JPS61105507A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

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JPS61105507A
JPS61105507A JP59226662A JP22666284A JPS61105507A JP S61105507 A JPS61105507 A JP S61105507A JP 59226662 A JP59226662 A JP 59226662A JP 22666284 A JP22666284 A JP 22666284A JP S61105507 A JPS61105507 A JP S61105507A
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JP
Japan
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layer
dye
substrate
film
color
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Application number
JP59226662A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kamio
優 神尾
Yasuko Motoi
泰子 元井
Eiji Sakamoto
英治 坂本
Nobuyuki Sekimura
関村 信行
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS61105507A publication Critical patent/JPS61105507A/en
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
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Abstract

PURPOSE:To obtain a highly durable color filter by forming a protective layer by plasma polymn. on a dye layer. CONSTITUTION:Three kinds of dye patterns 4, 5, 6 are formed on a substrate then the protective film 7 by the plasma polymn. is formed on the dye patterns. The protective film 7 to be formed by the plasma polymn. is formed by discharging electricity in a gaseous atmosphere of >=1 kinds of hydrocarbons such as CH4 or compds. such as Si(CH3)4 called organosilane to deposit said hydrocarbon or compd. on the substrate. A hydrocarbon polymer is deposited when gaseous hydrocarbon is used and a carbon-silane-hydrogen polymer is deposited when gaseous organosilane is used. A glow discharge decomposition method is preferably suited for the plasma polymn. method to be used.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CCD (チャージカップルドデバイス)B
BD (バリッドブリゲートデバイス) 、 CID 
(チャージインジェクションデバイス) 、 BASI
S (ペースストアタイプイメージセンサ−)等のカラ
ー固体撮像素子、密着型イメージセンサ−およびカラー
ディスプレイ用等に用いられるカラーフィルターに関す
るものであり、特に気相堆積により形成した色素膜に保
護層を形成したカラーフィルターに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to a CCD (charge coupled device) B
BD (valid bridge device), CID
(charge injection device), BASI
It relates to color filters used for color solid-state image sensors such as S (paste store type image sensors), contact type image sensors, and color displays, and is particularly concerned with the formation of a protective layer on a dye film formed by vapor phase deposition. Regarding color filters.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、カラーフィルター等の微少着色パターンの製法に
おいて色素層を真空蒸着によって色素の蒸着薄膜で形成
する方法が提案されている(例えば特開昭55−146
406号公報)。
Conventionally, a method has been proposed in which a dye layer is formed by a thin film of vapor-deposited dye by vacuum vapor deposition in the manufacturing method of minute colored patterns such as color filters (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 55-146
Publication No. 406).

この方法によれば色素そのもので着色層が形成でき染色
法における媒染層が不用なので極めて薄膜化され、かつ
非水工程によって色素層が形成できる。
According to this method, a colored layer can be formed from the dye itself, and a mordant layer in the dyeing method is not required, resulting in an extremely thin film, and the dye layer can be formed by a non-aqueous process.

また、こうした色素層をパターンニングする方法として
色素膜上にレジストパターンをつくり、これをマスクと
してプラズマあるいはイオンエツチング等のドライエツ
チングで色素パターンを形成する技術がある(特開昭5
8−34961号公報など)。
In addition, as a method for patterning such a dye layer, there is a technique in which a resist pattern is created on the dye film, and this is used as a mask to form a dye pattern by dry etching such as plasma or ion etching (Japanese Patent Application Laid-Open No.
8-34961, etc.).

しかしながら、この方法ではパターン状にされた色素層
上にレジストマスクが残存してしまう。
However, in this method, a resist mask remains on the patterned dye layer.

しかもこのマスクを色素層に何ら損傷を与えずに除去す
ることは工程上極めて困難なため結局レジストマスクが
色素層の上に積層された2層構成になる。
Furthermore, since it is extremely difficult to remove this mask without causing any damage to the dye layer, the result is a two-layer structure in which the resist mask is laminated on the dye layer.

そしてこのレジストマスクの残存は、レジストと色素層
の界面での光量損失などで光学性能の低下をまね(ばか
りでなく耐熱性をはじめとして各種の物性の信頼性低下
につながりやすいという欠点を有している。
The remaining resist mask not only causes a decrease in optical performance due to light loss at the interface between the resist and the dye layer (it also has the drawback of easily leading to a decrease in reliability of various physical properties including heat resistance). ing.

一方これに対して除去すべき部分の色素層の下部にレジ
ストマスク(以下アンダーマスクと呼ぶ)を設け、下部
のアンダーマスクを基板から除くことによってその上の
色素層をも同時に物理的に除去するいわゆるリバースエ
ツチング法(又はリフトオフ方法)によるパターンユン
グ法がある。この方法は後で溶解可能な物質を用いてア
ンダーマスクを形成後、その上に蒸着色素層を設け、し
かる後にアンダーマスクを溶解することによって所望の
パターン形成を行なうものである。リバースエツチング
法によればアンダーマスク自身が除去されることによっ
てパターンが形成されるので、マスクの残らない色素層
のみの簡単な構成となりドライエツチング法にみもれる
欠点は全て改善される。
On the other hand, a resist mask (hereinafter referred to as an undermask) is provided below the dye layer in the portion to be removed, and by removing the lower undermask from the substrate, the dye layer above it is also physically removed at the same time. There is a pattern Jung method based on a so-called reverse etching method (or lift-off method). In this method, after an undermask is formed using a substance that can later be dissolved, a vapor-deposited dye layer is provided thereon, and then the undermask is dissolved to form a desired pattern. According to the reverse etching method, a pattern is formed by removing the undermask itself, so the structure is simple, with only a dye layer and no mask remaining, and all the drawbacks of the dry etching method are improved.

