JPS6143701A - カラ−フイルタ−部の製造方法 - Google Patents
カラ−フイルタ−部の製造方法Info
- Publication number
- JPS6143701A JPS6143701A JP59165128A JP16512884A JPS6143701A JP S6143701 A JPS6143701 A JP S6143701A JP 59165128 A JP59165128 A JP 59165128A JP 16512884 A JP16512884 A JP 16512884A JP S6143701 A JPS6143701 A JP S6143701A
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- JP
- Japan
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- resin layer
- layer
- exposure
- color filter
- photosensitive resin
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- Pending
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- 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、カラービデオカメラの心臓部に用いる撮像管
や固体撮像素子に使用されるカラーフィルター部の製造
方法に関する。
や固体撮像素子に使用されるカラーフィルター部の製造
方法に関する。
（従来技術）
撮像管や固体撮像素子からカラー画像情報を得るために
、受光部（光電変換部）の前面に赤、緑。
、受光部（光電変換部）の前面に赤、緑。
青するいはイエロー、シアン、マゼンタ等の色相に分か
れた色分解用のカラーフィルターを設けることが行なわ
れている。このカラーフィルターの種類としては、無機
もしくは有機の顔料を蒸着したもの、Ｔｉｏ、のよ５な
高屈折率物質と８１０２のような低屈折率物質を交互に
積層して干渉色を利用したものなどがあるが、主流は、
染色されやすい感光性樹脂を写真製版技術によりパター
７化し、これを染料にて染色して所望の分光特性を得る
いわゆる有機染色型のカラーフィルターであると言える
。しかしながら、この種のカラーフィルターは、染色さ
れやすい感光性樹脂を用〜・なければならないという制
約から、用いる材料としては、グリニー、ゼラチン、低
分子量ゼラチン、カゼイン等の天然樹脂系の水溶性樹脂
を樹脂分とし、これ１ｃＪｉクロム酸塩を加え水溶性の
ネガ型感光性樹脂としたものに限られる。このような感
光性樹脂は、解像力が充分でない５えに水または温水に
よる現像により膨潤する傾向があるので、得られるパタ
ーンの精度が悪いという欠点があった。
れた色分解用のカラーフィルターを設けることが行なわ
れている。このカラーフィルターの種類としては、無機
もしくは有機の顔料を蒸着したもの、Ｔｉｏ、のよ５な
高屈折率物質と８１０２のような低屈折率物質を交互に
積層して干渉色を利用したものなどがあるが、主流は、
染色されやすい感光性樹脂を写真製版技術によりパター
７化し、これを染料にて染色して所望の分光特性を得る
いわゆる有機染色型のカラーフィルターであると言える
。しかしながら、この種のカラーフィルターは、染色さ
れやすい感光性樹脂を用〜・なければならないという制
約から、用いる材料としては、グリニー、ゼラチン、低
分子量ゼラチン、カゼイン等の天然樹脂系の水溶性樹脂
を樹脂分とし、これ１ｃＪｉクロム酸塩を加え水溶性の
ネガ型感光性樹脂としたものに限られる。このような感
光性樹脂は、解像力が充分でない５えに水または温水に
よる現像により膨潤する傾向があるので、得られるパタ
ーンの精度が悪いという欠点があった。
特に固体撮像素子の上にカラーフィルター部を形成する
時には、固体撮像素子がシリコンやアルミニウムの配線
層などの光反射率の高い物質が表面に存在するので、露
光した光が素子表面で反射し、いわゆる繰り返し反射に
よりパターンが焼き太るという問題があった。固体撮像
素子に限らず、近年カラーフィルターのパターン精度は
高密度化する傾向にあり、要求されるパターン精度を満
足することは重大な課題となっている。
時には、固体撮像素子がシリコンやアルミニウムの配線
層などの光反射率の高い物質が表面に存在するので、露
光した光が素子表面で反射し、いわゆる繰り返し反射に
よりパターンが焼き太るという問題があった。固体撮像
素子に限らず、近年カラーフィルターのパターン精度は
高密度化する傾向にあり、要求されるパターン精度を満
足することは重大な課題となっている。
（発明の解決すべき問題点）
本発明は以上のようなパターン精度に難点のあるカラー
フィルター用の染色性の良好な水溶性感光性樹脂の欠点
を克服してパターン精度を向上させ、カラーフィルター
として高密度なパターンのものを製造しようとするもの
