JPS63155103A - カラーフィルターおよびこれを用いた素子 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はカラーフィルターに関するもので、特にカラー
撮像素子やカラーセンサー及びカラーディスプレーなど
の微細色分解用として好適なカラーフィルターに関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、カラーフィルターとしては、基板上にゼラチン、
カゼイン、グリユーあるいはポリビニルアルコールなど
の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を形成する染色カラーフィルタ
ーが知られている。

このような染色法では、使用可能な染料が多くフィルタ
ーとして要求される分光特性への対応が比較的容易であ
るが、媒染層の染色工程に、染料を溶解させた染色浴中
に媒染層を浸漬するというコントロールの難しい湿式１
程を採用しており、また各色毎に防染用の中間層を設け
るといった複雑な工程を有するため歩留りが悪いといっ
た欠点を有している。また染色可能な色素の耐熱性か１
５０℃程度以下と比較的低く、該フィルターに熱的処理
を必要とする場合には、使用が困難である上、染色膜自
体の耐熱性、耐光性等の信頼性が劣るといった欠点も有
している。

これに対し、従来、ある種の着色材が透明樹脂中に分散
されてなる着色樹脂を用いたカラーフィルターが知られ
ている。

例えば、特開昭５８−４６３２５号公報、特開昭６０−
７８４０１号公報、＃開閉６０−１８４２０２号公報、
特開昭６０−１８４２０３号公報、特開昭６０−１８４
２０４号公報、特開昭６０−１８４２０５号公報等に示
されている様に、ポリアミノ系樹脂に着色材を混合した
着色樹脂膜を特徴とするカラーフィルターによれば、該
ポリアミノ系樹脂自体は、耐熱性、耐光性等の特性に優
れたものであるが、非感光性樹脂であるためカラーフィ
ルターのパターン形成には、微細パターンに不利な印刷
による方法、あるいは着色樹脂膜上にレジストによるマ
スクを設けた後に、該着色樹脂膜をエツチングするとい
う製造工程の煩雑な方法をとらなければならなかった。

近年感光性を有するポリイミド樹脂を用いた着色剤が知
られてきたが、この樹脂はポリイミド前駆体型であり、
イミド化の為に通常３００℃以上の熱硬化か必要であっ
た。

一方、特開昭５７−１６４０７号公報、特開昭５７−７
４７０７号公報、特開昭６０−１２９７０７号公報等に
示されている様に、感光性樹脂に着色材を混合した着色
樹脂膜を特徴とするカラーフィルターによれば、カラー
フィルターの製造方法にとワては一般的なフォトリソ工
程のみで微細パターン化でき。

工程の簡素化は可能となるが、感光性樹脂中に着色材を
混入させたことにより、露光時に着色材自体の光吸収を
伴うため、通常の露光に比べてより大きな露光エネルギ
ーか必要となり、生産性上。

充分に満足のいくものてはなかった。

さらに、混合させる着色材の種類により光吸収特性の差
があり、必要とする露光エネルギーにも差を生じ、生産
時に着色材の材料あるいは色毎に露光エネルギーを変え
るという煩雑な方法をとらねばならなかった。

また、以上の様な理由により、各色毎の光硬化度合にバ
ラツキが生じ、場合によっては現像時に剥離を生じる等
の生産上不安定な要因を有していた。

［発明か解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、簡便な製造プロセスにより微細パターンを形成するこ
とができ、さらに機械的特性をはじめ、耐熱性、耐光性
、耐溶剤性等の品持性の優れたカラーフィルターを提供
することにある。