以上の様なパターンニング工程によって複数色のカラー
フィルター着色層が形成された後、ゴミ。
After the color filter colored layers of multiple colors are formed through the above patterning process, dust is removed.

キズといった欠陥を防ぎ、また各種環境条件から保護す
るため着色層上に保護膜を設けることが望ましい。
It is desirable to provide a protective film on the colored layer to prevent defects such as scratches and protect it from various environmental conditions.

保護膜としては無機膜、例えばアルミナ、酸化チタン、
五酸化タンタル等の金属酸化物や窒化シリコン、二酸化
シリコン等のシリコン化合物が蒸着、スパッタリング、
グロー放電分解法等により形成され、もしくは有機膜1
例えばポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリ
コン樹脂、ガラスレジン、エポキシ樹脂、ポリパラキシ
レン樹脂がスピンコード、ディッピング、ロールコータ
−等の塗布法などにより形成されてきた。
As a protective film, an inorganic film such as alumina, titanium oxide,
Metal oxides such as tantalum pentoxide and silicon compounds such as silicon nitride and silicon dioxide are deposited, sputtered,
Formed by glow discharge decomposition method, etc., or organic film 1
For example, polyurethane resin, polycarbonate resin, silicone resin, glass resin, epoxy resin, and polyparaxylene resin have been formed by coating methods such as spin cord, dipping, and roll coater.

これらの保護膜のうち無機膜は有機蒸着色素層フィルタ
ーと物性が大いに異なり(特に熱膨張係数)、クラック
、剥れ等の欠陥が発生し易いという欠点があった。
Among these protective films, the inorganic film has physical properties (particularly the coefficient of thermal expansion) that are significantly different from those of the organic vapor-deposited dye layer filter, and has the disadvantage that defects such as cracks and peeling are likely to occur.

また有機膜の場合有機蒸着色素層フィルターとの物性は
非常に似ており無機膜に比べ色素層とのマツチングは良
好であるが、耐久性に優れる樹脂は無(外観的にはクラ
ックの発生、光学特性的には分光透過率の著しい変化が
生じるという欠点があった。
In addition, in the case of an organic film, the physical properties are very similar to that of an organic vapor-deposited dye layer filter, and the matching with the dye layer is better than that of an inorganic film, but there is no resin that has excellent durability (in terms of appearance, cracks occur, In terms of optical properties, there was a drawback in that a significant change in spectral transmittance occurred.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、上述の従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
で、色素層とのマツチングに優れ且つ耐久性も優れた保
護膜をもって色素層を保護することにより、高耐久性の
カラーフィルターを提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and provides a highly durable color filter by protecting the dye layer with a protective film that has excellent matching with the dye layer and is also durable. The purpose is to

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の構成は、気相堆積により形成した色素層を有す
る力、ラーフィルターの製造方法において、色素層上に
プラズマ重合による保護層を形成することを特徴とする
カラーフィルターの製造方法である。
The structure of the present invention is a method for producing a color filter having a dye layer formed by vapor deposition, which is characterized in that a protective layer is formed on the dye layer by plasma polymerization.

以下、本発明の方法の一例を図面に基づいて詳細に説明
する。第1図において所望の基板1にスピンナーを用(
・てレジストを回転塗布する。乾燥後適当な温度条件下
でプリベークする。ついでレジスト感度を有する光また
しt電子ビームで所定のパターン形状に露光し現像する
Hereinafter, an example of the method of the present invention will be explained in detail based on the drawings. In Fig. 1, a spinner is used on the desired substrate 1 (
・Rotate and apply resist. After drying, prebaking is performed under appropriate temperature conditions. Then, it is exposed and developed in a predetermined pattern shape with light or electron beam having resist sensitivity.

以上の工程によって第1図に示されるレジストパターン
2が基板1上に形成される。ついで第2図の如く、レジ
ストパターン上に色素層8を真空蒸着法によって形成す
る。
Through the above steps, the resist pattern 2 shown in FIG. 1 is formed on the substrate 1. Then, as shown in FIG. 2, a dye layer 8 is formed on the resist pattern by vacuum evaporation.

ついで色素層下のレジストパターンを除去するために、
色素層を溶解させず、また分光特性をそこなわずにレジ
ストパターンのみを溶解もしくは基板から剥離させる液
に浸漬する。
Next, in order to remove the resist pattern under the dye layer,
It is immersed in a liquid that dissolves or peels only the resist pattern from the substrate without dissolving the dye layer or damaging the spectral characteristics.

レジストマスクの除去によって同時に−その上にある色
素層が除去される訳であるが、これを補助するために、
浸漬時に超音波のエネルギーを加えることも有効である
Removal of the resist mask simultaneously removes the overlying dye layer, and to assist this,
It is also effective to apply ultrasonic energy during immersion.

このようにして、第3図の如く第1の色素パターン4が
形成される。さらに異なる色素パターンを同一基板上に
形成する場合には、パターンに応じてレジストマスクの
位置をずらし、上記の工程をくり返して行なえば良く、
第4図にはこのようにして得られた3種の色素パターン
4.5.6を基板上に形成した状態を示した。
In this way, the first dye pattern 4 is formed as shown in FIG. If a different dye pattern is to be formed on the same substrate, the position of the resist mask may be shifted according to the pattern and the above steps may be repeated.
FIG. 4 shows the state in which three types of dye patterns 4, 5 and 6 obtained in this manner are formed on a substrate.

