するホトマスクを用いて露光現像し、第１
の着色部１０８Ｒを開口して、例えば赤色染料で着色す
る（第３図Ｄ）。

次に、ホトレシスｌ−１０３８’ｉ除去し、再びホトレ
ジスト１０３Ｃをコートし、他の着色したい部分１０８
Ｇを開口し、例えば緑色に着色する（第３図Ｅ）。

以下、同じような着色日程をくり返して他の部分１０８
０Ｙをシアン色に着色ｌ−１最後に表面に透明樹脂より
なるトップコート層１０９を形成しで、色フィルりを完
成する（第３図Ｆ）。

ナオ、以上の実施例で述べてきた工程中、ホトレシスト
ハターン１０３Ａ’ｉ除去する前に、硬膜前例えばホル
マリンやタンニン酸あるいは石炭酸等の水溶液に浸漬し
、ゼラチンやカセインヲ硬膜化させた後、レジストを除
去する工程を入れるとさらに良い結果が得られた。また
、これら薬品による硬膜化処理工程を行った後、赤外線
による焼き固め工程を行なわなくても、着色剤し横方向
へのにじみを防止する効果はある程度得られた。

発明の効果 以上述べてきた、本発明の色フィルりの製造方法による
と、あらかじめ、色分離領域すなわち遮光領域として黒
色に着色した着色用ベース膜を熱線で焼き固めるため、
全面に着色用ベース膜をコートしてあっても、マスクを
用いることなく、全面に熱線を照射し、遮光領域すなわ
ち色分離領域の着色用ヘース膜を選択的に焼き固めて高
重合化することができる。従ってこの部分を境界とする
隣すのパターン間での着色剤の拡散を防止できる。

一方、色フィルりとして用いる着色領域の着色用ベース
膜は、黒色でないため、熱線を前者程吸収せず、それほ
ど焼き固められることがなく、色フィルりとして必要と
する濃度に十分着色することができる。

従って、以上の方法を用いることにより、従来のような
金属膜による遮光パターンを必要とせずまた、色分離領
域での着色用ベース膜を除去することをしなくても着色
剤の隣りのパターンへ拡散を防止することができ、る。

しかも、遮光機能と色分離機能を同じ異色に着色した着
色用ベース膜で兼ねるため工数が少く、かつアライメン
ト誤差の少い高ｍｅ　な色フィルり全製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ’）　、　（Ｄ）は従来より用いら
れている色フィルりの製造方法を説明するための工程断
面図、上面図、第２図（Ａ）〜（０）、（Ｐ）は従来の
他の色フィルりの製造工程断面図、平面図、第３図（Ａ
）〜（Ｆ）は本発明の一実施例にががる色フィルタの製
造方法を説明するための工程断面図である。 １０１・・・・・基板、１０２，１０７．ｊ０８・・・
・・着色用ベース膜、１０３・・・・・・ポトレシス）
、１０８Ｒｔ、１　ｏｓ（Ｉｔ　、　１ｏｓｃＹ・＝＝
・着色！。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−４
： 第２５４ ２０ 第２図 り２ｆ３　　　　　　　’ｌンＲ？ンＱ　　　　　２２
ｆ３第　３　図 ａ ｏ６ 第　３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上へ着色用ベースを塗布する工程と、前記着
   色用ベース上へ防着色相ホトレジストを塗布し、所定の
   パターンを有するホトマスクを用いて露ソＣ・現像を行
   ない、前記所定のパターン状に着色用ベース全露出する
   工程と、前記着色用ベースの露出部を黒色に着色し前記
   ホトレジストの残部を除去した後、さらに、熱線を全面
   に照射して黒色に着色した部分を焼き固める工程と、前
   記黒色に着色した部分以外の着色用へ一スを、それぞれ
   任、はの着色剤で所定の色に着色外けしてゆく工程とを
   含むこと全特徴とする色フィルタの製造方法。
2. （２）基板上へ着色用ベースを塗布する工程と、前記着
   色用ベース上へ防着缶用ホトレジストヲ塗布し、所定の
   パターンを有するホトマスクを用いて露光・現像を行な
   い、前記所定のパターン状に着色用ベースを露出する工
   程と、前記着色用ベースの露出部を黒色に着色した後硬
   膜材で処理する工程と、前記ホトレジストの残部を除去
   した後、前記黒色に着色した部分以外の着色用ベースを
   、それぞれ任意の着色剤で所定の色に着色別けしてゆく
   工程を含むことを特徴とした色フィルタの製造方法。