JPS6130241B2 - - Google Patents

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JPS6130241B2
JPS6130241B2 JP55131587A JP13158780A JPS6130241B2 JP S6130241 B2 JPS6130241 B2 JP S6130241B2 JP 55131587 A JP55131587 A JP 55131587A JP 13158780 A JP13158780 A JP 13158780A JP S6130241 B2 JPS6130241 B2 JP S6130241B2
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JP
Japan
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color separation
separation filter
resin film
solid
cutting
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JP55131587A
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Japanese (ja)
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JPS5756808A (en
Inventor
Akira Okazaki
Hiroyuki Matsui
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/233Manufacture of photoelectric screens or charge-storage screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は色分離フイルターを内蔵した固体カラ
ーカメラに用いる色分離フイルターの製造方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a color separation filter used in a solid-state color camera incorporating a color separation filter.

固体撮像素子には、フレーム転送方式CCD、
インターライン転送方式CCD、MOS、BBD、
CID、PCD等各種あり、開発が進められている。
カラー固体撮像装置をつくるには、カラー信号を
得るため色分離が必要である。色分離を行なうた
めには、固体撮像素子を3ケ用い、プリズム方式
あるいはミラー方式により色分離する三板方式及
びプリズム方式あるいはミラー方式で輝度信号と
クロマ信号を分ける二板方式があるが、色分離フ
イルターは単板方式と二板方式に必要とされる。
The solid-state image sensor includes a frame transfer type CCD,
Interline transfer method CCD, MOS, BBD,
There are various types such as CID and PCD, and development is progressing.
To create a color solid-state imaging device, color separation is necessary to obtain color signals. To perform color separation, there are two methods: a three-chip method that uses three solid-state image sensors and uses a prism method or mirror method to separate the colors, and a two-chip method that uses a prism method or a mirror method to separate luminance signals and chroma signals. Filters are required for single-panel and dual-panel systems.

固体撮像素子の各画素に対応してモザイク状あ
るいはストライプ状の色分離フイルター層をもつ
色分離フイルターを配置させる方法としては、前
もつてガラス等の透明支持体上に固体撮像素子の
各画素に対応するように色分離フイルター層を形
成した色分離フイルターをリレーレンズを介して
固体撮像素子上に結像する方法(リレーレンズ
法)、色分離フイルターを接着剤により固体撮像
素子表面に貼合せる方法(貼合せ法)及び固体撮
像素子上に色分離フイルターを直接加工して配置
する方法(直接法)がある。本発明は、上記貼合
せ法に用いる色分離フイルターの製造方法に関す
る。
A method of arranging a color separation filter having a mosaic or striped color separation filter layer corresponding to each pixel of a solid-state image sensor is to place a color separation filter layer on a transparent support such as glass in front of each pixel of the solid-state image sensor. A method in which a color separation filter with a corresponding color separation filter layer formed is imaged on a solid-state image sensor via a relay lens (relay lens method), a method in which a color separation filter is bonded to the surface of a solid-state image sensor using an adhesive. There are two methods: (bonding method) and a method (direct method) in which a color separation filter is directly processed and placed on the solid-state image sensor. The present invention relates to a method for manufacturing a color separation filter used in the above-mentioned bonding method.

固体撮像素子上に色分離フイルターを貼合せて
一体化するカラー固体撮像素子板の製造方法の一
例を第1図により説明する。まず、チツプ化した
表面部に受光部2をもつた固体撮像素子1とこの
固体撮像素子の各画素に対応するように透明基板
3上にモザイク状あるいはストライプ状に色分離
フイルター層4を形成した色分離フイルター5を
接着剤層6により、画素と色分離フイルター層4
を正確に位置合せを行ない、固体撮像素子1と色
分離フイルター5を貼合せて一体化し、カラー固
体撮像素子板を作製する。第1図において、各画
素等を模式的に描いたが、一般的には画素数は6
万〜40万個ある。
An example of a method for manufacturing a color solid-state image sensor plate in which a color separation filter is bonded and integrated onto a solid-state image sensor will be described with reference to FIG. First, a solid-state image sensor 1 having a light-receiving section 2 on its chipped surface and a color separation filter layer 4 in a mosaic or stripe pattern were formed on a transparent substrate 3 corresponding to each pixel of the solid-state image sensor. The color separation filter 5 is attached to the pixel and the color separation filter layer 4 by an adhesive layer 6.
are accurately aligned, and the solid-state image sensor 1 and color separation filter 5 are bonded and integrated to produce a color solid-state image sensor plate. In Figure 1, each pixel is schematically drawn, but generally the number of pixels is 6.
There are 400,000 to 400,000 pieces.