ついでこの色素パターン上に第5図に示すごとくプラズ
マ重合による保護膜7を形成する。
A protective film 7 is then formed on this dye pattern by plasma polymerization as shown in FIG.

プラズマ重合により形成する保護膜7は、CH4゜C2
H4、Ca Hs・C2H,、C,H4・(CH3)2
などの炭化水素類あるいはS! (”H3)4 + S
 L (0”2 H!l )4 * S l (OC2
H5)2・(CH3)2 などのオルガノシランと称さ
れる化合物の一種以上のガス雰囲気中で放電させること
によって、基板上に堆積されて形成される。炭化水素類
ガスを用いた時には炭化水素重合体が堆積され、又オル
ガノシランガスを用いた時には炭素−シラン−水素重合
体が堆積される。この際、他の原料ガス例えばS iH
4,S 12H6,S i、H3,S i4H,。など
の水素化ケイ素類あるいはS tF49 S 12F6
 + S I C14+ 5IBr4などのハロゲン化
ケイ素とを混合した混合ガスを用い、混合比その他の製
造条件を適当に制御することによって堆積層中に所望の
濃度の炭素原子を炭化水素類ガスとハロゲン化ケイ素と
の混合、または上記炭化水素類ガスをオルガノシランガ
スに置きかえて混合する場合がある。
The protective film 7 formed by plasma polymerization is CH4°C2
H4, Ca Hs・C2H,, C, H4・(CH3)2
Hydrocarbons such as S! (”H3) 4 + S
L (0”2 H!l )4 * S l (OC2
It is formed by depositing one or more compounds called organosilanes, such as H5)2.(CH3)2, on a substrate by discharging in a gas atmosphere. When a hydrocarbon gas is used, a hydrocarbon polymer is deposited, and when an organosilane gas is used, a carbon-silane-hydrogen polymer is deposited. At this time, other raw material gas such as SiH
4, S 12H6, S i, H3, S i4H,. Silicon hydrides such as S tF49 S 12F6
+ S I C14+ By using a mixed gas mixed with a silicon halide such as 5IBr4 and appropriately controlling the mixing ratio and other manufacturing conditions, a desired concentration of carbon atoms can be halogenated with a hydrocarbon gas in the deposited layer. It may be mixed with silicon, or may be mixed by replacing the above hydrocarbon gas with organosilane gas.

例 CH4と81−、Si(CH3)4 とSiH4等
混合の効果としては堆積層中の炭素原子の濃度を上述す
る2種類のガスの混合比で変えることができ、膜の分光
透過率を変えることが可能になることである。
For example, the effect of mixing CH4 and 81-, Si(CH3)4 and SiH4, etc. is that the concentration of carbon atoms in the deposited layer can be changed by the mixing ratio of the two types of gases mentioned above, and the spectral transmittance of the film can be changed. It is possible to do so.

本発明で用いるプラズマ重合法は、前述のガス雰囲気中
で放電を生起させることにより色素層上に有機膜7の堆
積層を形成することができる。この際に用いる放電とし
ては、直流グロー放電法、高周波放電法、マイクロ波放
電法等の放電現象を利用することができる。
The plasma polymerization method used in the present invention can form a deposited layer of the organic film 7 on the dye layer by causing discharge in the above-mentioned gas atmosphere. As the discharge used in this case, a discharge phenomenon such as a direct current glow discharge method, a high frequency discharge method, a microwave discharge method, etc. can be used.

本発明の好ましい具体例ではグロー放電分解法を用いる
ことが適している。第6図にグロー放電分解法による製
造装置を示す。
In preferred embodiments of the invention, it is suitable to use glow discharge decomposition methods. FIG. 6 shows a manufacturing apparatus using the glow discharge decomposition method.

図中の602のガスボンベには、色素パターンの形成さ
れた基板の上に炭化水素重合体の堆積層を形成するため
の原料ガスが密封されており、その−例として、例えば
602は、C2H4ガスボンベである。図示されていな
いがこれら以外に、必要に応じて所望のガス種のボンベ
を増設することが可能である。
A gas cylinder 602 in the figure is sealed with a raw material gas for forming a deposited layer of a hydrocarbon polymer on a substrate on which a dye pattern is formed. It is. Although not shown in the drawings, it is possible to add cylinders of desired gas types in addition to these as needed.

