JPS6283701A - カラ−フイルタ−の作製方法 - 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、ＣＯＤ　（チャージ、カップルド、デバイス
）、ＢＢＤ　（パケット、ブリゲート、デバイス）、Ｃ
ＩＤ（チャージ、インジェクション、デバイス）　、Ｂ
ＡＳＩＳ　（ベース、ストアータイプ、イメージ、セン
サー）等のカラー固体撮像素子、密着型イメージセンサ
−及びカラーディスプレイ用（液晶、ＥＣ等）等に用い
られるカラーフィルターの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

カラーフィルターとしては、基板上に親木性高分子物質
からなる媒染層を設け、その媒染層を色素で染色して着
色層とする染色カラーフィルターが知られているが、こ
の種類のカラーフィルターは （１）媒染層が必要である。

（２）となり合う色層の混色を防ぐために媒染層の上に
防染用の中１ｌＪ１層を設ける必要がある。

（３）媒染層の染色により色を出す関係上、どうしても
層の厚さを厚くする必要がある。

（４）染料による染色なので着色層の耐湿性、耐光性が
充分でなく退色し易い。

などの欠点がある。

これらの欠点のない他の形式のカラーフィルターとして
１色素層を例えば真空蒸着によって色素の蒸着薄膜とし
て形成したものがある。この種類のカラーフィルターの
製造方法として基板上に溶解可能なフォトレジストパタ
ーンヲ形成し、しかる後に色素層を形成し、次いで下部
の溶解可能なレジストパターンを溶解除去することによ
って、その上層に形成された不要な色素層をも同時に遊
離除去させるいわゆるリバースエツチング法（又はリフ
トオフ法）が、例えば特公昭４７−１８８１５号公報等
により知られている。このリバースエツチング法によれ
ば、後で溶解可能な物質、主にポジ型レジストを用いて
所望形状の着色層に対してネガティブな関係にあるパタ
ーンレジストを設けた後に例えば真空蒸着法による色素
層を設け、しかる後下層レジストパターンを溶解するこ
とによって所望形状の着色パターンを得ることになる。

この方法によれば色素層のみの着色パターンが得られる
ためシンプルな構成となる長所を有する。

リバースエツチング法によるブルー、グリーン、レッド
３色のカラーフィルターの形成法の概要を第７図を参照
しながら次記する。

基板１上に感光性樹脂（フォトレジスト）２を塗布し、
フォトリソ技術で該フォトレジストをパターニングして
所望形状のフォトレジストパターンを形成した状態を第
７図（ａ）に模式断面図として示しである。（ｂ）はそ
の全面に真空蒸着法等によりブルーの色素層３を設けた
状態を示す０次いで基板上に残存するレジストパターン
を除去液で溶解すると、その上層の色素層も遊離除去さ
れて、（Ｃ）に示すようなブルーの色素層パターン４が
得られる。

上記の工程をグリーン、レッドの色素についても繰返す
ことによって（ｄ）に示すような３色のカラーフィルタ
ーが形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した方法により各色素層を形成する際。

フォトレジストの基板へのコーティングは、カラーフィ
ルターにとって本来必要な画素を形成しようとする部分
（有効画素部）内のみでなく、便宜上その外側にも為さ
れる。一方、第８図（ａ）に示すように基板１上のフォ
トレジスト２のパターニングは有効画素部内のみに実施
される。

従って、次記（１）〜（３）の事態の発生を避けること
ができず、このため色素層３を蒸着した（第８図（ｂ）
）後、不要なフォトレジスト２を除去しようとしても、
有効画素部内の最外殻付近のフォトレジスト２が溶解さ
れず、その上の色素層３と共に残存する場合があった（
第８図（Ｃ））。

（１）ある色素層を有効画素部の最外殻以外に形成する
場合は、フォトレジストがパターニングされた後でも、
有効画素部の最外殻とその外側とのフォトレジストが連
結し一体化すること（第８図（ａ）参照）。