特に、感光性樹脂中に着色材料を混入させた着色樹脂液
を用いてカラーフィルターを形成する方法において、露
光プロセス時における露光エネルギーの増大及び色によ
る差の発生をおさえ、形成されたカラーフィルタ一層と
しての優れた品持性に悪影響を及ぼさずに生産性の優れ
たカラーフィルターを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、感光性４＃詣に少なくとも着色材
料及び光重合開始剤を混合してなる複数色の着色樹脂液
を用い、フォトリソ工程の繰り返しにより形成された複
数色のパターン状の着色樹脂層を有するカラーフィルタ
ーにおいて、該複数色の着色樹脂液中に含有する各々の
光重合開始剤の量を、３５０〜４５０ｎ■の波長域で着
色樹脂層のもつ透過スペクトルの面積の小さいもの程多
くしてなることを特徴とするカラーフィルターである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層を形成す
る感光性樹脂としては、一般に公知のものを使用するこ
とが可能であるが、特にカラーフィルターとしての信頼
性の観点から、感光性基を分子内に持つ芳香族系のポリ
アミド樹脂またはポリイミド樹脂が好ましい。

この感光性基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂
またはポリイミド樹脂（以下、両者を合わせて感光性ポ
リアミノ系樹脂と称す）としては、　２００℃以下にて
硬化膜の得られるもの、例えば１５０℃〜２００　”Ｃ
Ｘ　ｆｆＯ分程度の熱で硬化膜を形成できるもので、特
に、可視光波長域（４００〜７００ｎｍ）で特定の光吸
収特性を持たないもの（光透過率で９０％程度以上のも
の）が好ましい、この観点からは、特に芳香族系のポリ
アミド樹脂が好ましい。

また１本発明における感光性を有する基としては、以下
に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族鎖で
あれば良く１例えば、 （１）安息香酸エステル類 （式中Ｒ，？、ｔ　ＣＨＸ−ＣＹ−ＣＯＯ−Ｚ−１Ｘは
−Ｈ又は−Ｃ６Ｈ５、Ｙは−Ｈ又は−ＣＨ３，２は−又
はエチル基又はグリシジル基を示す） （２）ベンジルアクリレート類 υ （式中Ｙは−１１又はＣＨ３を示す） （３）ジフェニルエーテル類 （式中Ｒ２はＣＨＸ−１；Ｙ−ＣＯＮ）１−１Ｃ）ｌｚ
−ＣＹ−ＣＯＯ−（ＣＨｚ）ｚ−ＯＣＯ又はＣＨ２−Ｃ
Ｙ−ＣＯＯ−ＣＨ，−をｌヶ以上含むも（７）、　Ｘ、
Ｙは前記と開基を示す） （４）カルコン類及びその他化合物鎖 （式中８３は　１ト、アルキル基、アルコシキ基を示す
） 等が挙げられる。

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、リソコートＰＡ−
１０００（宇部興産■製）、リソコートＰＩ−４００（
宇部興産■製）等が挙げられる。

一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはじめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない。これに対し、上記本発明の感光性ポリアミノ系樹
脂は、化学構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系
であり、これらを用いて形成したカラーフィルターの耐
久性も非常に良好なものとなる。

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層を形成す
る着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料等のう
ち所望の分光特性を得られるものであれば、特に限定さ
れるものではない、この場合、各材料を単体で用いるこ
とも、これらのうちのいくつかの混合物として用いるこ
ともできる。

ただし、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性によ
り、カラーフィルターの性能が支配されてしまうが、上
記本発明の樹脂系を用いれば、通常の染色カラーフィル
ターに比べ性能の優れたものが形成可能である。従って
、カラーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると
有機顔料か着色材料として最も好ましい。

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
トリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物か用いられる。

本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記感光性ポリアミノ系樹脂溶液に所望の
分光＋、ｙ性を有する上記着色材料を重量比で樹脂ｌに
対し０．１〜１．５程度の割合で配合し、ａ　音波ある
いは三本ロール、ボールミルやサンドミル等により充分
に分散させた後、Ｉｇｍ程度のフィルターにて粒径の大
きいものを除去して調製する。

本発明の着色樹脂液に混合する光重合開始剤としては、
例えば、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン［４，４’
−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン］　、　４．
４　’　−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４
−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、　
２−エチルアントラキノン、　２−ターシャリ−ブチル
アントラキノン。