第1図に示したように、固体撮像素子1は上記
画素の集合した受光部2とリードを取り出すため
のボンデイングパツド7があるが、色分離フイル
ター層4をもつた色分離フイルター5を貼合せる
場合、ボンデイングパツド7が色分離フイルター
5の一部におおわれてはならない。すなわち、色
分離フイルター5の透明支持板3のサイズはボン
デイングパツド部7にはみださないように精度良
く、前もつて切断しておく必要がある。このよう
に貼合せ後において、ボンデイングパツド部7を
露出させておく必要があるため、色分離フイルタ
ー5を固体撮像素子1ケ分に切断した後貼合せる
必要がある。
As shown in FIG. 1, the solid-state image sensor 1 has a light-receiving section 2 where the pixels are assembled and a bonding pad 7 for taking out the leads. In this case, the bonding pad 7 must not be partially covered by the color separation filter 5. That is, the size of the transparent support plate 3 of the color separation filter 5 must be cut with high precision so that it does not protrude into the bonding pad portion 7. Since it is necessary to expose the bonding pad portion 7 after bonding in this way, it is necessary to cut the color separation filter 5 into pieces for one solid-state image sensor and then bond them together.

第1図は固体撮像素子に色分離フイルターを貼
合せた形態を示したが、固体撮像素子を所定のリ
ードフレームにダイボンデイング、ワイヤーボン
デイングし、パッケージングした固体撮像素子に
色分離フイルターを貼合せる場合も同じである。
Figure 1 shows a form in which a color separation filter is attached to a solid-state image sensor, but the solid-state image sensor is die-bonded and wire-bonded to a predetermined lead frame, and the color separation filter is attached to the packaged solid-state image sensor. The same applies to the case.

また、色分離フイルター5は、第2図に示すよ
うに、3インチあるいは4インチ・サイズの丸あ
るいは角のガラス等からなる透明支持板8上に多
数個規則的に配列してそれらの間にCr蒸着模な
どからなる切断マーク9を設けて色分離フイルタ
ー基板を製造することができるが、この多数個配
列した色分離フイルター5を切断マーク9にした
がつて所定のサイズに高精度で切断する必要があ
る。
Further, as shown in FIG. 2, a large number of color separation filters 5 are regularly arranged on a transparent support plate 8 made of round or square glass of 3 inches or 4 inches in size, and are arranged between them. A color separation filter substrate can be manufactured by providing a cutting mark 9 made of a Cr vapor deposition pattern or the like, and the color separation filters 5 arranged in large numbers are cut into a predetermined size with high precision according to the cutting mark 9. There is a need.

このような方法において問題となるのは、複雑
な半導体集積回路と接着構成するため、フイルタ
ー基板の切断加工精度、よごれなどである。ま
た、フイルター基板切断加工の際における基板の
クラツク、ヒビおよびフイルター材料の剥離、欠
陥、キズなども大きな問題となる。
Problems with such a method include cutting precision of the filter substrate, dirt, etc. since the filter substrate is bonded to a complex semiconductor integrated circuit. In addition, cracks and cracks in the substrate and peeling, defects, and scratches of the filter material during cutting of the filter substrate also pose major problems.

従来、固体カラー撮像装置用色分離フイルター
の切断加工は、加工台の上に色分離フイルター
を、形成した、たとえばガラスなどで作られた色
分離フイルター基板を固着剤で固定した状態で任
意の寸法に上部からガラス切りあるいは切断機な
どによつて切断加工したものである。この方法
は、色分離フイルターがむきだしのため、切断加
工中にキズをつけたり、作業中にゴムなどが付着
し、歩留低下の大きな原因となつていた。また、
加工後のフイルタ基板の保存においても、フイル
ター面がむきだしになつているため取扱いがむず
かしい。
Conventionally, in the cutting process of color separation filters for solid-state color imaging devices, color separation filters are formed on a processing table, and a color separation filter substrate made of glass or the like is fixed with an adhesive, and the color separation filters are cut into arbitrary dimensions. The glass is cut from the top using a glass cutter or cutting machine. In this method, the color separation filters are exposed, which can cause scratches during the cutting process, and rubber and other substances may adhere to them during the cutting process, which is a major cause of lower yields. Also,
Even when storing the filter substrate after processing, handling is difficult because the filter surface is exposed.

