JPS5990807A - カラ−フイルタ−の製造方法 - Google Patents
カラ−フイルタ−の製造方法Info
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- JPS5990807A JPS5990807A JP57201474A JP20147482A JPS5990807A JP S5990807 A JPS5990807 A JP S5990807A JP 57201474 A JP57201474 A JP 57201474A JP 20147482 A JP20147482 A JP 20147482A JP S5990807 A JPS5990807 A JP S5990807A
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- JP
- Japan
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- dye
- color filter
- dyeing
- color
- water
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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。
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、カラーフィルターの製造法、特に固体撮像素
子に用いる色分解用のカラーフィルターの製造法に関す
るものである。
子に用いる色分解用のカラーフィルターの製造法に関す
るものである。
従来例の構成とその問題点
従来、カラーフィルターの製造法には、第1図から第3
図に示す方法が一般に用いられている。
図に示す方法が一般に用いられている。
すなわち光学的に透明な基板1上に染色可能な感光性樹
脂(ゼラチンやカゼインに重クロム酸アンモニーウムに
より感光性を付与)をスピンナーで均一に塗布し、乾燥
した後所定のパターンのマスクを介して1色目のパター
ン部分2だけ光硬化し現像処理を行なって1色目のパタ
ーン部分2を形成し、これを所定の分光特性を有する色
素の水溶液に浸漬して染色を行い、その後水洗を行って
基板および必要なパターン部以外に付着した色素を除去
し、乾燥を行なって着色パターンを得る。ついで混色防
止のだめの透明中間膜3を全面に塗布する。(第1図) 次に、同様にして第2図に示すように前記と同じ感光性
樹脂を塗布し、乾燥した後所定の、<夕一ンのマスクで
露光・現像して、2色目のパターン部分4を形成後、所
定の分光特性を有する第2の色素で染色する。さらに、
前記透明な中間膜5を全面に塗布する。
脂(ゼラチンやカゼインに重クロム酸アンモニーウムに
より感光性を付与)をスピンナーで均一に塗布し、乾燥
した後所定のパターンのマスクを介して1色目のパター
ン部分2だけ光硬化し現像処理を行なって1色目のパタ
ーン部分2を形成し、これを所定の分光特性を有する色
素の水溶液に浸漬して染色を行い、その後水洗を行って
基板および必要なパターン部以外に付着した色素を除去
し、乾燥を行なって着色パターンを得る。ついで混色防
止のだめの透明中間膜3を全面に塗布する。(第1図) 次に、同様にして第2図に示すように前記と同じ感光性
樹脂を塗布し、乾燥した後所定の、<夕一ンのマスクで
露光・現像して、2色目のパターン部分4を形成後、所
定の分光特性を有する第2の色素で染色する。さらに、
前記透明な中間膜5を全面に塗布する。
次に、同様にして、第3図に示すように、前記と同じ感
光性樹脂を均一に塗布し、乾燥した後、所定のパターン
のマスクで露光現像して、3色目のパターン部分6を形
成し、所定の分光特性を有する第3の色素で染色する。
光性樹脂を均一に塗布し、乾燥した後、所定のパターン
のマスクで露光現像して、3色目のパターン部分6を形
成し、所定の分光特性を有する第3の色素で染色する。
最後に、トップコート7を塗布して、第3図に示すよう
なカラーフィルターが製造される。その後、このカラー
フィルターと固体撮像素子を接着剤を用いて、撮像素子
の微細パターンへ位置合せをしながら貼合せる方法がと
られている。まだ、上記の工程をへて、固体撮像素子上
に直接カラーフィルターを積層する方法が行なわれてい
る。
なカラーフィルターが製造される。その後、このカラー
フィルターと固体撮像素子を接着剤を用いて、撮像素子
の微細パターンへ位置合せをしながら貼合せる方法がと
られている。まだ、上記の工程をへて、固体撮像素子上
に直接カラーフィルターを積層する方法が行なわれてい
る。