これらのガスを反応室60゛lに流入させるには、ガス
ボンベ602のパルプ603及びリークノくルプ604
が閉じられていることを確認し、また、流入バルブ60
5′、流出パルプ606及び補助ノくルプ607が開か
れていることを確認して、先づメインバルブ608を開
いて反応室601及びガス配管内を排気する。次に真空
計609の読みが約5 X 10  torrになった
時点で補助ノ(ルブ607及び流出パルプ606を閉じ
る。続いてガスボンベ602よりC2H4ガスをパルプ
603を開℃・て出口圧ゲージ610の圧を調整し、流
入)くルプ605を徐々に開いて、マスフローコントロ
ーラ611内に流入させる。引き続いて流出ノくルプ6
06及び補助パルプ607を徐々に開いて夫々のガスを
反応室601に流入させる。このとき反応室内の圧力が
所望の値になるように真空計609の読みを見ながらメ
インバルブ608の開口を調整する。電源612を所望
の電力に設定して反応室601内にグロー放電を生起さ
せることにより色素パターンの形成された基板618の
上に炭化水素重合体の堆積層が形成される。
In order to flow these gases into the reaction chamber 60゛l, the pulp 603 and leakage nozzle 604 of the gas cylinder 602 are
Make sure that the inlet valve 60 is closed and that the inlet valve 60 is closed.
5'. After confirming that the outflow pulp 606 and the auxiliary nozzle 607 are open, first open the main valve 608 to exhaust the reaction chamber 601 and the gas piping. Next, when the reading on the vacuum gauge 609 reaches approximately 5 x 10 torr, close the auxiliary valve 607 and the outflow pulp 606. Next, the C2H4 gas is supplied from the gas cylinder 602 to the pulp 603 by opening the outlet pressure gauge 610. The pressure is adjusted and the inflow valve 605 is gradually opened to allow the flow into the mass flow controller 611. Continuing to leak Nokuru 6
06 and the auxiliary pulp 607 are gradually opened to allow the respective gases to flow into the reaction chamber 601. At this time, the opening of the main valve 608 is adjusted while checking the reading on the vacuum gauge 609 so that the pressure in the reaction chamber reaches a desired value. A deposited layer of hydrocarbon polymer is formed on the dye-patterned substrate 618 by setting the power supply 612 to a desired power to generate a glow discharge in the reaction chamber 601 .

この様にして形成する保護膜は、50A〜2μ程度、好
ましくは100K−1μ程度の膜厚で形成することが適
当である。上述の方法で形成された保護膜は従来よりこ
の種の目的で用いられていた真空蒸着法により得た無機
膜や塗布法により形成した有機膜より薄い膜厚で形成し
ても十分な耐久力をもつことができる。
The protective film formed in this manner is suitably formed to have a thickness of about 50A to 2μ, preferably about 100K to 1μ. The protective film formed by the above method has sufficient durability even when formed at a thinner film thickness than the inorganic film obtained by the vacuum evaporation method conventionally used for this type of purpose or the organic film formed by the coating method. can have.

また、本発明に用いる色素材料は、昇華あるいは蒸着可
能な染料あるいは顔料が用いられ、例えばフタロンアニ
ン系顔料、イソインドリノン系顔料、ポリサイクリック
系顔料、ナフトール系顔料。
Further, the dye material used in the present invention is a dye or pigment that can be sublimated or vapor deposited, such as a phthalonanine pigment, an isoindolinone pigment, a polycyclic pigment, or a naphthol pigment.

インダスレン系染料、油溶性染料1分散系染料などが用
いられる。
Indathrene dyes, oil-soluble dyes, monodispersed dyes, and the like are used.

また、レジストパターンの作成に用いるレジストとして
は、後に溶解可能であればネガ型、ポジ型を問わない。
Further, the resist used for creating the resist pattern may be either negative or positive type as long as it can be dissolved later.

しかしながら好ましくはポジ型レジストが良く、例えば
商品名を挙げると[FPM 210 、 FBM 11
0゜FBM120J l’イキン工業製)「Azシリー
ズ: 111.119A、120,340,1850B
、1850J、1370゜1375.1450.145
0J、1470.1475,100.2415゜248
0j(以上ンプレー製) [Waycoat HPR−
204゜205.206.207,1182J  「W
aycoatMPRJ (以上ハント製) 「Koda
k Micro Po5itive Re5ist J
(コダック製) [l5ofine Po5itive
 Re5ist J(マイクロイメージテクノロジー製
)「PC129゜129sFJ(ポリクローム製) [
0FPR??、78゜800J  [0EBR1000
,1010,lol J  [0DUR1000゜10
01.1010.1013.1014J (以上東京応
化製)rEBRl 、 9J (東し製) 「FMRE
loo 、Elol J(富士薬品工業製) 「JSR
Po5itive pHotoresistPFR80
03J  (日本合成ゴム製) 「5erectilu
x PJ(メルク製)などが挙げられる。
However, positive resists are preferred, such as product names [FPM 210, FBM 11].
0゜FBM120J l'Ikin Kogyo) ``Az series: 111.119A, 120, 340, 1850B
, 1850J, 1370°1375.1450.145
0J, 1470.1475, 100.2415°248
0j (manufactured by Nprey) [Waycoat HPR-
204゜205.206.207,1182J "W
aycoat MPRJ (manufactured by Hunt) "Koda
k Micro Po5itive Re5ist J
(manufactured by Kodak) [l5ofine Po5itive
Re5ist J (made by Micro Image Technology) “PC129°129sFJ (made by Polychrome) [
0FPR? ? , 78°800J [0EBR1000
,1010,lol J [0DUR1000゜10
01.1010.1013.1014J (manufactured by Tokyo Ohka) rEBRl, 9J (manufactured by Toshi) "FMRE
loo, Elol J (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) “JSR
Po5itive pHotoresist PFR80
03J (made by Japan Synthetic Rubber) “5erectilu
x PJ (manufactured by Merck) and the like.

本発明で用いられる基板は樹脂の塗布が可能であれば特
に限定されるものではない。具体的には以下、のものが
使用できる。例えばガラス板;光学用樹脂板;ゼラチン
;ポリビニルアルコール、ヒドロキンエテルセルロース
、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリビニ
ルブチラール。
The substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it can be coated with a resin. Specifically, the following can be used. For example, glass plates; optical resin plates; gelatin; polyvinyl alcohol, hydroquine ether cellulose, polymethyl methacrylate, polyester, polyvinyl butyral.