本発明は、以上のような欠点をなくし、透明支
持板上に多数個の色分離フイルター部を配列、形
成した色分離フイルター基板から色分離フイルタ
ーを切り出す場合に、色分離フイルター面をきず
つけることなく、また基板に切断によるクラツク
などのきずの発生が少なく、加工歩留りの高い色
分離フイルターの切断加工による製造方法を提供
するものである。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks and makes it possible to cut out a color separation filter from a color separation filter substrate in which a large number of color separation filter sections are arranged and formed on a transparent support plate without damaging the surface of the color separation filter. The present invention also provides a method for manufacturing a color separation filter by cutting, which produces fewer scratches such as cracks on the substrate due to cutting and has a high processing yield.

色分離フイルターには無機材料によるダイクロ
イツクフイルターと、有機材料による有機フイル
ターとがあるが、色分離フイルターはコスト、精
度等の点から有機フイルターが広く用いられてい
る。しかし、有機フイルターはきずがつきやすい
ため、とくに本発明による切断法が有用となる。
Color separation filters include dichroic filters made of inorganic materials and organic filters made of organic materials, but organic filters are widely used from the viewpoint of cost, accuracy, etc. However, since organic filters are easily damaged, the cutting method according to the present invention is particularly useful.

つぎに、本発明による色分離フイルターの製造
方法を第3図により説明する。
Next, a method for manufacturing a color separation filter according to the present invention will be explained with reference to FIG.

図aに示すように、0.5mm板厚の硬質ガラス板
(たとえば、コーニング社製パイレツクスガラス
等)からなる透明支持体8上にCr、Al等の蒸着
膜により所定のパターンの切断用マーク9を形成
した後、切断用マーク9に囲まれた支持体8の表
面領域内に、染色媒体を塗布、製版し、着色する
工程をくり返す公知の方法により色分離フイルタ
ー層6を形成し、さらに色分離フイルター層4を
含む支持体8の全面上に透明有機樹脂からなる保
護膜10を形成し、色分離フイルター基板11を
作製する。この状態で色分離フイルター層4の欠
陥検査を行ない、不良チツプにはマークを入れて
もよい。
As shown in Figure a, cutting marks 9 in a predetermined pattern are formed on a transparent support 8 made of a 0.5 mm thick hard glass plate (for example, Corning Pyrex glass, etc.) with a vapor-deposited film of Cr, Al, etc. After forming, a color separation filter layer 6 is formed in the surface area of the support 8 surrounded by the cutting marks 9 by a known method of repeating the steps of applying a dyeing medium, making a plate, and coloring. A protective film 10 made of a transparent organic resin is formed on the entire surface of the support 8 including the color separation filter layer 4 to produce a color separation filter substrate 11. In this state, the color separation filter layer 4 may be inspected for defects and marks may be placed on defective chips.

つぎに、図bに示すように、支持体8の色分離
フイイルター層4側の全面上に樹脂フイルム12
を気泡が入らないように貼り合せる。実際には、
塩化ビニル粘着フイルム、たとえばSPV−224テ
ープ(日東電工社製)を室温で貼り合せた後、密
着性を良くするために、70℃で約3分間加熱し、
基板サイズに樹脂フイルムを切断する。
Next, as shown in FIG.
Attach the pieces so that there are no air bubbles. in fact,
After laminating a vinyl chloride adhesive film, such as SPV-224 tape (manufactured by Nitto Denko Corporation) at room temperature, it was heated at 70°C for about 3 minutes to improve adhesion.
Cut the resin film to the size of the board.

さらに、図cに示すように、色分離フイルター
基板11の裏面に樹脂フイルム13をbの工程と
同様に貼り合せる。この下面に貼り合せる樹脂フ
イルムは、b工程と同様なSPV−224テープを用
いてもよいが、TR−20テープ(ツカサ商会製塩
化ビニルテープ)でもよい。この下面の樹脂フイ
ルム13は色分離フイルター基板11のサイズよ
りも大きくし、その周辺を図示のように固定リン
グ14を用いて固定する。
Furthermore, as shown in FIG. c, a resin film 13 is bonded to the back surface of the color separation filter substrate 11 in the same manner as in step b. The resin film to be bonded to the lower surface may be the same SPV-224 tape as in step b, but may also be TR-20 tape (vinyl chloride tape manufactured by Tsukasa Shokai). The resin film 13 on the lower surface is made larger in size than the color separation filter substrate 11, and its periphery is fixed using a fixing ring 14 as shown.