種々の半導体装置が形成されている固体撮像素子」二に
有機高分子材料たるカラーフィルターを形成した鴇合に
、染料中に含まれるアルカリ金属が、半導体装置に悪影
響を与える。
有機高分子材料たるカラーフィルターを形成した鴇合に
、染料中に含まれるアルカリ金属が、半導体装置に悪影
響を与える。
発明の目的
本発明は、カラーフィルター製造工程において染料のア
ルカリ金属を有機塩基で置換した色素を使用することに
より、染浴への染料の溶解度を増し染着濃度を増加する
。さらに、アルカリ金属による半導体装置への悪影響を
防止する。
ルカリ金属を有機塩基で置換した色素を使用することに
より、染浴への染料の溶解度を増し染着濃度を増加する
。さらに、アルカリ金属による半導体装置への悪影響を
防止する。
発明の構成
本発明は以下の工程に示される処理を行なった染料を色
素として染色に使用することを特徴とする。
素として染色に使用することを特徴とする。
工程11色素不溶化(染料水溶液に酸を添加)、工程2
1色素水不溶物口過(色素成分以外の除去)、 工程30色素水不溶物の有機塩基による水可溶化、 工程4.水洗、保護膜形成。
1色素水不溶物口過(色素成分以外の除去)、 工程30色素水不溶物の有機塩基による水可溶化、 工程4.水洗、保護膜形成。
実施例の説明
以下、本発明の詳細な説明する。本発明の処理工程をへ
ることが出来る染料としては、酸性染料と直接染料を例
示すれば次の如くである。
ることが出来る染料としては、酸性染料と直接染料を例
示すれば次の如くである。
(1)赤色染料としては、スミノール・ミリング・スカ
ーレソト・G(住友化学)、チノ(クロン・スカーレノ
ト・G −P’ (チノ(・ガイギー社)、チノ;クロ
ン・プロント・スカーレ、ノド(チノ;・ガイギ−社)
、スミノール・ファスト・し、ノド・G(住友化学)
、スミライト・スブラ・レッド・aBL(住友化学)、
アミニル・し・ノド・E−2BL(住友化学)、アミニ
ル・し、ド・E−3BL(住友化学)、アシド・スカー
レノト・901(住友化学)、スミノール・ミリング・
スカーレ7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・77ス
ト・オレンジ・PO(住友化学)、マキシロン・レッド
・GRL(チバ・ガイギー)、エリオシイ・スカーレソ
ト・RE(チノ(・ガイギー社)、ミカワン・ブリリア
ント・レッド・sBS (三菱化学)。
ーレソト・G(住友化学)、チノ(クロン・スカーレノ
ト・G −P’ (チノ(・ガイギー社)、チノ;クロ
ン・プロント・スカーレ、ノド(チノ;・ガイギ−社)
、スミノール・ファスト・し、ノド・G(住友化学)
、スミライト・スブラ・レッド・aBL(住友化学)、
アミニル・し・ノド・E−2BL(住友化学)、アミニ
ル・し、ド・E−3BL(住友化学)、アシド・スカー
レノト・901(住友化学)、スミノール・ミリング・
スカーレ7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・77ス
ト・オレンジ・PO(住友化学)、マキシロン・レッド
・GRL(チバ・ガイギー)、エリオシイ・スカーレソ
ト・RE(チノ(・ガイギー社)、ミカワン・ブリリア
ント・レッド・sBS (三菱化学)。
/
アシド・ライト・スカーレ・ノド・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0(2)紺色染料としては
、スミノール・ミリング・ブリリアント・グリーン・5
G(住友化学)、アンド・ブリリアント・ミリング・グ
リーン・G(住友化学)、アンド・ブリリアント・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(日本金集)。
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0(2)紺色染料としては
、スミノール・ミリング・ブリリアント・グリーン・5
G(住友化学)、アンド・ブリリアント・ミリング・グ
リーン・G(住友化学)、アンド・ブリリアント・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(日本金集)。
ソオリイダゾール・グリーン・P−GG(ヘキスト)、
ペーパー・ファスト・グリーン・6G(パイヘル)など
が挙げられる。
ペーパー・ファスト・グリーン・6G(パイヘル)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
ユイス・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・くクロラン・ブル