ポリアミドなどの樹脂フィルム。またパターン状の色素
層をカラーフィルターとして適用できる機材を基板とし
て一体に形成することも可能である。
Resin films such as polyamide. It is also possible to integrally form a substrate with a material to which a patterned dye layer can be applied as a color filter.

その場合の基板の一例としては、ブラウン管表示面、撮
像管の受光面、 CCD、BBD、CID、BASIS
等の固体撮像素子が形成されたウェハー、薄膜半導体を
用いた密着型イメージセンサ−1液晶ダイスブレー面、
カラー電子写真用感光体等があげられる。
Examples of substrates in this case include cathode ray tube display surfaces, image pickup tube light receiving surfaces, CCDs, BBDs, CIDs, and BASIS.
A wafer on which a solid-state image sensor is formed, a contact type image sensor using a thin film semiconductor-1 liquid crystal die blade surface,
Examples include photoreceptors for color electrophotography.

以下本発明を実施例に基づき、より具体的に説第1図〜
第5図に示す工程に従い、ガラス基板1上にスピンナー
塗布法により、ポジ型レジスト(商品名: 0FPR8
00,東京応化製)を800OAの膜厚に塗布した。
The present invention will be explained in more detail below based on examples.
According to the steps shown in FIG. 5, a positive resist (product name: 0FPR8) is applied onto the glass substrate 1 by a spinner coating method.
00, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied to a film thickness of 800 OA.

90℃80分のプリベークを行なった後、紫外光にてマ
スク露光を行ない、0FPR専用現像液に1分浸漬し、
同じく専用リンス液に1分浸漬してレジストマスク2を
形成した。次にレジストマスクの形成されたガラス基板
1と、MOボートに詰めた銅フタロシアニンを真空器内
に設置し、真空度10〜10  torrにおいてMo
ボートを450〜550℃に加熱し銅フタロンアニンの
蒸着を行なった。膜厚は4000 Aとした。しかる後
に0FPR専用現像液中にて浸漬攪拌を行ない、レジス
トマスクを溶解しながら蒸着膜の不要部分を除去するこ
とにより青色色素パターン4を形成した。
After pre-baking at 90°C for 80 minutes, mask exposure was performed with ultraviolet light, immersion in 0FPR exclusive developer for 1 minute,
Similarly, a resist mask 2 was formed by immersing it in a dedicated rinsing liquid for 1 minute. Next, the glass substrate 1 on which the resist mask was formed and the copper phthalocyanine packed in the MO boat were placed in a vacuum chamber, and the Mo
The boat was heated to 450-550°C to perform vapor deposition of copper phthalonanine. The film thickness was 4000A. Thereafter, the blue dye pattern 4 was formed by immersing and stirring in a developer exclusively for 0FPR and removing unnecessary portions of the deposited film while dissolving the resist mask.

続いてこのパターン状青色色素層の形成されたガラス基
板上に同様な工程で0FPR800を塗布し、露光、現
像し、次のパターン状緑色色素に相当するレジストマス
クを形成した。これを真空蒸着機に設置し、今度はpb
ソフタンアニンを450〜550℃で蒸着し3000 
Aの膜を得た。
Subsequently, 0FPR800 was coated in the same process on the glass substrate on which the patterned blue dye layer was formed, exposed and developed to form a resist mask corresponding to the next patterned green dye. This is installed in a vacuum evaporation machine, and this time pb
Softanine is vapor-deposited at 450-550℃ and 3000
Film A was obtained.

しかる後に現像液で浸漬攪拌し緑色色素パターン5を形
成した。さらに全く同様な工程により赤色色素としてイ
ルガジンレツドBPT (商品名 テバガイギー製 C
I NcL71127  )を400〜500℃で約a
ooo X蒸着し、現像液処理により赤色色素パターン
6を得た。
Thereafter, it was immersed in a developer and stirred to form a green dye pattern 5. Furthermore, a red pigment was produced using the same process using Irgazin Red BPT (trade name: Teva Geigy C).
I NcL71127) at 400 to 500℃ about a
ooo X was deposited and treated with a developer to obtain a red dye pattern 6.

次にこの色素層が形成されたガラス基板上に下記の成膜
条件で13.56MH2のグロー放電によりエチレンの
プラズマ重合膜7を形成した。モノマーとしてエチレン
を用い、圧力は1 torr s放電時間は10分間、
モノマーガス流量は20 SCCM 。
Next, on the glass substrate on which this dye layer was formed, an ethylene plasma polymerized film 7 was formed by glow discharge of 13.56 MH2 under the following film forming conditions. Ethylene was used as the monomer, the pressure was 1 torr, the discharge time was 10 minutes,
Monomer gas flow rate was 20 SCCM.

放電電力は50Wで行なった。The discharge power was 50W.

この条件でエチレンのプラズマ重合膜を約1μmの膜厚
で形成した。このようにして作成されたカラーフィルタ
ーはクラック、剥れ等の外観上の欠陥は無かった。また
このカラーフィルターの耐久性を調べる為に温度85°
C9相対湿度85%。
Under these conditions, a plasma polymerized film of ethylene was formed to a thickness of about 1 μm. The color filter thus produced had no defects in appearance such as cracks and peeling. In addition, to check the durability of this color filter, the temperature was 85°.
C9 relative humidity 85%.