つぎに、固定リング14に固定した色分離フイ
ルター基板11をその下面の樹脂フイルム13を
下にしてその色分離フイルター部4がダイシング
ソーの真空チヤツク台15上にくるようにセツト
して真空チヤツクし、基板11上に形成した切断
用マーク9の幅に対応した厚さの切断用樹脂ブレ
ードを用いて、正確に位置合せした上、上、下面
に樹脂フイルム12,13をもつた色分離フイル
ター基板11を切断用マーク9に沿つて、図cに
示すように、少なくとも下面樹脂フイルム13の
表面に達する切溝16を入れる。この場合、切断
用マーク9の幅を100μmとしたときは、樹脂ブ
レードの厚みを90μm程度とし、切断スピードを
1〜5mm/sec程度とした。また、樹脂ブレードと
しては、G1A850SD400R13B50(デイスコ社製)
を用いた。このようにして切断した色分離フイル
ター基板11の上面及び下面の樹脂フイルム12
及び13を取り除けば、複数個の固体撮像素子用
色分離フイルター17が得られる。
Next, the color separation filter substrate 11 fixed to the fixing ring 14 is set with the resin film 13 on the lower surface facing down, and the color separation filter part 4 is placed on the vacuum chuck stand 15 of the dicing saw, and vacuum chucked. , a color separation filter substrate having resin films 12 and 13 on the top, top and bottom surfaces of which are accurately aligned using a cutting resin blade having a thickness corresponding to the width of the cutting mark 9 formed on the substrate 11; 11 along the cutting mark 9, a cut groove 16 is made that reaches at least the surface of the lower resin film 13, as shown in FIG. In this case, when the width of the cutting mark 9 was 100 μm, the thickness of the resin blade was about 90 μm, and the cutting speed was about 1 to 5 mm/sec. In addition, as a resin blade, G1A850SD400R13B50 (manufactured by Disco)
was used. The resin film 12 on the upper and lower surfaces of the color separation filter substrate 11 cut in this way
By removing 13 and 13, a plurality of color separation filters 17 for solid-state imaging devices can be obtained.

なお、図dに示したような状態では、個々の色
分離フイルター17同志の間隔tは切断用樹脂ブ
レードの厚みで約100μm程度のため、切断後の
取り扱い中にフイルター・チツプがこすれあうこ
とがあり、透明支持体にカケ(チツピング)が生
じるおそれがある。
Note that in the state shown in Figure d, the distance t between the individual color separation filters 17 is approximately 100 μm in thickness of the cutting resin blade, so the filter chips may rub against each other during handling after cutting. There is a risk that chipping may occur on the transparent support.

そこで、第3図dの状態とした切断色分離フイ
ルター17同志の間隔を下面樹脂フイルム13を
引き伸ばすことによつて拡げることにより、上記
の問題点を改善することができる。具体的には、
例えば、第4図aに示すように、周囲に樹脂フイ
ルム固定治具18を設けたチヤツク台15′上に
第3図cに示した固定リング14に固定した色分
離フイルター基板11を下部樹脂フイルム13を
下にして固定し、切断用マーク9に沿つて第3図
dと同様に下部樹脂フイルム13の表面部まで切
溝16を入れた後、第4図bに示すように、固定
リング14を台19に固定し、チヤツク台15を
65℃程度に加熱して3分間程度保持してから、チ
ヤツク台15′を樹脂フイルム固定治具18と共
に押し上げ、下部樹脂フイルム13を延伸、拡張
させ、拡張された下部樹脂フイルム13をゴムま
たはバネなどの弾性リング20により樹脂フイル
ム固定治具18の凹部に固定する。このようにす
れば、色分離フイルター17同志の間隔を拡げる
ことができ、切断後の色分離フイルター17の取
り扱い中に生じるカケを防止できるだけでなく、
容易に個々の色分離フイルターとして取り出すこ
ともできる。また、個々の色分離フイルターは表
面を樹脂フイルムによつて保護されているため、
色分離フイルター層部に生じるキズやよごれも防
止することができる。さらに、第4図bの状態
で、上面の樹脂フイルムを除去し、必要に応じて
この状態で洗浄することもできる。
Therefore, the above-mentioned problem can be improved by widening the interval between the cut color separation filters 17 in the state shown in FIG. 3d by stretching the lower resin film 13. in particular,
For example, as shown in FIG. 4a, the color separation filter substrate 11 fixed to the fixing ring 14 shown in FIG. After fixing the fixing ring 13 with the lower resin film 13 facing down and cutting grooves 16 along the cutting marks 9 to the surface of the lower resin film 13 in the same manner as shown in FIG. 3d, as shown in FIG. 4b, is fixed on the stand 19, and the chuck stand 15 is
After heating it to about 65°C and holding it for about 3 minutes, push up the chuck stand 15' together with the resin film fixing jig 18, stretch and expand the lower resin film 13, and tighten the expanded lower resin film 13 with a rubber or spring. It is fixed in the recessed part of the resin film fixing jig 18 by an elastic ring 20 such as the like. In this way, it is possible to widen the distance between the color separation filters 17, and not only can prevent the color separation filters 17 from being chipped during handling after cutting, but also
It can also be easily taken out as individual color separation filters. In addition, since the surface of each color separation filter is protected by a resin film,
It is also possible to prevent scratches and dirt from occurring on the color separation filter layer. Furthermore, the resin film on the upper surface can be removed in the state shown in FIG. 4b and washed in this state if necessary.

