JPS63155106A - Color filter - Google Patents

Color filter

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Publication number
JPS63155106A
JPS63155106A JP61301699A JP30169986A JPS63155106A JP S63155106 A JPS63155106 A JP S63155106A JP 61301699 A JP61301699 A JP 61301699A JP 30169986 A JP30169986 A JP 30169986A JP S63155106 A JPS63155106 A JP S63155106A
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JP
Japan
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resin
color filter
colored
layer
color
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Pending
Application number
JP61301699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Takao
高尾 英昭
Miki Tamura
美樹 田村
Masaru Kamio
優 神尾
Tatsuo Murata
辰雄 村田
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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Abstract

PURPOSE:To obtain a color filter having superior optical characteristics, quality and reliability by forming each of patterned colored resin layers with a colored resin contg. a coloring material subjected to surface treatment with the same resin as a dispersed resin. CONSTITUTION:A polyamino resin soln. blended with a coloring material having desired spectral characteristics and subjected to surface treatment with polyamino resin is applied to a prescribed substrate 1 and prebaked to form a colored resin film 2 having a first color. The resin film 2 is exposed through a photomask 3 with light having the sensitivity of the photosensitive colored resin to patternwise photoset the film 2. The film 2 having photoset parts 2a is developed under ultrasonic waves with a solvent dissolving only the unexposed parts and the developed film 2 is rinsed and post-baked to obtain a patterned colored resin layer 4. Since impurities in the coloring material are enclosed, a color device having superior reliability can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 未発III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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] Unreleased III relates to color filters, and particularly relates to color filters suitable for fine color separation in color image pickup devices, color sensors, color displays, and the like.

[従来の技術] 従来、カラーフィルターとしては、基板上にセラチン、
カセイン、クリユーあるいはポリビニルアルコールなど
の親水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
ーか知られている。
[Conventional technology] Conventionally, color filters have been made by coating ceratin,
Dyeing color filters are known in which a mordant layer made of a hydrophilic polymer material such as casein, cryu, or polyvinyl alcohol is provided, and the mordant layer is dyed with a dye to form a colored layer.

このような染色法では、使用可能な染料か多くフィルタ
ーとして要求される分光特性への対応か比較的容易であ
るか、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か悪いといっ
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°C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、使用か困難である上、染色膜
自体の耐熱性、耐光性等の信頼性か劣るといった欠点も
有している。
In such dyeing methods, it is relatively easy to meet the spectral characteristics required for many filters using available dyes, or the mordant layer is placed in a dyeing bath in which the dye is dissolved in the dyeing process of the mordant layer. Wet method 1, which is difficult to control due to immersion
Moreover, it has the drawback of poor yields because it involves a complicated process of providing an interlayer for resist dyeing for each color. Also, the heat resistance of dyeable pigments1
It is relatively low at around 50°C or less, and if the filter requires thermal treatment, it is difficult to use, and there are also disadvantages such as poor reliability such as heat resistance and light resistance of the dyed film itself. are doing.

これに対し、従来、ある種の着色材か透明樹脂中に分散
されてなる着色樹脂を用いたカラーフィルターか知られ
ている。
On the other hand, color filters using a certain kind of coloring material or a colored resin dispersed in a transparent resin are known.

例えば、特開昭58−46325号公報、特開昭60−
78401号公報、特開昭60−184202号公報、
特開昭50−184203号公報、特開昭60−184
204号公報、特開11/(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、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
ングする方法等によりパターン状のカラーフィルターを
形成することか可能である。
For example, JP-A-58-46325, JP-A-60-
Publication No. 78401, Japanese Patent Application Laid-open No. 184202/1983,
JP-A-50-184203, JP-A-60-184
As disclosed in JP-A No. 204, JP-A No. 11/60-184205, etc., according to a color filter characterized by a colored resin film in which a colorant is mixed with a polyamino resin, the polyamino resin itself It has excellent properties such as heat resistance and light resistance, and can be used to form a patterned color filter by printing or by providing a resist mask on a colored resin film and then etching the colored resin film. It is possible.

また、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っては一般的な)オトリソ工
程のみて微細パターン化でき、工程の簡素化は口f能と
なる。
Also, JP-A-57-16407, JP-A-57-7
As shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 4707 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-129707, a color filter is characterized by a colored resin film in which a coloring material is mixed with a photosensitive resin. A fine pattern can be formed using only the general (general) otolithography process, and the process can be simplified.