１．２−ベンゾ−９，ＩＯ−アントラキノン、フェナン
。

トラキノン、アセトフェノン、チオキサントン。

メチルチオキサントン、クロルチオキサントン、ベンゾ
フェノンチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサン
トン及びその他の芳香族ケトン等の芳香族ケトン類；ベ
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニル
エーテル等のベンゾインエーテル類；ベンゾイン、メチ
ルベンゾイン、エチルベンゾイン及びその他のベンゾイ
ン類；及び１．５−アセナフテン等のアセナフテン類。

アントラニル酸ジメチルアミノベンゾエート等のベンゾ
エート類等を挙げることができる。

着色樹脂液中に混合する光重合開始剤の量は、使用する
着色材料により異なり、各着色樹脂層の露光機に使用さ
れるランプのピーク波！１（３６５゜４０５．４３６ｎ
■）を含む３５０〜４５０ｎｍ波長域での吸収スペクト
ルにより設定され、色毎の透過スペクトルの面積の小さ
いもの程多量に加える。この場合、生産性の観点からは
、各着色樹脂液に対する露光時の露光エネルギーを等し
くする、すなわち露光時間を同一にする様に必要最低限
の光重合開始剤を添加すればよい０例えば、感光性ポリ
アミノ系樹脂１００重量部に対し、０．１〜３０重量部
、好ましくは０．１〜２０重量部の範囲で設定して加え
る。この範囲内での添加においては、形成されたカラー
フィルタ一層の特性に大きく影響を及ぼすことはない。

光重合開始剤はあらかじめ溶媒に希釈しておき、感光性
樹脂溶液に着色材料を混合あるいは分散させた中に加え
て調整する。

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は、前記
光重合開始剤を加えた着色樹脂液をスピンナー、ロール
コータ−等の塗布装置により基板上に塗布し、フォトリ
ソ工程によりパターン状に形成され、その層厚は所望と
する分光特性に応じて決定されるが、通常は０．５〜５
終膳程度、好ましくは、１〜２誇諷程度が望ましい。

なお、本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構成され
ているか、特に、より各種の環境条件から、着色樹脂層
を保護するためには、着色樹脂層表面に、ポリアミド、
ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリコ
ン系等の有機樹脂や５ｉＪ４．５ｉ０２．　Ｓｉｎ、　
Ａｊ’ｇＯｉ、　Ｔａｇ０３等の無機膜をスピンコード
、ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によって、
保護層として設けることができる。さらに、上記保護層
を形成した後、材料によっては、配向処理を施すことに
より、液晶を用いたデバイスへの適用も可能となる。

以上説明した様な着色樹脂層を有するカラーフィルター
は適当な基板上に形成することができる０例えば、ガラ
ス板、透明樹脂板、樹脂フィルム、あるいはブラウン管
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液晶デ
ィスプレー面、カラー電子写真用感光体等があげられる
。

着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要が
ある場合には、基板上にあらかじめシランカップリング
剤等で薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成するか
、あるいは、あらかじめ着色樹脂液中にシランカップリ
ング剤等を少量添加したものを用いてカラーフィルター
を形成することにより、一層効果的である。

以下、図面を参照しつつ、代表的な本発明のカラーフィ
ルターの形成法を説明する。

第１図は本発明のカラーフィルターの形成法を説明する
工程図である。まず、第１図（ａ）に示すごとく、所望
の分光特性を有する着色材料を所定量配合し、かつ光重
合開始剤を所定量配合されたポリアミノ系樹脂液（ＮＭ
Ｐ溶液）を用い、第１色目の着色樹脂膜２を所定の基板
ｌ上に、スピンナーを用い、所定の膜厚になるように塗
布形成し、適当な温度条件下でプリベークを行なう０次
いで、ｖｇ１図（ｂ）に示すごとく、感光性着色樹脂の
感度を有する光（例えば、高圧水銀灯等）で、形成しよ
うとするパターンに対応した所定のパターン形状を有す
るフォトマスク３を介して着色樹脂膜を露光し、パター
ン部の光硬化を行なう。