ー・8Ca(チバ・ガイギー)、プロジオン・ターコイ
ス・H−A(CIC)、カヤチオン・ターコイス・P−
A(日本金集)、カヤチオン・ターコイスP−NGF(
日本金集)、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5−BL(住
友fヒ学)、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・C1N(チバ・ガイギー)、マキジオン・ブル
ー・3GS (三菱化学)、マキジオン・フ/lz−・
2GS (三菱化学)、カヤノール・ミリング・ブルー
・G’W(日本金集)、カヤフル・スカイブルー・R(
日本金集)などが挙げられる。
ユイス・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・くクロラン・ブル
ー・8Ca(チバ・ガイギー)、プロジオン・ターコイ
ス・H−A(CIC)、カヤチオン・ターコイス・P−
A(日本金集)、カヤチオン・ターコイスP−NGF(
日本金集)、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5−BL(住
友fヒ学)、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・C1N(チバ・ガイギー)、マキジオン・ブル
ー・3GS (三菱化学)、マキジオン・フ/lz−・
2GS (三菱化学)、カヤノール・ミリング・ブルー
・G’W(日本金集)、カヤフル・スカイブルー・R(
日本金集)などが挙げられる。
次に、このような処理に使用しうる有機塩基としては、
アンモニアの水素原子がアルキル基で置換された脂肪族
アミン(@−アミン: RNH2,第二アミン:R2N
H,第三アミン: R3N)、アンモニアの水素原子が
アリール基で置換された芳香族アミン(アニリン、ジメ
チルアニリン)、アミンの窒素原子が環内に含まれてい
る環状塩基(ピリジン、キノリン、ピペリジン)、ヒド
ラジン誘導体などが挙げられる。
アンモニアの水素原子がアルキル基で置換された脂肪族
アミン(@−アミン: RNH2,第二アミン:R2N
H,第三アミン: R3N)、アンモニアの水素原子が
アリール基で置換された芳香族アミン(アニリン、ジメ
チルアニリン)、アミンの窒素原子が環内に含まれてい
る環状塩基(ピリジン、キノリン、ピペリジン)、ヒド
ラジン誘導体などが挙げられる。
この様な染料と有機塩基を使用して、前述の工程により
処理した色素をカラーフィルター用着色剤として使用す
ると次の様な利点を持っている。
処理した色素をカラーフィルター用着色剤として使用す
ると次の様な利点を持っている。
(1) 色素の水に対する溶解度が、未処理の染料に
比較して数倍上昇する。第−表にその結果を示す。
比較して数倍上昇する。第−表にその結果を示す。
第1表・溶解度比較
(2) (1)の様に溶解変角上昇することができ、
染浴中の色素濃度を上げることができるため、同一の光
学濃度を得るだめに、染色可能感光性樹脂を薄い膜厚で
染色することができる。第2表にその結果を示す。
染浴中の色素濃度を上げることができるため、同一の光
学濃度を得るだめに、染色可能感光性樹脂を薄い膜厚で
染色することができる。第2表にその結果を示す。
第 2 表
この結果から明らかな様に、従来の未処理染料の使用し
た染色に比較して、約50%の膜厚で同一の光学濃度を
得ることができる。従って、より精密なカラー・フィル
ターを形成することができる○ (3)アルカリ金属を除去しているだめ、染色時に半導
体装置に悪影響を与えるアルカリ金属の汚染がまったく
ない。
た染色に比較して、約50%の膜厚で同一の光学濃度を
得ることができる。従って、より精密なカラー・フィル
ターを形成することができる○ (3)アルカリ金属を除去しているだめ、染色時に半導
体装置に悪影響を与えるアルカリ金属の汚染がまったく
ない。
次に本発明のさらに詳細な具体例を述べる。
染料中にアルカリ金属の置換に使用する有機塩基として
、トリエチルアミンを用いて行なった。
、トリエチルアミンを用いて行なった。
すなわち、染料水溶液に塩酸を滴下1〜、染料のスルホ
ン酸塩のアルカリ金属をスルホン酸に置換し、水に対す
る溶解度を下げ、色素成分のみを析出させる。この後、
色素成分を性別し、トリエチアミン水溶液に添加し、水
可溶色素を得る。このようにしてアルカリ金属を除去し
た色素を使用して、下記に示す工程によりカラー・フィ
ルターを製造した。
ン酸塩のアルカリ金属をスルホン酸に置換し、水に対す
る溶解度を下げ、色素成分のみを析出させる。この後、