しかし、これらの着色材か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においては、分散さ
せる着色材料中に含有する不純物かカラーフィルター中
に溶は込み、例えば、液載表示素子等では現在主流であ
るカラーフィルターのセル内への内股に対し、該不純物
か経時的に液晶に影響を及ぼし、表示特性を劣化させる
という信頼性の上て充分に満足のいくものではなかった
However, in color filters using colored resins in which these coloring materials are dispersed in transparent resins, impurities contained in the coloring materials to be dispersed may dissolve into the color filters, causing problems such as problems with liquid-mounted display elements, etc. However, with respect to the currently mainstream color filter in which the impurities enter the cell, the impurities affect the liquid crystal over time and deteriorate the display characteristics, which is not completely satisfactory in terms of reliability.

また、固体撮像素子等では、現在主流になりつつある素
子上へ直接カラーフィルターを形成することに対し、該
不純物、ことに可動性イオン等が経時的に半導体素子あ
るいは配線等に影響を及ぼし、撮像特性を劣化させると
いう信頼性上充分に満足のいくものではなかった。一般
に、これらの問題に対しては、特定の着色材料を選定及
び着色材料の精製等の方法か考えられるか、これによれ
ば、使用可能な着色材料の範囲か限定されるほか、新た
に精製という難しいプロセスを行なわなければならない
、さらに、これらの手段をとったにしても、信頼性の上
から充分に満足できるものはなかなか得られなかった。
In addition, in solid-state imaging devices, etc., forming color filters directly on the device is currently becoming mainstream, but impurities, especially mobile ions, etc. can affect semiconductor devices or wiring over time. This was not completely satisfactory in terms of reliability as it deteriorated the imaging characteristics. In general, to solve these problems, methods such as selecting a specific coloring material and refining the coloring material can be considered. Furthermore, even if these methods were used, it was difficult to obtain a product that was completely satisfactory in terms of reliability.

一方、着色材料か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においては、分光特性等の光
学的性能にすぐれ、均一て欠陥の少ないものを形成する
には、着色材料の樹脂中への分散性か大きく影響を及ぼ
し、この観点で従来のものは充分に満足のいくものでは
なかった。
On the other hand, in a color filter using a colored resin dispersed in a colored material or a transparent resin, in order to form a filter that has excellent optical performance such as spectral characteristics, is uniform, and has few defects, it is necessary to This has a great effect on the dispersibility of the particles, and from this point of view, conventional methods have not been fully satisfactory.

[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
、着色材料の種類を選ばず、着色材料中に含有する不純
物によるデバイス(素子)へのダメージをなくし、かつ
分散性の良い着色材料の形に処理することにより、光学
的特性に優れ、かつ品質、信頼性に優れたカラーフィル
ターを提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and to eliminate damage to devices (elements) caused by impurities contained in the coloring material regardless of the type of coloring material. The objective is to provide a color filter with excellent optical properties, quality, and reliability by eliminating the coloring matter and processing it into a colored material with good dispersibility.

また、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。
Another object of the present invention is to provide a color filter that can form a fine pattern through a simple manufacturing process and has excellent mechanical properties, heat resistance, light resistance, solvent resistance, and other properties.

[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は、樹脂中に着色材料を分散してなる
着色樹脂により形成された複数色のパターン状着色樹脂
層を有するカラーフィルターにおいて、パターン状着色
樹脂層か表面をあらかじめ分散させる樹脂と同樹脂にて
表面処理した着色材料を用いた着色樹脂により形成され
ていることを特徴とするカラーフィルターである。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides a color filter having a patterned colored resin layer of a plurality of colors formed of a colored resin in which a colored material is dispersed in the resin. This is a color filter characterized in that the layer or surface is formed of a colored resin using a colored material whose surface is treated with the same resin as the resin in which the layer is previously dispersed.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

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
る樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリアミド、
ポリエステル、ポリバラキシリレン、ポリカーボネート
、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレ
ン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、エリア樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシリ
コン樹脂及びこれらの樹脂に感光性を付与した樹脂なら
びに一般のフォトレジスト樹脂等から、任意に選定する
ことかできるが、特にカラーフィルターの必要特性及び
パターンの加工性等の観点からは、以下にあげる樹脂か
好ましい。
Examples of the resin forming the colored resin layer of the color filter of the present invention include polyvinyl alcohol, polyimide,
polyamideimide, polyesterimide, polyamide,
Polyester, polyvaraxylylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl acetate, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, area resin, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, polysilicon resin, and resins obtained by imparting photosensitivity to these resins; Although it can be arbitrarily selected from common photoresist resins, the following resins are preferred, particularly from the viewpoint of the necessary properties of the color filter and pattern processability.