そして第１図（Ｃ）のごとく光硬化部分２ａを有した着
色樹脂膜２を、未露光部分のみを溶解する溶剤（例えば
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン系溶剤等を主成分とする
もの）にて超音波現像した後、リンス処理（例えば、１
，１，１．）−リクロロエタン等）を行なう０次いで、
ボストベーク処理を行ない、第１図（ｄ）のごとき本発
明のパターン状着色樹脂層４を得ることができる。

次に、フィルターの色の数に応じて、第１図（ａ）から
第１図（ｄ）までの工程を、各色に対応した着色材料を
分散させ、かつ光重合開始剤を、３５０〜４５０　ｎｍ
の波長域での各着色樹脂層の透過スペクトルの透過面績
の小さいもの程多くした所定量を配合させた着色樹脂液
をそれぞれ用いて繰り返して行ない１例えば、第１図（
ｅ）に示した様な異なる色のパターン状着色樹脂層４，
５及び６の３色からなるカラーフィルターを形成するこ
とができる。

また、本発明のカラーフィルターは、第１図（ｆ）に示
すようにフィルター上部に、先に挙げたような材料から
形成した保護層７を有しているものであっても良い。

［作用］ 本発明のカラーフィルターは、感光性樹脂に少なくとも
着色材料及び光重合開始剤を混合してなる複数色の着色
樹脂液を用い、フォトリソ工程の作り返しにより形成さ
れた複数色のパターン状の着色樹脂層を有するカラーフ
ィルターにおいて、該複数色の着色樹脂液中に含有する
各々の光重合開始剤の量を、３５０〜４５０　ｎｓの波
長域で着色樹脂層のもつ透過スペクトルの面積の小さい
もの程多くしてなるので、一般のフォトリソ工程のみの
簡便な方法で微細なパターンを形成することが可能な上
、光重合開始剤を各色の感光領域における光吸収特性に
対応させた量だけ混入させていることにより、各色形成
時に必要な露光エネルギーの差もなく、安定した現像パ
ターンが得られ、生産性良くカラーフィルターを形成す
ることができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。

実施例１ 第２図に本実施例に使用した３色カラーフィルターの各
着色樹脂層の分光特性を示す、各着色材に対する光重合
開始剤の混入量は、各色の必要露光エネルギーがほぼ同
じになる様に、第２図の波長３５０〜４５０ｎ−におけ
る各色の透過スペクトル量の少ない色はど多く配合させ
た。

ガラス基板上に、所望の分光特性を得ることのできる青
色着色樹脂材［へりオゲン　ブルー（ｔｌｅｌｉｏｇｅ
ｎ　Ｂｌｕｅ）　Ｌ７０８０　　（商品名、　ＢＡＳＦ
社製。

Ｃ，１，Ｎｏ、７４１６０）をＰＡ−１０００ｆｌ：　
（商品名、宇部興産社製、ポリマー分１０％、溶剤＝Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、顔料：ボリマー＝１＝２配
合）に分散させ、光重合開始剤をポリアミド樹脂に対し
１０ｗｔ％配合させて作製した感光性の着色樹脂材］を
スピンナー塗布法により、１．５鋳■の膜厚に塗布した
０次に該着色樹脂層に７０°Ｃ１３０分間のプリベーク
を行なった後、形成しようとするパターン形状に対応し
たパターンマスクを介して高圧水銀灯にて露光した。露
光終了後、該着色樹脂膜の未露光部のみを溶解する専用
現像液（Ｎ−メチル−２−ピロリドンを主成分とする現
像液）にて超音波を使用して現像し、専用リンス液（１
，１，１−トリクロロエタンを主成分とするリンス液）
で処理した後、２００℃、３０分間のポストベークを行
ない、パターン形状を有した青色着色樹脂膜を形成した
。

続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、ｉ２色目として緑色着色樹脂材［リオノール　グリー
ン（Ｌｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６ＹＫ　（商品名。

東洋インキ社製、　Ｃ，１，Ｎｏ、　７４２６５）をＰ
Ａ−１０００Ｇ（商品名、宇部興産社製、ポリマー分１
０％、溶剤＝Ｎ−メチル−２−ピロリドン、顔料：ポリ
マー＝に２配合）に分散させ、光重合開始剤をポリアミ
ド樹脂に対し２０胃Ｌ％配合させて作製した感光性の着
色樹脂材］を用いる以外は、上記と同条件にて緑色着色
パターンを基板上の所定の位置に形成した。