500時間の耐久性テストを行なったが、クラック、剥
れ等の外観変化は無く、また分光特性の変化については
ピーク透過率変化が0〜2%未満。
A 500-hour durability test was conducted, but there were no changes in appearance such as cracks or peeling, and regarding changes in spectral characteristics, the change in peak transmittance was less than 0 to 2%.

ピーク波長変化が0〜Z nm未18であった。The peak wavelength change was less than 18 nm from 0 to Z nm.

実施例2 実施例1で作成したカラーフィルターを固体撮像素子(
たとえばCharge Coupled Deviee
 (CCD)Base 5tore Type Ima
ge 5ensor (BASIS)  など)が形成
されたウェーハ上に貼合わせた。
Example 2 The color filter created in Example 1 was used as a solid-state image sensor (
For example, Charge Coupled Device
(CCD)Base 5tore Type Ima
ge 5 sensor (BASIS), etc.) was bonded onto a wafer on which a sensor was formed.

こうして作成されたカラー固体撮像素子は耐久性にすぐ
れ且つ良好な色再現性を有していた。
The color solid-state image sensor thus produced had excellent durability and good color reproducibility.

実施例8 固体撮像素子(たとえばCharge Coupled
 Device (CCD)、 Ba5e 5tore
 Type Image 5ensor (BASIS
)など)の形成されたウェーハ基板上に実施例1と同様
な工程でカラーフィルターを形成し、カラー固体撮像素
子を得た。
Example 8 Solid-state image sensor (for example, Charge Coupled
Device (CCD), Ba5e 5tore
Type Image 5 sensor (BASIS
) etc.) A color filter was formed on the wafer substrate in the same process as in Example 1 to obtain a color solid-state image sensor.

こうして作成されたカラー固体撮像素子は耐久性にすぐ
れ且つ良好な色再現性を有していた。
The color solid-state image sensor thus produced had excellent durability and good color reproducibility.

実施例4 第7図は、本発明によるカラーフォトセンサ作製法の好
適な実施例を説明するための断面概略図であり、第8図
は本発明の製造方法により得られたカラー用フォトセン
サアレイの部分平面概略図である。また、第9図はA−
Bでの断面概略図である。
Example 4 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a preferred embodiment of the color photosensor manufacturing method according to the present invention, and FIG. 8 is a color photosensor array obtained by the manufacturing method of the present invention. FIG. Also, Fig. 9 shows A-
It is a cross-sectional schematic diagram at B.

先ず、ガラス基板(コーニング社製”7059)8の上
にグロー放電法によってa−8i層からなる光導電層(
イントリンシック@)9を設けた。即ち、H2で10容
量チに稀釈されたSiH4をガス圧0、50 Torr
 、 RF (Radio Frequency )パ
ワーLOW、基板温度250℃で2時間基板上に堆積さ
せることによって0.7μm厚の光導電層9を得た。同
様にグロー放電法によりn 層10を設けた。即ち、H
2で10容量チに稀釈されたSin、  とH2で10
0 ppmに稀釈されたPH8とを混合比に10で混合
したガスを原料として用い、その他は先の光導電層9の
堆積条件と同様にして光導電層9に連続して0.1μm
厚のn 層1oを設けた。次に、電子ビーム蒸着法でA
I! を0.3μ厚に堆積さiて導電層11を形成した
。続いて、光電変換部となる部分の導電層11を除去し
た。即ち、ポジ型のマイクロポジット1300−27 
(商品名: 5hlpley 社製)フォトレジストを
用いて所望の形状にフォトレジストパターンを形成した
後、リン酸(85容量チ水溶液)、硝酸(60容量チ水
溶?rjL)氷酢酸及び水を16:1:2:1の容積比
で混合したエツチング液を用いて露出部(レジストパタ
ーンの設けられていない部分)の導電層11を除去し、
共通電極12及び個別電極13を形成し九次に、光電変
換部となる部分のn 層10を基板上から除去した。即
ち、上記マイクロポジット1300−27フオトレジス
トを剥離した後、平行平板型プラズマエツチング装置(
日電アネルパ社製Dx−451)を用いてプラズマエツ
チング法(別名リアクティブイオンエツチング法)でR
Fパワー120W、ガス圧0.ITorrでCF、ガス
によるドライエツチングを5分間行ない、露出部の+ n 層10及び光導電層9の表面層の一部を基板上から
除去した。尚、本実施例では、エツチング装置のカソー
ド材料のインプランテーンヨンヲ防止するために、カソ
ード上にポリシリコンのスパッタ用ターゲット(8イン
チグ、純度99.999%)を置き、その上に試料をの
せ、カソード材料のSUSが露出する部分はドーナツ状
に切抜いたテフロンシートでカバーし、SUS面が殆ど
プラズマにさらされない状態でエツチングを行なった。
First, a photoconductive layer consisting of an a-8i layer (
Intrinsic@)9 was established. That is, SiH4 diluted to 10 volumes with H2 was heated to a gas pressure of 0.50 Torr.
A photoconductive layer 9 with a thickness of 0.7 μm was obtained by depositing the photoconductive layer 9 on the substrate for 2 hours at a low RF (Radio Frequency) power and a substrate temperature of 250° C. Similarly, an n layer 10 was provided using the glow discharge method. That is, H
Sin diluted to 10 volumes with 2, and 10 with H2
A gas prepared by mixing PH8 diluted to 0 ppm with a mixing ratio of 10 was used as a raw material, and the other conditions were the same as those for the photoconductive layer 9, so that a layer of 0.1 μm was continuously deposited on the photoconductive layer 9.
A layer 1o of thickness n was provided. Next, A
I! A conductive layer 11 was formed by depositing 0.3 μm thick. Subsequently, the portion of the conductive layer 11 that would become the photoelectric conversion portion was removed. That is, positive type Microposit 1300-27
After forming a photoresist pattern in a desired shape using a photoresist (product name: 5hlplayy), phosphoric acid (85 volume water solution), nitric acid (60 volume water solution?rjL), glacial acetic acid, and water were added at 16:1. Using an etching solution mixed in a volume ratio of 1:2:1, the conductive layer 11 in the exposed portion (the portion where the resist pattern is not provided) is removed;
After forming the common electrode 12 and the individual electrodes 13, the n-layer 10 in the portion that would become the photoelectric conversion section was removed from the substrate. That is, after peeling off the Microposit 1300-27 photoresist, a parallel plate plasma etching apparatus (
R etching was performed using plasma etching method (also known as reactive ion etching method) using Nichiden Anelpa Dx-451).
F power 120W, gas pressure 0. Dry etching using CF and gas was performed at ITorr for 5 minutes to remove exposed portions of the + n layer 10 and the surface layer of the photoconductive layer 9 from the substrate. In this example, in order to prevent implantation of the cathode material in the etching device, a polysilicon sputtering target (8 inches, purity 99.999%) was placed on the cathode, and the sample was placed on top of it. The exposed portion of the SUS cathode material was covered with a Teflon sheet cut out in a donut shape, and etching was performed with the SUS surface hardly exposed to plasma.