すなわち、感光性基をその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で、特に、 200℃以
下にて硬化膜か得られ、可視光波長域(400〜700
nm)で特定の光吸収特性を持たない(光透過率で90
%程度以上のもの)芳香族系のポリアミド樹脂か好まし
い、該樹脂の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銀であれば良
く、例えば、 (1)安息香酸エステル類 (式中RIハCIIX−CY−COO−Z−1Xは刊1
又は−C,I+、、Yは−11又は−C113,2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 (式中Yは一■又はC113を示す) (3)ジフェニルエーテル類 (式中R2はC11X−CY−CON)l−1CH*−
CY−(:0O−(CHi) 2−OCO又はCt(2
−CY−COO−CHt−を1ヶ以上含ムモノ、x、y
は前記と同店を示す) (4)カルコン類及びその他化合物鎖 (式中R3は +1−、アルキル基、アルコシキ基を示
す) 等か挙げられる。
That is, aromatic polyamide resins and polyimide resins that have photosensitive groups in their molecules can be cured at temperatures below 200°C, and can be cured in the visible light wavelength range (400 to 700°C).
nm) and does not have specific light absorption characteristics (light transmittance of 90 nm).
% or more) Aromatic polyamide resin is preferred.The photosensitive group of the resin may be any aromatic silver having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below, such as (1) Benzoic acid esters (in the formula RI CIIX-CY-COO-Z-1X is
or -C, I+, Y is -11 or -C113,2 is -
or ethyl group or glycidyl group) (2) Benzyl acrylates (in the formula, Y represents 1 or C113) (3) diphenyl ethers (in the formula, R2 is C11X-CY-CON) l-1CH*-
CY-(:0O-(CHi) 2-OCO or Ct(2
mono containing one or more -CY-COO-CHt-, x, y
(4) Chalcone and other compound chains (in the formula, R3 represents +1-, an alkyl group, or an alkoxy group).

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、すV コ−トPA
−1000(宇部興産H5i2)、リソコートPI−4
00(宇部興産■製)等が挙げられる。
Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in the molecule include V-coat PA
-1000 (Ube Industries H5i2), Lithocoat PI-4
00 (manufactured by Ube Industries, Ltd.), etc.

上記感光性ポリアミノ系樹脂(ポリアミド樹脂及びポリ
イミド樹脂)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。
The above-mentioned photosensitive polyamino resins (polyamide resins and polyimide resins) are resins with excellent durability in terms of chemical structure, and the color filters formed using them also have very good durability. becomes.

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てあれば、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
ともてきる。
The coloring material forming the colored resin layer of the color filter of the present invention is not particularly limited, as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments, inorganic pigments, dyes, etc. In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials.

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か支配されてしまうか、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ち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。
However, if a dye is used, the durability of the dye itself will control the performance of the color filter, or if the resin system of the present invention is used, the performance will be superior to that of ordinary dyed color filters. can be formed. Therefore, in view of the color characteristics and various performances of color filters, organic pigments are most preferable as coloring materials.

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しめ、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。
Organic pigments include azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments,
and condensed polycyclic pigments including indigo, anthraquinone, perylene, perinone, dioxazine, quinacridone, isointrinon, phthalone, methine/azomethine, and other metal complex systems, or any of these. Several mixtures are used.

本発明における着色材料は、あらかじめ分散させる樹脂
と同樹脂にて表面処理を施しておく。樹脂によって着色
材料表面を処理する方法としては、従来公知の方法で行
なうことができ1例えば、 (1)顔料と上記樹脂を溶融混練した後、適当な粒度に
粉砕する方法、 (2)顔料を上記樹脂の溶液あるいはエマルジョン中に
分散させ、適当な手段、例えば、スプレードライ方法、
共沈、/Fi発乾固により両者を同時に析出させる方法
The coloring material in the present invention is subjected to surface treatment in advance using the same resin as the resin to be dispersed. Conventionally known methods can be used to treat the surface of a colored material with a resin. For example, (1) a method of melt-kneading the pigment and the resin and then crushing the pigment to an appropriate particle size; (2) a method of treating the pigment with the resin; The above resin is dispersed in a solution or emulsion, and then dispersed in a suitable manner, such as a spray drying method,
A method in which both are precipitated simultaneously by coprecipitation and /Fi drying.