さらに、この様にして青色及び緑色パターンの形成され
ている基板上に、第３色目として、赤色着色樹脂材［イ
ルガジン　レッド　（Ｉｒｇａｚｉｎ　Ｒｅｄ）ＢＰＴ
　（商品名、チバガイギ−（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社
製。

（：、１．　Ｎｏ、　７１１２７）をＰＡ−１０００１
１：　（商品名、宇部興産社製、ポリマー分１０％、溶
剤＝Ｎ−メチルー２−ピロリドン、顔料：ポリマー＝に
２配合）に分散させ、光重合開始剤をポリアミド樹脂に
対し１２ｗｔ％配合させて作製した感光性の着色樹脂材
］を用いる以外は、上記と同様にして、赤色着色パター
ンを基板上の所定の位置に形成し、Ｒ（赤）。

Ｇ　（，４ｔ）　、　Ｂ　（青）の３色ストライプの着
色パターンを得た。

得られたカラーフィルターは耐熱性に優れ、２５０℃以
上の温度にも耐え、これによりＣＦ上にＩＴＯのスパッ
タによる形成が可能となる。

また、硬度が高く機械的特性が優れ、液晶セル内にスペ
ーサーと接する形でＣＦを構成したものでも圧着時にＣ
Ｆが破損したりしない。さらに、耐溶剤性に優れ、硬化
後は各溶剤に強く、各生産プロセス工程中に変化するこ
とがなく、また耐光性にも優れたものである。

実施例２ 薄膜トランジスターを基板として、該基板上に本発明の
カラーフィルターを形成してなるカラー液晶表示素子の
作製を以下のようにして実施した。

まず第３図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名＋
　７０５９、コーニング社製）ｌ上に１００ＯＡの層厚
の１．Ｔ、０画素電極ＩＩをフォトリソ工程により所望
のパターンに成形した後、この面に更にＡｉ）を１００
０Ａの層厚に真空蒸着し、この蒸着層をフォトリソ工程
により所望の形状にパターンマスクして第３図（ｂ）に
示すようなゲート電極１２を形成した。

続いて、感光性ポリイミド（商品名：セミコファイン、
東し社Ｓりを前記電極の設けられた基板１面上に塗布し
絶縁層ｌコを形成し、パターン露光及び現像処理によっ
てトレイン電極１８と画素電極１１とのコンタクト部を
構成するスルーホール１４を第３図（Ｃ）に示すように
形成した。

ここで、基板１を堆積槽内の所定の位置にセットシ、堆
積槽内に１１□で希釈されたＳｉＨ，を導入し、真空中
でグロー放電法により、前記電極ＩＩ、　１２及び絶縁
層１３の設けられた基板ｌ全面に２００ＯＡの層厚のａ
−５ｉからなる光導電層（イントリンシック層）１５を
堆積させた後、この光導電層１５上に引続き同様の操作
によって、１００ＯＡの層厚のｎ９層１６を第３図（ｄ
）に示したように植層した。この基板ｌを堆蹟槽から取
り出し、前記０９層１６及び光導電層１５のそれぞれを
、この順にドライエツチング法により所望の形状に第３
図（ｅ）に示したようにパターンニングした。

次に、このようにして光導電層１５及びｎ３層１６が設
けられている基板面に、Ａｉ）を１００ＯＡの層厚で真
空蒸着した後、このＡｊ）蒸着層をフォトリソ工程によ
り所望の形状にパターンニングして、第３図（ｆ）に示
すようなソース電極１７及びトレイン電極１８を形成し
た。

最後に、画素電極１１のそれぞれに対応させて、実施例
１と同様な方法により赤、青及び緑の３色の着色パター
ンを第３図（ｇ）に示すように形成した後、第３図（ｈ
）の如くこの基板面全面に配向機能を付与した絶縁膜２
２としてのポリイミド樹脂を１２０ＯＡの層厚に塗布し
、２５０°Ｃ，１時間の加熱処理によって樹脂の硬化を
行ないカラーフィルターが一体化された薄膜トランジス
ターを作製した。