（２）有効画素部の外側のフォトレジストはパターン化
されず連続面となり、面積が大きくて残存しやすくなる
こと。

（３）有効画素部の最外殻のフォトレジストもその外側
のフォトレジストに連結し一体化しているのであるから
結果として残存しやすい状態となること。

上述したように有効画素部の最外殻付近に色素層が残存
すると他の色素層がこの上に形成されて、第９図に示す
ようなカラーフィルター（第９図でＲは赤色色素、Ｇは
緑色色素、Ｂは青色色素を示す。他の図でも同様、）に
なってしまい、カラーフィルターの表示品位や、カラー
フィルターに設置されたセンサーに悪影響を及ぼす場合
があった。更には、カラーフィルターとして使用不可能
なものとなってしまう場合があった。

本発明は以上の問題点に鑑み成されたものであり、その
目的は、有効画素部内に色素残渣が残存せず、結果とし
て有効画素部の表示品位や、設置されたセンサーに悪影
響を及ぼすことのないカラーフィルターの作製方法を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成可能な本発明は、基板上にパターン化さ
れたフォトレジストの層を形成し、更にその上に色素層
を積層し１次いで、色素層が層着された該フォトレジス
トの層を溶解除去して所望の色素層パターンを形成する
カラーフィルターの製造方法において、該色素層パター
ンを、カラーフィルターとしての必要部分である有効画
素部内及び該有効画素部に隣接するその外側にも同時に
形成することを特徴とするカラーフィルターの作製方法
である。

以下、第１図〜第６図を参照しつつ本発明を実施例によ
り詳細に説明する。

まず、基板１上にフォトレジスト２を積層する（第１図
）、このａ層は、液状フォトレジスト原料のスピンナー
塗布、ロールコータ−塗布、浸漬塗布、スプレー塗布等
により、また固体状フォトレジスト原料（ドライフィル
ム等）を用いることによって実施できる。第１図で７の
部分が有効画素部となる。

次いで、有効画素部７の外側の上方にまで透光部８ａが
設けられているマスク８を介して、有効画素部７内のフ
ォトレジスト２のみでなく、その外側のフォトレジスト
２に対してまでパターン露光を行う（第２図）、なお、
フォトレジスト２はポジ型のものとして以下説明するが
ネガ型のものであってもよく、ネガ型の場合も、この実
施例を参考にして本発明は実施できる。

次いで、フォトレジスト２の露光部のみを、それのみ溶
解する現像液により除去し、然る後有効画素部７内及び
その外側周辺に第１の色素層３の連続層を積層する（第
３図）、この色素Ｍ３の積層には、蒸着法、印刷法、ス
ピンナー塗布法、浸漬法、着色法が利用できるが、極く
薄く且つ均一な色素層３を形成するには蒸着法がよい。

次いで、フォトレジスト２を、その溶解液で溶解除去す
ることにより、その上の不要な色素層３も同時に除去し
て、有効画素部７内の所定箇所と有効画素部７の外側と
に第１の色素層パターン４を形成する（第４図）、この
際、有効画素部７の外側にまでフォトレジストがパター
ン化されているので、有効画素部７の最外殻部分のフォ
トレジストのパターンはその他の部分のパターンと比べ
て面積が大きいとは言えず、ここだけ除去されずに残存
するようなことはなくなる。従って、有効画素部７に本
来不要な色素層残渣が残存することがなくなる。

色素層原料のみを代えて以上と同様な工程を一度以上繰
り返えすことにより、有効画素部７内及びその外側に複
数の色素層が形成されたカラーフィルターが製造できる
。こうして製造されたカラーフィルターの一例の平面図
を第５図に示すが、このカラーフィルターは有効画素部
７内に色素層残渣が残存することはない。