その後、窒素を81 / min流したオープン内で2
00℃、60分の熱処理を行なった。こうして作製され
たフォトセンサアレーの表面に、色素層を形成するに先
立って以下の工程で保護層を形成した。
After that, it was heated in an open chamber with a nitrogen flow of 81/min.
Heat treatment was performed at 00°C for 60 minutes. Prior to forming the dye layer, a protective layer was formed on the surface of the photosensor array thus produced in the following steps.

すなわちフォトセンサアレー上にグロー放電法によって
シリコンナイトライド層14を形成した。
That is, a silicon nitride layer 14 was formed on the photosensor array by a glow discharge method.

即ち、H2で10容量チに稀釈されたSiH4と100
%NH3をl:4の流量比で混合したガスを用い、その
他はa−8i層を形成する条件と同様にして0.5μ厚
のシリコンナイトライド(a−8iNH)層14を形成
した。
That is, SiH4 diluted to 10 volumes with H2 and 100
A silicon nitride (a-8iNH) layer 14 having a thickness of 0.5 μm was formed using a gas mixed with %NH3 at a flow rate ratio of 1:4, but under the same conditions as for forming the a-8i layer.

次に、この保護層14を基板として実施例1と同様な工
程で青色色素パターン15.緑色色素パターン16.赤
色色素パターン17を形成した。
Next, using this protective layer 14 as a substrate, a blue dye pattern 15 is formed in the same process as in Example 1. Green dye pattern 16. A red dye pattern 17 was formed.

次に、この色素層の形成されたフォトセンサーアレイ上
に七ツマ−としてキシレン、圧力が1torr 、放電
時間が20分間、モノマーガス流量203CCM 、放
電電力50Wの成膜条件で13.56胚のグロー放電に
より厚さ1μmのプラズマ重金膜の保護層18を形成し
た。
Next, on the photosensor array on which this dye layer was formed, xylene was applied as a layer, and 13.56 embryos glowed under the film-forming conditions of a pressure of 1 torr, a discharge time of 20 minutes, a monomer gas flow rate of 203 CCM, and a discharge power of 50 W. A protective layer 18 of a plasma heavy metal film having a thickness of 1 μm was formed by electric discharge.

このようにして作成したカラーフォトセンサアレイは耐
久性にすぐれ良好な色再現性を有していた。
The color photosensor array thus produced had excellent durability and good color reproducibility.

実施例5 実施例4の別の態様として第10図、第11図に示すよ
うに保護層14を形成せずフォトセンササ−アレイ上に
直接色素層を形成した後、実施例4と同様な方法でプラ
ズマ重合膜よりなる保護層18を形成した。
Example 5 As another embodiment of Example 4, as shown in FIGS. 10 and 11, a dye layer was formed directly on the photosensor array without forming the protective layer 14, and then the same process as in Example 4 was performed. A protective layer 18 made of a plasma polymerized film was formed using the following method.

このようにして作成されたカラーフォトセンナ−アレイ
は耐久性にすぐれ良好な色再現性を有していた。
The color photosenner array produced in this manner was excellent in durability and had good color reproducibility.

実施例6 実施例1で作成したカラーフィルターを実施例4又は5
で作成したフォトセンサアレイ上に貼合せることにより
カラーフォトセンサーアレイを形成した。
Example 6 The color filter created in Example 1 was used in Example 4 or 5.
A color photosensor array was formed by laminating it on the photosensor array prepared in .

このようにして作成したカラーフォトセンチアレイは耐
久性にすぐれ良好な色再現性を有していた。
The color photocentiarray thus produced had excellent durability and good color reproducibility.