このように作製されたカラーフィルター付き薄膜トラン
ジスターを用いて更に、カラー用液晶表示素子を形成し
た。

すなわち、ガラス基板（商品名：　７０５９、コーニン
グ社製）の−面に前記の方法と同様にして、１０００Ａ
の１．Ｔ、Ｏ電極層を形成し、更に該電極層上に配向機
１艶を付与したポリイミド樹脂からなる層厚１２００Ａ
の絶縁層を形成し、この基板と先に形成したカラーフィ
ルター付き薄膜トランジスターとの間に液晶な封入して
全体を固定して、カラー用液晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な機能を有するものであった。

実施例３ ３色カラーフィルターを画素電極上に設ける代わりに、
対向電極上に設ける以外は実施例２と同様にして１本発
明のカラーフィルターを有するかラー用液晶表示素子を
得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な機能を有するものである。

実施例４ ３色カラーフィルターをまず対向基板上に形成した後に
、対向電極を設ける以外は実施例２と同様にして、本発
明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子を
得た。

この様にして形成されたカラー用液晶表示素子は良好な
機能を有するものてあった。

実施例５ まず、基板上に３色カラーフィルターを実施例１と同様
にして形成した。

次に、得えられたカラーフィルターパターン上に保護及
び平坦化層として透明樹脂！Ｉ　［ＰＡ−１０００Ｇ（
商品名、宇部興産社製、ポリマー分１０％、溶剤＝Ｎ−
メチルー２−ピロリドン）］をスピンナー塗布法により
約１．０　ｇｍの膜厚で形成した。

次に、ＩＴＯを５００人の厚さにてスパッタリング法に
より成膜し、エツチングによりバターニングして透明電
極層を形成した。この上に配向膜としてポリイミド形成
溶液（日立化成工業■製、’ＰＩＱＪ　）をスピンナー
塗布し、　１５０°Ｃで３０分間加熱し、２０００人の
ポリイミド皮膜を形成した。しかる後、このポリイミド
皮膜表面をラビング処理した。

このようにして形成したカラーフィルター基板と、あら
かじめ基板上に透明電極パターン及び配向膜を形成しラ
ビング処理した対向する基板とを貼り合わせてセル組み
し、強誘電性液晶を注入し、封口して液晶素子を得た。

得られたカラー用液晶表示素子は良好な機能を有するも
のであった。

実施例６ ＣＣＤ　　（チャージ、カップルド、デバイス）の形成
されたウェハーを基板として用い、ＣＣＤの有する各受
光セルに対応して、カラーフィルターの有する各着色パ
ターンが配置されるように、３色ストライプカラーフィ
ルターを形成する以外は、実施例１と同様にして本発明
のカラーフィルターを有するカラー固体撮像素子を形成
した。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な機能を有するものであった。

実施例７ ＣＣＤ　　（チャージ、カップルド、デバイス）の形成
されたウェハーに、実施例１に於いて形成したカラーフ
ィルターを、　ＣＣＤの有する各受光セルに対応して、
カラーフィルターの有する各着色パターンが配置される
ように位置合わせをして貼着し、カラー固体撮像素子を
形成した。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
なＩａ爺を有するものであった。

実施例８ 第４図の部分平面概略図に示すような本発明のカラーフ
ィルターを有するカラー用フォトセンサーアレイの形成
を第５図に示した工程に従って以下のように実施した。

まず、ガラス基板（商品名：　７０５９．コーニング社
製）ｌの上にグロー放電法によってａ−３ｉ　（アモル
ファスシリコン）層からなる光導電層（イントリンシッ
ク層）１５を第５図（ａ）に示すように設けた。

すなわち、］１□で１０容量％に希釈されたＳｉＨ，を
ガス圧（）、５０Ｔｏｒｒ、　ＲＦ　（Ｒａｄｉｏ　Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ）パワー１０Ｗ、基板温度２５０℃で
２時間基板上に堆積させることによって０．７μ麿の膜
厚の光導電層１５を得た。