色素成分を性別し、トリエチアミン水溶液に添加し、水
可溶色素を得る。このようにしてアルカリ金属を除去し
た色素を使用して、下記に示す工程によりカラー・フィ
ルターを製造した。
まず、染色可能な感光性樹脂を下記の組成で調合した。
カゼイン 10g
重クロム酸アンモン 0.4!j水
60m1第4図〜第6図は固
体撮像素子上にカラー・フィルターを形成する工程を示
す断面図である。
60m1第4図〜第6図は固
体撮像素子上にカラー・フィルターを形成する工程を示
す断面図である。
」二記示す感光性樹脂を、固体撮像素子上に回転塗布機
を用いて均一に感光膜を形成する。
を用いて均一に感光膜を形成する。
次いで、マスク露光により赤色を感じるべき部分である
1色目のパターン部分10だけを面照度2.0 M W
/cr& (波長350 n m ) で20秒間露光
し、水(36℃)で現像しパターン部分1o以外の感光
性樹脂を除去する。次にパターン部分1oを次の染色条
件で染色を行なう。
1色目のパターン部分10だけを面照度2.0 M W
/cr& (波長350 n m ) で20秒間露光
し、水(36℃)で現像しパターン部分1o以外の感光
性樹脂を除去する。次にパターン部分1oを次の染色条
件で染色を行なう。
染色条件
1 染浴
スミノール・ミリング・スカーレ1.トG2wt%(前
述の処理をしたもの) 酢酸 1wt%水 2 染色温度 60℃ 3 染色時間 2分 この上部に、透明な中間膜(ポリメチルメタアクリレー
ト)11を塗布する。第4図がこの状態を示す断面図で
ある。次いで、同様に前記感光性樹脂を均一に塗布しマ
スク露光法で緑色を感じるべき部分で2色目のパター/
部分12だけを露光し、水(35℃)で現像しパターン
部分12以外の感光性樹脂を除去する。次にパターン部
分12を次の条件で染色を行なう。
述の処理をしたもの) 酢酸 1wt%水 2 染色温度 60℃ 3 染色時間 2分 この上部に、透明な中間膜(ポリメチルメタアクリレー
ト)11を塗布する。第4図がこの状態を示す断面図で
ある。次いで、同様に前記感光性樹脂を均一に塗布しマ
スク露光法で緑色を感じるべき部分で2色目のパター/
部分12だけを露光し、水(35℃)で現像しパターン
部分12以外の感光性樹脂を除去する。次にパターン部
分12を次の条件で染色を行なう。
染色条件
1 染浴
アシッド・ブリリアント・ミリング・グリーン・B(前
述の処理をしだもの) 3wt%酢酸
2wt%水 2 染色温度 60℃ 3 染色時間 2分 この上部に前述の透明な中間膜13を塗布する。
述の処理をしだもの) 3wt%酢酸
2wt%水 2 染色温度 60℃ 3 染色時間 2分 この上部に前述の透明な中間膜13を塗布する。
第5図ガンの状態を示す断面図である。さらに、同様に
して前記感光性樹脂を均一に塗布してマスク露光法で青
色を感じるべき部分である3色目のパターン部分14だ
けを露光し、水(36℃)で現像し、パターン部分14
以外を除去する。次にパターン部分14を次の条件で染
色を行なう。
して前記感光性樹脂を均一に塗布してマスク露光法で青
色を感じるべき部分である3色目のパターン部分14だ
けを露光し、水(36℃)で現像し、パターン部分14
以外を除去する。次にパターン部分14を次の条件で染
色を行なう。
染色条件
1 染浴
チバクロラン・ブルー・8G
(前述の処理をしたもの) 0.5wt%酢酸
1wt%染色温度
60℃ 3 染色時間 2分 この上部にトップコート13を形成する。このようにし
て固体撮像素子上にモザイクのカラー・フィルターを形
成することができる。
1wt%染色温度
60℃ 3 染色時間 2分 この上部にトップコート13を形成する。このようにし
て固体撮像素子上にモザイクのカラー・フィルターを形
成することができる。
発明の効果
本発明は、半導体素子に悪影響を与えるアルカリ金属を
除去した色素を使用することにより、固体撮像素子の寿
命を大幅に延ばすことができる。
除去した色素を使用することにより、固体撮像素子の寿
命を大幅に延ばすことができる。
さらに、染浴中の染料濃度上げることにより、短時間で
染色ができ、薄い膜厚で同一の光学濃度を得ることがで
きる。
染色ができ、薄い膜厚で同一の光学濃度を得ることがで
きる。
f、1図、第2図、第3図は、従来のカラーフィルター
製造工程を示す図、第4図、第6図、第6図は本発明の
実施例のカラーフィルター製造工程を示す図である。 1・・・・・・ガラス基板、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・・・・・・トップコート、
8・・・・・・固体撮像素子の基板、9・・・・・・光
検出物および半導体素子、10・・・・・・第1色目の