である。
フィルター用の染色性の良好な水溶性感光性樹脂の欠点
を克服してパターン精度を向上させ、カラーフィルター
として高密度なパターンのものを製造しようとするもの
である。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、本発明は基板上に染色性の良好なネガ型の感
光性樹脂を塗布して感光性樹脂層を形成し、該感光性樹
脂層に所定パターン状の部分露光を行ない、現像するこ
とにより残存した染色性の良好な樹脂層を染色するカラ
ーフィルター部の製造方法において、前記パターン状の
部分露光を通常より少ない露光量にて行ない、現像して
非露光部の感光性樹脂層を除去することにより半硬化し
たパターン樹脂層を得、しかる後、全面露光して半硬化
したパターン樹脂層を本硬化させ染色することを特徴と
するカラーフィルター部の製造方法である。
光性樹脂を塗布して感光性樹脂層を形成し、該感光性樹
脂層に所定パターン状の部分露光を行ない、現像するこ
とにより残存した染色性の良好な樹脂層を染色するカラ
ーフィルター部の製造方法において、前記パターン状の
部分露光を通常より少ない露光量にて行ない、現像して
非露光部の感光性樹脂層を除去することにより半硬化し
たパターン樹脂層を得、しかる後、全面露光して半硬化
したパターン樹脂層を本硬化させ染色することを特徴と
するカラーフィルター部の製造方法である。
（発明の作用）
図面の第１図から第５図は固体撮像素子基板の上にカラ
ーフィルター部を形成する様子を示す説明図であるが、
第１図において、電荷転送型の固体撮ｇＩ！素子［１１
の受光部（２）は凹部にあり、これに対してポリシリコ
ンやアルミニウムからなる配線層（３）は凸部を呈して
いるが、透明樹脂からなる平滑化層（４）を厚く塗布す
るなどして、表面を平坦にすることができる。続いて、
図示するように、ゼラチン、低分子量ゼラチン、グリニ
ーなどの天然樹脂を主成分とし、重クロム酸カリウムま
たは重クロム酸アンモニウム等を光架橋剤とするネガ型
の水溶性感光性樹脂を回転塗布法により均一に塗布して
、染色性の良好な感光性樹脂層（５）を形成する。
ーフィルター部を形成する様子を示す説明図であるが、
第１図において、電荷転送型の固体撮ｇＩ！素子［１１
の受光部（２）は凹部にあり、これに対してポリシリコ
ンやアルミニウムからなる配線層（３）は凸部を呈して
いるが、透明樹脂からなる平滑化層（４）を厚く塗布す
るなどして、表面を平坦にすることができる。続いて、
図示するように、ゼラチン、低分子量ゼラチン、グリニ
ーなどの天然樹脂を主成分とし、重クロム酸カリウムま
たは重クロム酸アンモニウム等を光架橋剤とするネガ型
の水溶性感光性樹脂を回転塗布法により均一に塗布して
、染色性の良好な感光性樹脂層（５）を形成する。
この感光性樹脂層（５）に対して、露光用マスク（６）
を介して、光もしくは紫外線を照射する。露光用マスク
（６）は、透明基板（７）の片面に、金属クロムなどか
らなる遮光膜（８）を所望部分に設けたものであり、こ
れを用いることにより、所定パターン状の部分露光を為
しうる。この部分露光において、露光量を控え目にする
ことが、本発明の眼目である。
を介して、光もしくは紫外線を照射する。露光用マスク
（６）は、透明基板（７）の片面に、金属クロムなどか
らなる遮光膜（８）を所望部分に設けたものであり、こ
れを用いることにより、所定パターン状の部分露光を為
しうる。この部分露光において、露光量を控え目にする
ことが、本発明の眼目である。
かくすれば、第１図に示すように、感光性樹脂層（５）
の表面に近い部分のみが感光して硬化する。
の表面に近い部分のみが感光して硬化する。
露光量を通常より少なくする手段としては、照射時間を
短かくする、出力の小さい光源を用いる、光源と感光性
樹脂の間の光量を減衰させるフィルターを介する等の手
段がある。
短かくする、出力の小さい光源を用いる、光源と感光性
樹脂の間の光量を減衰させるフィルターを介する等の手
段がある。
このような露光条件によれば、感光性樹脂層（５）の表
面層は硬化が進んでいるが、下層では充分な硬化の進ん
でいない半硬化状態となる。この状態で現像を行なえば
、第２図に示すように硬化済の表面層（５ａ）に、よっ
て下層（５ｂ）は保護された状態であるから、現偉液に
よっても、露光部は残存する。
面層は硬化が進んでいるが、下層では充分な硬化の進ん
でいない半硬化状態となる。この状態で現像を行なえば
、第２図に示すように硬化済の表面層（５ａ）に、よっ
て下層（５ｂ）は保護された状態であるから、現偉液に
よっても、露光部は残存する。
この場合、露光量を少なくしているので、露光部以外の
周辺に及ぶ光量が少なく、したがって、残存し【いるパ
ターン樹脂層（５′）は、焼き太り量の少ない精確度の
高いパターンを呈する。
周辺に及ぶ光量が少なく、したがって、残存し【いるパ
ターン樹脂層（５′）は、焼き太り量の少ない精確度の
高いパターンを呈する。
続いて、パターン樹脂層（５′）を完全硬化するために