続いて、この光導電層１５上にグロー放電法により第５
図（ｂ）に示すように００層１６を設けた。

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈された５ｉｔ（４と
、■２で１００　ｐｐｍに希釈されたＰＨ，とを１　：
　１０で混合したガスを原料として用い、その他は、先
の光導電層の堆積条件と同様にして光導電層１５に連続
して、０．１　ｇｍの層厚のｎ０層１６を設けた。

次に、第５図（Ｃ）に示すように電子ビーム蒸着法でＡ
２を０．３終■の層厚にｎ３層１６上に堆積させて、導
電層１９を堆積した。続いて、第５図（ｄ）に示すよう
に導電層１９の光変換部となる部分に相当する部分を除
去した。

すなわち、ポジ型のマイクロポジット１３００−２７（
商品名、　５ｈｉｐｌｅｙ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％水溶液）、硝酸（６０容量％水溶液
）、氷酢酸及び木を１６：１：２：１の割合で混合した
エツチング溶液を用いて露出部（レジストパターンの設
けられていない部分）の導電層１９を基板上から除去し
、共通電極２１及び個別電極２０を形成した。

次に、光変換部となる部分の００層１６を第５図（ｅ）
に示すように除去した。

すなわち、上記マイクロポジット１３００−２７フオト
レジストを基板から剥離した後、平行平板型プラズマエ
ツチング装置　ＯＥＭ−４５１（日型アネルバ社製）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ＲＦパワー　１２０Ｗ、ガス圧０．Ｉ
Ｔｏｒｒ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１６及び光導電層１５の表面層
の一部を基板から除去した。

なお、本実施例では、エツチング装置のカソード材料の
インプランテーションを防止するために、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、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ッツ状に切抜い
たテフロンシートでカバーＬ／、ＳＯ５面がほとんどプ
ラズマでさらされない状態でエツチングを行なった。そ
の後、窒素を３４）／ｗｉｎの速度で流したオーブン内
て２０℃、６０分の熱処理を行なった。

こうして作成されたフォトセンサーアレイの表面に、次
に保護層を以下のようにして形成した。

すなわち、フォトセンサーアレイ上にグロー放電法によ
って保護層７としてのシリコンナイトライド層を形成し
た。

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈された５ｉｔＬと１
００％ＮＨユをｌ：４の流量比で混合した混合ガスを用
い、その他は先のａ−５ｉ層を形成したのと同様にして
、　ｏ、ｓ　ｅ■の層厚のシリコンナイトライド（ａ−
５ｉＮＨ）層からなる保護層７を第５図（ｆ）に示すよ
うに形成した。

更に、この保護層７を基板として、実施例１と同様にし
て、青５、緑４、赤６の３色の着色バターンからなるカ
ラーフィルターを形成し、第４図に示すように、各フォ
トセンサー上にそれぞれ着色フィルターが配置されたカ
ラーフォトセンサーアレイを形成した。

本実施例に於いて形成されたカラーフォトセンサーアレ
イに於いても、良好な機能を有するものであった。

実施例９ 実施例１に於いて形成したカラーフィルターを、接着剤
を用いて、実施例８に於いて形成したフォトセンサーア
レイ上に貼着することによりカラーフォトセンサーアレ
イを形成した。

本実施例に於いて形成したカラーフォトセンサーも実施
例８に於いて形成したものと同様に、良好な機能を有す
るものであった。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明によれば、感光性樹脂に少
なくとも着色材料及び３５０〜４５０ｎ■の波長域で着
色樹脂層のもつ透過スペクトルの面積の小さい色はど多
量の光重合開始剤を混合させていることにより、各色に
おける露光、現像プロセスでの条件にバラツキが小さく
、生産性の優れた方法により安定したカラーフィルター
を得ることが可能となった。

さらに、各着色樹脂の光硬化に必要な露光エネルギー量
を等しくする様に光重合開始剤を設定することにより、
色毎に露光時間を変える必要がなく、より生産性上良好
な方法となる。