以上のようにして得られた色分離フイルター
は、カケ(チツピング)を30μm以下にできると
共にその大きさを8.200mm(X方向と呼ぶ)×
7.530mm(Y方向と呼ぶ)角としたときの寸法精
度の測定結果は第5図に示したとおりであり、寸
法精度を±20μm以下にできることがわかる。
The color separation filter obtained as described above can reduce chipping to 30 μm or less, and its size is 8.200 mm (referred to as the X direction) x
The measurement results of the dimensional accuracy when the square is 7.530 mm (referred to as the Y direction) are as shown in FIG. 5, and it can be seen that the dimensional accuracy can be kept below ±20 μm.

以上においては、色分離フイルター基板に設け
たCr膜等からなる切断用マークが、個々の色分
離フイルターを切り出すときに同時に除去される
場合について説明したが、Cr、Al等の遮光性の
ある膜を色分離フイルター基板上に形成した色分
離フイルター層の周囲を取り囲むように幅広の層
として形成し、この層の中央から切断し、切断し
て得られる個々の色分離フイルターの色分離フイ
ルター層の周囲に遮光層として残してもよい。
In the above, we have explained the case where the cutting mark made of Cr film etc. provided on the color separation filter substrate is removed at the same time when cutting out each color separation filter. is formed as a wide layer to surround the color separation filter layer formed on the color separation filter substrate, and cut from the center of this layer, and the color separation filter layer of each color separation filter obtained by cutting is It may be left as a light shielding layer around it.

以上説明したところから明らかなように本発明
によれば、加工歩留りよく、一度に多数個の固体
撮像素子用分離フイルターを得ることができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a large number of separation filters for solid-state imaging devices can be obtained at one time with a high processing yield.

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

第1図は従来の固体撮像素子用色分離フイルタ
ーの概略説明図、第2図は一度に多数個の色分離
フイルターを製造する場合の概略説明図、第3図
及び第4図は本発明による固体撮像素子用色分離
フイルターの製造工程の概略説明図、第5図は本
発明により製造した色分離フイルターの寸法精度
を示す図である。 図において、4……色分離フイルター層、8…
…透明支持体、9……切断用マーク、10……保
護膜、11……色分離フイルター基板、12……
上面樹脂フイルム、13……下面樹脂フイルム、
14……固定リング、15……真空チヤツク、1
5′……チヤツク台、16……切溝、17……色
分離フイルター、18……樹脂フイルム固定治
具、19……台、20……弾性リング。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a conventional color separation filter for a solid-state image sensor, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a case where a large number of color separation filters are manufactured at once, and FIGS. 3 and 4 are according to the present invention. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the manufacturing process of a color separation filter for a solid-state image sensor, and is a diagram showing the dimensional accuracy of the color separation filter manufactured according to the present invention. In the figure, 4... color separation filter layer, 8...
... Transparent support, 9 ... Cutting mark, 10 ... Protective film, 11 ... Color separation filter substrate, 12 ...
Upper resin film, 13...lower resin film,
14...Fixing ring, 15...Vacuum chuck, 1
5'... Chick stand, 16... Cut groove, 17... Color separation filter, 18... Resin film fixing jig, 19... Stand, 20... Elastic ring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 所定形状の透明支持体上に所定数、所定形状
の色分離フイルター層部を所定間隔で配列して設
けた色分離フイルター基板の上面及び下面に樹脂
フイルムを貼着した後、前記色分離フイルター層
部間の中央に前記上面樹脂フイルム表面から少な
くとも前記下面樹脂フイルム表面に一部くい込ん
だ所定幅の切溝を入れ、しかる後前記下面樹脂フ
イルムを延伸、拡張することを特徴とする色分離
フイルターの製造方法。
1. After pasting a resin film on the upper and lower surfaces of a color separation filter substrate in which a predetermined number of color separation filter layer parts of a predetermined shape are arranged at predetermined intervals on a transparent support of a predetermined shape, A color separation filter characterized in that a cut groove of a predetermined width is formed in the center between the layer parts from the surface of the upper resin film to at least a portion of the surface of the lower resin film, and then the lower resin film is stretched and expanded. manufacturing method.
JP55131587A 1980-09-24 1980-09-24 Manufacture of color separation filter Granted JPS5756808A (en)

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