、全面露光する。この全面露光を行なう前に、前述した
光架橋剤である重クロム酸塩の溶液をパターン樹脂層〔
５゛）に接触・させることも好ましい。
、全面露光する。この全面露光を行なう前に、前述した
光架橋剤である重クロム酸塩の溶液をパターン樹脂層〔
５゛）に接触・させることも好ましい。
このようにすれば、重クロム酸イオン（クロム酸イオン
）がパターン樹脂層（５′）の表面や側面から浸透する
から、全面露光の際、パターン樹脂層（５′）の硬化を
促進する。
）がパターン樹脂層（５′）の表面や側面から浸透する
から、全面露光の際、パターン樹脂層（５′）の硬化を
促進する。
重クロム酸溶液の濃度は、１重量パーセント以下の稀釈
水溶液で充分である。
水溶液で充分である。
全面露光した後は、１〜３重量パーセント程度の濃度の
染料液に浸漬して染色を行なう。
染料液に浸漬して染色を行なう。
染料は酸性染料、塩基性染料、直接染料等の水溶性染料
を用いる。
を用いる。
第３図は、カラーフィルター部とし【赤、緑。
青の光の三原色のフィルタ一層０１０υα２を周期的に
繰り返し形成した状態を示す。カラーフィルター部の形
態としては、第３図に示すように、各フィルタ一層Ｑ［
１Ｑ１１（１５を隔絶状態に形成するもの以外に、一種
のフィルタ一層を形成するたびに染料に染まりにくい合
成樹脂製の中間層を塗布形成した形態があり、そのはか
、従来全知の範囲で本発明に採用できるものである。
繰り返し形成した状態を示す。カラーフィルター部の形
態としては、第３図に示すように、各フィルタ一層Ｑ［
１Ｑ１１（１５を隔絶状態に形成するもの以外に、一種
のフィルタ一層を形成するたびに染料に染まりにくい合
成樹脂製の中間層を塗布形成した形態があり、そのはか
、従来全知の範囲で本発明に採用できるものである。
以下に１本発明の実施例を述べる。
〔実施例１〕
シリコン基板上に全知のフォトリングラフィ技術により
凹状の受光部（２）と凸状のアルミニウム配線層（３）
を形成した電荷転送型の固体撮像素子基板に対して、凹
部の受光部（２）に充填し、しかも表面平滑になるよ５
に、透明なネガ型のアクリル樹脂系感光レジスト（商品
名ＦＶＲ・１０Ｇ＝富士薬品ｇりを４ミクロン厚に塗布
して平滑化層（４）とした。
凹状の受光部（２）と凸状のアルミニウム配線層（３）
を形成した電荷転送型の固体撮像素子基板に対して、凹
部の受光部（２）に充填し、しかも表面平滑になるよ５
に、透明なネガ型のアクリル樹脂系感光レジスト（商品
名ＦＶＲ・１０Ｇ＝富士薬品ｇりを４ミクロン厚に塗布
して平滑化層（４）とした。
その上に染色性の良好な感光性樹脂としてからなるネガ
型の水溶性感光材料をｔ２〜ｔＢクロン厚に塗布し、約
６０℃で１６分のプレベークを行ない、感光層とした。
型の水溶性感光材料をｔ２〜ｔＢクロン厚に塗布し、約
６０℃で１６分のプレベークを行ない、感光層とした。
次Ｋ、第１色目である赤フィルター用の露光マスクを介
して前記感光層の所望部分Ｋ、超高圧水銀燈を用いて２
０＋ｍｗ／（−の光量で約２０秒間露光した。（通常露
光量のτ以下）続いて水により現像して赤フィルタ一部
のみが残存した感光層を得て、第２回目の露光として光
量２０ ｍ ｗ／ （−ｄで６０〜１２０秒間の全面照
射を行なった。
して前記感光層の所望部分Ｋ、超高圧水銀燈を用いて２
０＋ｍｗ／（−の光量で約２０秒間露光した。（通常露
光量のτ以下）続いて水により現像して赤フィルタ一部
のみが残存した感光層を得て、第２回目の露光として光
量２０ ｍ ｗ／ （−ｄで６０〜１２０秒間の全面照
射を行なった。
このよ５Ｋして本硬化させたパターン樹脂層（５′）を
染色するため、下記の染色液に約５分間浸漬して、赤フ
ィルタ一層Ｑｌを作成した。
染色するため、下記の染色液に約５分間浸漬して、赤フ
ィルタ一層Ｑｌを作成した。
続いて、染色しくくいアクリル樹脂系感光レジスト「Ｆ
ｖｆＬ・１０ＧＪ（富士薬品■裂開品名）を用いてα７
〜ｃＬ８ミクロン厚に均一に塗布して、耐染色性の中間
層を形成し、以下同様の工程を繰り返して、緑フィルタ
一層０υおよび青フィルタ一層０２を形成した。染色液
の組成と染色条件を以下に記す。
ｖｆＬ・１０ＧＪ（富士薬品■裂開品名）を用いてα７
〜ｃＬ８ミクロン厚に均一に塗布して、耐染色性の中間
層を形成し、以下同様の工程を繰り返して、緑フィルタ
一層０υおよび青フィルタ一層０２を形成した。染色液
の組成と染色条件を以下に記す。
（緑色）
液温 ６０℃ 浸漬時間 ５分
（青色）
液 温 ５０℃ 浸漬時間 ２分
得られたカラーフィルター層は角形パターンの隅におけ
る丸みや焼き太りが少なく、良好なパターンであった。
る丸みや焼き太りが少なく、良好なパターンであった。
〔実施例２〕
実施例１と全く同様Ｋ、赤、緑、青のフィルタ一層を固
体撮像素子の上に形成した。但し、本実施例では、各フ
ィルタ一層となる感光性樹脂層に対して一回目の部分露
光を行ない水現儂したあと、重クロム醗アンモニウムの
０．５重量％濃度の水溶液にパターン樹脂層を接触させ
、パターン樹脂層（５′）の表面にクロム酸イオンを吸
着浸透させた。