(3)顔料をモノマー中、モノマー溶液あるいは七ツマ
ー分散液中に分散させ、モノマーを顔料表面上て重合さ
せて被覆する方法、 (4)流動床中等において樹脂溶液やエマルジョンを噴
霧して顔料表面を樹脂で被覆する方法、等かいずれも使
用てきる。また場合によっては、顔料を光反応性のポリ
マー中に分散させ、光反応により顔料表面上で高分子化
する方法などもある。
(3) A method in which the pigment is dispersed in a monomer, a monomer solution, or a 7-mer dispersion, and the monomer is polymerized and coated on the pigment surface; (4) A resin solution or emulsion is sprayed on the pigment surface in a fluidized bed or the like; Any method such as coating with resin can be used. In some cases, there is also a method in which a pigment is dispersed in a photoreactive polymer and polymerized on the surface of the pigment by photoreaction.

この様に樹脂で処理した着色材料粒子の大きさは、形成
したカラーフィルタ一層の透過率に影響を及ぼすため、
できる限り微細なものか好ましいが、通常は粒径か0.
1〜0.8誇■の範囲にあるものか好ましい、また、表
面処理する樹脂の量は、着色材料に含まれる不純物を包
囲し、その移動を阻止できる量であればよく、用いる着
色材料の多孔性、粒度1表面桔等によって変化するか、
一般的には着色材料100重量部に対して、樹脂的20
0〜5重量部程度が好適である。
The size of the colored material particles treated with resin in this way affects the transmittance of the formed color filter layer, so
It is preferable that the particles be as fine as possible, but usually the particle size is 0.
Preferably, the amount of resin is in the range of 1 to 0.8 cm.The amount of resin used for surface treatment may be sufficient as long as it can surround the impurities contained in the coloring material and prevent their movement. Does it change depending on porosity, particle size, surface area, etc.
Generally, for 100 parts by weight of coloring material, 20 parts by weight of resin
Approximately 0 to 5 parts by weight is suitable.

本発明において1着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記のいずれかの樹脂溶液に所望の分光特
性を有する上記表面処理の施された着色材料を10〜1
50%程度の割合で配合し、超音波、三本ロール、ボー
ルミル、サントミル等により充分に分散させた後、フィ
ルターにて粒径の大きいもの、通常は1終1程度のフィ
ルターにて除去して調製する。
In the present invention, the colored resin used to form one colored resin layer includes 10 to 10% of the above-mentioned surface-treated colored material having desired spectral characteristics added to any of the above-mentioned resin solutions.
After blending at a ratio of about 50% and thoroughly dispersing it using ultrasonic waves, three-roll mills, ball mills, sand mills, etc., large particles are removed using a filter, usually a filter with a filter size of about one per minute. Prepare.

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は、スク
リーン、オフセット等の印刷工程により、あるいは感光
性樹脂を用いた場合には、前記着色樹脂をスピンナー、
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か、通常は0.
5〜5終一程度、好ましくは、1〜2TL11程度が望
ましい。
The colored resin layer of the color filter of the present invention can be formed by a printing process such as screen or offset printing, or if a photosensitive resin is used, the colored resin can be formed by a spinner,
It is coated onto a substrate using a coating device such as a roll coater, and is formed into a pattern by a photolithography process, and the layer thickness is determined depending on the desired spectral characteristics, or is usually 0.5 mm thick.
It is desirable that it is about 5 to 5 TL, preferably about 1 to 2 TL11.

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. Sin、、 Sin、
八1z03. TatO=等の無機膜をスピンコード、
ロールコートの塗布法て、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。
It should be noted that the colored resin layer of the color filter of the present invention is itself made of a good material with sufficient durability.In particular, in order to protect the colored resin layer from various environmental conditions, On the surface of the colored resin layer, polyamide,
Organic resins such as polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicone, and 5iJ4. Sin,, Sin,
81z03. Spin code an inorganic film such as TatO=,
The protective layer can be provided by a roll coating method or a vapor deposition method. Further, depending on the material, after forming the protective layer, an alignment treatment may be performed, thereby making it possible to apply the protective layer to devices using liquid crystal.