上記カラーフィルターを製造する際に利用したマスクの
平面図を第６図に示す、８ａが透光部であり、８ｂが遮
光部である。このようなマスクを利用すれば、各色素層
の形成ごとに該マスクを水平方向に移動して露光すれば
よいので、マスクの必要数は１つで足るが複数のマスク
を利用してもよい。

なお、有効画素部外のフォトレジストをパターニングす
るためのマスクの透光部のパターン形状は、有効画素部
内の最外殻のフォトレジストパターンが、有効画素部の
外方向にできるだけ拡がらない状態で、即ち溶解除去し
にくくなるほど面積が大きくならない状態で形成できる
ように適宜選択すればよい。

本発明の方法に用いるカラーフィルターの製造材料すな
わち色素材料、レジスト材料の種類については特に制限
はない。

また基板についても通常カラーフィルター用基板として
使用される材料すなわち例えばガラス板；光学用樹脂板
；ゼラチン；ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチル
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、ポリアミドなどの樹脂フィル
ム；さらにはパターン状の色素層をカラーフィルターと
して利用できる機材を直接基板として用いる場合等にも
制限なく末法が適用できる。

したがってブラウン管表示面、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−５液晶デイスプレ一面、カラー電子写真用感光体
等に直接色素層をカラーフィルターとして層着させる場
合においても本誌が適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方法により、有効画素部
内に色素層残液が残存することがなくなり、欠陥のない
色素パターンをもったカラーフィルターが形成できるよ
うになった。従って、製品歩留りが大幅に向上すると共
に、カラーフィルターはセンサー等に悪影響を及ぼさず
、且つ明るさ、色純度及びＳ／Ｎ比の向上したものとな
った。

〔実施例〕

第１図から第４図に示す本発明を次のようにして実際に
行った。

ガラス基板ｌ（商品名：　＃７０５９．コーニング社製
）にフォトレジスト２（商品名：　０ＦＰＲ７８、東京
応化製）をスピンナーを用いて約１．０　ＩＪｊの厚さ
に塗布し、マスク８を用いた露光、現像処理により有効
画素部内７及びその隣接部にレジストパターン２を形成
した０次いで、真空蒸着法でＣｕフタロシアニン顔料を
約５００ＯＡの膜厚に蒸着した。

その後０ＦＰＲ専用除去液（東京応化製）でレジストパ
ターン２を溶解除去し、青色の色素層パターン３を形成
した。

次いで、アントラキノン系顔料、ｐｂフタロシアニン顔
料を各々用いて上記と同様な工程を繰り返えし赤色色素
層パターン、緑色色素層パターンを形成し、カラーフィ
ルターを得た。このカラーフィルターは、有効画素部外
にも色素層のパターンが形成され、有効画素部内には色
素残渣による欠陥はなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の方法の一実施例を示す模式図
である。第５図は本発明の方法の一実施例により製造さ
れたカラーフィルターの模式平面図、第６図は該実施例
に用いたマスクの平面図である。 第７図は従来のカラーフィルターの製造方法の一例を示
す模式断面図、第８図は従来のカラーフィルターの製造
方法における欠陥部の生成過程を模式的に示す断面図、
第９図は欠陥部をもつカラーフィルターの模式平面図で
ある。 ｌ二基板　　　　　　　２：フオトレジスト３：色素層
　　４，５，６：色素層パターン７：有効画素部内　　
　８：マスク 特許出願人　　キャノン株式会社 代　　理　人　　　若　　　林　　　　　　忠第５図 第６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）基板上にパターン化されたフォトレジストの層を形
   成し、更にその上に色素層を積層し、次いで、色素層が
   層着された該フォトレジストの層を溶解除去して所望の
   色素層パターンを形成するカラーフィルターの製造方法
   において、該色素層パターンを、カラーフィルターとし
   ての必要部分である有効画素部内及び該有効画素部に隣
   接するその外側にも同時に形成することを特徴とするカ
   ラーフィルターの作製方法。