実施例7 ガラス基板上に薄膜トランジスタアレイを形成し、画素
電極上に実施例1と全く同様な工程により色素パターン
と保護層を形成した。
Example 7 A thin film transistor array was formed on a glass substrate, and a dye pattern and a protective layer were formed on pixel electrodes by the same process as in Example 1.

次に、この基板と対向電極が形成された基板の間に液晶
を注入し、カラー用液晶表示素子を作成した。
Next, liquid crystal was injected between this substrate and the substrate on which the counter electrode was formed, to create a color liquid crystal display element.

尚、色素パターンとその上に形成する保護層は薄膜トラ
ンジスタの形成された基板だけでなく反対側の一面にI
TO電極を形成した基板上に画素電極に対応して形成す
ることも可能である。
It should be noted that the dye pattern and the protective layer formed thereon are applied not only to the substrate on which the thin film transistor is formed, but also to the opposite side.
It is also possible to form the TO electrode corresponding to the pixel electrode on the substrate on which the TO electrode is formed.

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は耐久
性にすぐれ且つ色忠実度にすぐれたカラーディスプレイ
であった。
The color liquid crystal display element thus formed was a color display with excellent durability and color fidelity.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明による効果としては、プラズマ重合による保護層
は真空蒸着法により形成した無機膜に比べ膜歪み、クラ
ックの発生やピンホールの発生が無く、又塗布法により
形成された有機膜に比べ、樹脂中に含有する溶剤により
色素層が犯されることが無いため、フィルターの分光特
性の変化はほとんど無い。また、上記有機膜に比べ薄膜
で耐久性にすぐれており、混合ガスを適当に選択するこ
とにより種々の保護膜を得ることができる。
The effects of the present invention include that the protective layer formed by plasma polymerization is free from film distortion, cracks, and pinholes compared to inorganic films formed by vacuum evaporation, and is more effective than organic films formed by coating. Since the dye layer is not damaged by the solvent contained therein, there is almost no change in the spectral characteristics of the filter. In addition, it is a thinner film and has better durability than the above-mentioned organic films, and various protective films can be obtained by appropriately selecting a mixed gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第5図は本発明の詳細な説明する為のカラーフ
ィルター作成工程を示す図、第6図はグロー放電法によ
る製造装置の模式図、第7図は本発明の詳細な説明する
為のカラーフォトセンサーアレイの作成工程を示す断面
図、第8図はカラーフォトセンサーアレイの平面図、第
9図はカラーフォトセンサーアレイのA−B断面図、第
10図はカラーフォトセンサーアレイの別の態様を示す
平面図、第11図はカラーフォトセンナ−アレイのC−
D断面図である。 1・・・・・・基板、    2・・・・・・レジスト
マスク。 3・・・・・・色素Ii 、   4.5.6・・・色
素パターン。 7.18・・・保護膜、  8・・・・・・ガラス基板
。 9・・・・・・光導電層、10・・・・・・n 層。 11・・・・・・導電層、  12・・・・・・共通電
極。 13・・・・・・個%1□電極 、    14・・・
・・・シリコンナイトライド層。 15.16.17・・・・・・色素パターン。 601・・・・・・反応室、   602・・・・・・
ガスボンベ。 603・・・・・・パル7”、   604・・・・・
・リークパルプ。 605・・・・・・流入パルプ、606・・・・・・流
出パルプ。 607・・・・・・補助パルプ、608・・・・・・メ
インパルプ。 609・・・・・・真空計、   610・・・・・・
出口圧ゲージ。 611・・・・・・マスフローコントローラ。 612・・・・・・電源。 b 第  8  図 第 10  図
Figures 1 to 5 are diagrams showing the color filter production process for explaining the present invention in detail, Figure 6 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus using the glow discharge method, and Figure 7 is a detailed explanation of the present invention. 8 is a plan view of the color photosensor array, FIG. 9 is an A-B sectional view of the color photosensor array, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the color photosensor array. A plan view showing another embodiment, FIG. 11 is a C-
It is a D sectional view. 1...Substrate, 2...Resist mask. 3...Dye Ii, 4.5.6...Dye pattern. 7.18...Protective film, 8...Glass substrate. 9... photoconductive layer, 10... n layer. 11... Conductive layer, 12... Common electrode. 13...pcs%1□electrode, 14...
...Silicon nitride layer. 15.16.17...Dye pattern. 601...Reaction chamber, 602...
gas cylinder. 603...Pal 7", 604...
・Leak pulp. 605... Inflow pulp, 606... Outflow pulp. 607... Auxiliary pulp, 608... Main pulp. 609... Vacuum gauge, 610...
Outlet pressure gauge. 611... Mass flow controller. 612...Power supply. b Figure 8 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  気相堆積により形成した色素層を有するカラーフィル
ターの製造方法において、色素層上にプラズマ重合によ
る保護層を形成することを特徴とするカラーフィルター
の製造方法。
A method for producing a color filter having a dye layer formed by vapor deposition, the method comprising forming a protective layer on the dye layer by plasma polymerization.
JP59226662A 1984-10-30 1984-10-30 Production of color filter Pending JPS61105507A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6256902A (en) * 1985-09-06 1987-03-12 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Color filter
JPH0210319A (en) * 1988-06-29 1990-01-16 Stanley Electric Co Ltd Method for forming color filter in color liquid crystal display element
WO1999024865A1 (en) * 1997-11-07 1999-05-20 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electro-optical display

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