パターン、11・・・・・・中間膜、12・・・・・・
第2色目のパターン、13・・・・・・中間膜、14・
・・・・・第3色目のパターン、15自・・・・トップ
コート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 1 第2図 / 第3図 第4図 第5図 第6図 45
製造工程を示す図、第4図、第6図、第6図は本発明の
実施例のカラーフィルター製造工程を示す図である。 1・・・・・・ガラス基板、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・・・・・・トップコート、
8・・・・・・固体撮像素子の基板、9・・・・・・光
検出物および半導体素子、10・・・・・・第1色目の
パターン、11・・・・・・中間膜、12・・・・・・
第2色目のパターン、13・・・・・・中間膜、14・
・・・・・第3色目のパターン、15自・・・・トップ
コート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 1 第2図 / 第3図 第4図 第5図 第6図 45
Claims (2)
- (1)基板上に染色可能な感光性樹脂を塗布する工程、
前記工程により形成された塗膜に所定のパターンを露光
し、現像によって所定のパターンの塗膜を得る工程、上
記塗膜を染料が有するアルカリ金属を有機塩基で置換し
てなる色素で染色する工程、水により該染色塗膜を洗浄
する工程および保護膜となる中間膜を塗布する工程、前
記工程と同様に染色可能な感光性樹脂を塗布し、露光、
現像。 染色、水洗、保護膜塗布を繰り返し、順次染色されだ所
定の着色パターンを形成する工程よりなるカラーフィル
ターの製造方法。 - (2)基板として、固体撮像素子を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のカラーフィす ルターの製置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201474A JPS5990807A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | カラ−フイルタ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201474A JPS5990807A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | カラ−フイルタ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990807A true JPS5990807A (ja) | 1984-05-25 |
Family
ID=16441675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57201474A Pending JPS5990807A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | カラ−フイルタ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01130102A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Nippon Kayaku Co Ltd | 塗膜の染色法 |
| JPH07271020A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ブラックマトリックス形成用感光性組成物、カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP57201474A patent/JPS5990807A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01130102A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Nippon Kayaku Co Ltd | 塗膜の染色法 |
| JPH07271020A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ブラックマトリックス形成用感光性組成物、カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
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