体撮像素子の上に形成した。但し、本実施例では、各フ
ィルタ一層となる感光性樹脂層に対して一回目の部分露
光を行ない水現儂したあと、重クロム醗アンモニウムの
０．５重量％濃度の水溶液にパターン樹脂層を接触させ
、パターン樹脂層（５′）の表面にクロム酸イオンを吸
着浸透させた。
しかる後、水洗して二回目の全面露光を行なった。
得られたカラーフィルター部のパターン形状は、現像時
や染色時の膨潤の程度が小さく、精度の高いものであっ
た。
や染色時の膨潤の程度が小さく、精度の高いものであっ
た。
（発明の効果）
本発明は以上のようなものであり、本発明によれば、パ
ターン状の部分露光は、感光性樹脂層の表面層が硬化す
る程度にととめ、次いで現像するものであるから、固体
撮像素子のように光反射率の高い基体の上での露光工程
によっても光の繰り返し反射による焼き太りが抑制され
るのであり、得られるカラーフィルター部のパターンは
精確で微細なものを作成できる。
ターン状の部分露光は、感光性樹脂層の表面層が硬化す
る程度にととめ、次いで現像するものであるから、固体
撮像素子のように光反射率の高い基体の上での露光工程
によっても光の繰り返し反射による焼き太りが抑制され
るのであり、得られるカラーフィルター部のパターンは
精確で微細なものを作成できる。
また、第１回目の露光現像のあと、重クロム酸塩のよう
な架橋剤を処理すれば、２回目の露光の際にフィルタ一
部表面に充分な硬度が得られ、その時の現像、水洗や染
色の際、フィルタ一部が膨潤してパター／形状が損なわ
れるのを、ある程度防ぐことができる。
な架橋剤を処理すれば、２回目の露光の際にフィルタ一
部表面に充分な硬度が得られ、その時の現像、水洗や染
色の際、フィルタ一部が膨潤してパター／形状が損なわ
れるのを、ある程度防ぐことができる。
第１図から第３図までは、本発明のカラーフィルター部
の製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
の製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
Claims (2)
- （１）基板上に染色性の良好なネガ型の感光性樹脂を塗
布して感光性樹脂層を形成し、該感光性樹脂層に所定パ
ターン状の部分露光を行ない、現像することにより残存
した染色性の良好な樹脂層を染色するカラーフィルター
部の製造方法において、前記パターン状の部分露光を通
常より少ない露光量にて行ない、現像して非露光部の感
光性樹脂層を除去することにより半硬化したパター樹脂
層を得、しかる後、全面露光して半硬化したパターン樹
脂層を本硬化させ、染色することを特徴とするカラーフ
ィルター部の製造方法。 - （２）半硬化したパターン樹脂層に重クロム酸塩の水溶
液を接触させて、しかるのち、全面露光する特許請求の
範囲第１項記載のカラーフィルター部の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165128A JPS6143701A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | カラ−フイルタ−部の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59165128A JPS6143701A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | カラ−フイルタ−部の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143701A true JPS6143701A (ja) | 1986-03-03 |
Family
ID=15806437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59165128A Pending JPS6143701A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | カラ−フイルタ−部の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162882A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Sharp Corp | 表示装置用基板 |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP59165128A patent/JPS6143701A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162882A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Sharp Corp | 表示装置用基板 |
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