また、本発明によれば、感光性ポリアミノ系樹脂を用い
ているため、機械的強度にも優れ、かつ、耐熱性、耐光
性、耐溶剤性等の諸特性に優れた微細パターンを有する
カラーフィルターか、簡便な製造工程により作製するこ
とが回部となった。従って、性能の良好なカラーフィル
ターを必要とする広範囲な各種デバイスへの適用が可能
となり、諸特性の優れたカラーデバイスを作製すること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明のカラーフィルターの形
成法を説明するための工程図、第２図は実施例１に於い
て得られた本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂
層の分光透過率を示すグラフ、第３図（ａ）〜（ｈ）は
本発明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素
子の製造工程図、第４図は本発明のカラーフィルターを
有するカラー用フォトセンサーアレイの模式的平面部分
図、第５図（ａ）〜（ｇ）は、第４図に示したカラー用
フォトセンサーアレイの形成工程図である。 １：基板　　　　　　２：着色樹脂膜 ２ａ：光硬化部分　　　３：フォトマスク４．５，６：
パターン状着色樹脂層 ７：保護層 ８：赤色着色樹脂層の分光特性 ９：緑色着色樹脂層の分光特性 １０：青色着色樹脂層の分光特性 Ｉｌ：画素電極　　　　１２：ゲート電極１３：絶縁層
　　　　　１４：スルホール１５：光導電層　　　　１
６：ｎ”層 １７：ソース電極　　　１８ニドレイン電極１９：導電
層　　　　　２０：個別電極２１：共通電極　　　　２
２：絶縁膜 代理人　　渡　　辺　　徳　　廣 第１図 第２図　、０カ、ｅ用お漕 ９　：緑♂１ｉｅρ庄月す贋 １０：青巴、ｔき植脂７１ 波　長　（ｎｍ） 第３図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光性樹脂に少なくとも着色材料及び光重合開始
   剤を混合してなる複数色の着色樹脂液を用い、フォトリ
   ソ工程の繰り返しにより形成された複数色のパターン状
   の着色樹脂層を有するカラーフィルターにおいて、該複
   数色の着色樹脂液中に含有する各々の光重合開始剤の量
   を３５０〜４５０ｎｍの波長域で着色樹脂層のもつ透過
   スペクトルの面積の小さいもの程多くしてなることを特
   徴とするカラーフィルター。
2. （２）前記複数色の着色樹脂液中に含有する光重合開始
   剤の量が、各色の光硬化に必要な露光エネルギー量を等
   しくする様に設定されている特許請求の範囲第１項記載
   のカラーフィルター。
3. （３）前記感光性樹脂が、感光性基を分子内に持つ芳香
   族系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂である特許
   請求の範囲第１項記載のカラーフィルター。
4. （４）前記芳香族系のポリアミド樹脂またはポリイミド
   樹脂が、２００℃以下にて硬化膜を得ることのできるも
   のよりなる特許請求の範囲第３項記載のカラーフィルタ
   ー。
5. （５）前記複数色のパターン状の着色樹脂層がＲ（赤）
   、Ｇ（緑）、Ｂ（青）よりなり、各着色樹脂液中に含有
   される光重合開始剤の量のうち、Ｇ（緑）中の含有量が
   最も多く設定されている特許請求の範囲第１項記載のカ
   ラーフィルター。
6. （６）前記着色樹脂層が基板上に設けられたパターン状
   の着色樹脂層である特許請求の範囲第１項記載のカラー
   フィルター。
7. （７）前記着色樹脂層が基板上に感光性基を有する着色
   樹脂膜を塗布形成した後、所定のマスクにて露光、現像
   することにより形成したパターン状の着色樹脂層である
   特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルター。
8. （８）前記基板が表示装置の表示部である特許請求の範
   囲第６項または第７項記載のカラーフィルター。
9. （９）前記基板が固体撮像素子である特許請求の範囲第
   ６項または第７項記載のカラーフィルター。
10. （１０）前記基板がイメージセンサーの受光面である特
    許請求の範囲第６項または第７項記載のカラーフィルタ
    ー。