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かてきる。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、CCI)、 BB[l、 C
ID、 BASIS等の固体1M像素子か形成されたウ
ェハー、fl[Ig!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。
A color filter having a colored resin layer as described above can be formed on a suitable substrate. For example, glass plate, transparent resin plate, resin film, cathode ray tube display surface, image pickup tube light receiving surface, CCI), BB[l, C
A wafer formed with a solid-state 1M image element such as ID or BASIS, fl[Ig! Examples include a contact type image sensor using a semiconductor, a liquid crystal display surface, and a color electrophotographic photoreceptor.

着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要か
ある場合には、基板上にあらかしめシランカップリング
剤等て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。
If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin layer and the underlying substrate, a colored resin pattern may be formed after a thin coat of silane coupling agent or the like is applied on the substrate, or a colored resin pattern may be formed in advance. It is even more effective to form a color filter using a material to which a small amount of a silane coupling agent or the like is added.

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。
Hereinafter, a typical method for forming a color filter of the present invention will be described with reference to the drawings.

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あらかしめポリアミノ系
樹脂にて表面処理し、該着色材料か所定量配合されたポ
リアミノ系樹脂液(NMP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、第1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。
FIG. 1 is a process diagram illustrating the method for forming a color filter of the present invention. First, as shown in Fig. 1(a), a colored material having desired spectral characteristics is prepared and surface-treated with a polyamino resin, and then a polyamino resin liquid (NMP solution) containing a predetermined amount of the colored material is mixed. A colored resin film 2 of the first color is coated onto a predetermined substrate l using a spinner to a predetermined film thickness, and prebaked under appropriate temperature conditions. As shown in b), the colored resin film is exposed to light having the sensitivity of the photosensitive colored resin (for example, a high-pressure mercury lamp, etc.) through a photomask 3 having a predetermined pattern shape corresponding to the pattern to be formed. , photocuring the pattern portion.

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、 
1,1,1.1−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。
Then, as shown in FIG. 1(C), the colored resin film 2 having the photocured portion 2a is dissolved in a solvent (for example, one containing N-methyl-2-pyrrolidone-based solvent as a main component) that dissolves only the unexposed portion. After ultrasonic development, rinsing treatment (for example,
1,1,1,1-lichloroethane, etc.) Then, a boss baking process is performed to obtain the patterned colored resin layer 4 of the present invention as shown in FIG. 1(d).

なお、2色以上からなる本発明のカラーフィルターを形
成する場合には、更に必要に応じて、すなわち用いられ
る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、各色に対応した表面処理済の着
色材料を分散させた着色樹脂液をそれぞれ用いて繰り返
して行ない、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。
In addition, when forming the color filter of the present invention consisting of two or more colors, if necessary, that is, depending on the number of colors of the filter to be used, from FIG.
The steps up to Figure 1(d) are repeated using colored resin liquids in which surface-treated colored materials corresponding to each color are dispersed. A color filter consisting of three colors of patterned colored resin layers 4, 5 and 6 can be formed.

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。
Further, the color filter of the present invention may have a protective layer 7 formed from the above-mentioned materials on the top of the filter, as shown in FIG. 1(f).

[作用] 本発明のカラーフィルターは、樹脂中に着色材料を分散
してなる着色樹脂により形成された複数色のパターン状
着色樹脂層を有するカラーフィルターにおいて、パター
ン状着色樹脂層が表面をあらかじめ分散させる樹脂と同
樹脂にて表面処理した着色材料を用いた着色樹脂により
形成されているので、あらかじめ着色材料表面を樹脂で
処理することにより、着色材料中に含有する不純物を包
み込む形となり、該着色材料を用いて形成したパターン
状の着色樹脂層からデバイス(素子)への不純物の影響
をおさえることかでき、また着色材料の種類を問わず使
用することができる。
[Function] The color filter of the present invention is a color filter having a patterned colored resin layer of multiple colors formed of a colored resin made by dispersing a colored material in the resin, in which the patterned colored resin layer is predispersed on the surface. Since it is made of colored resin using a colored material whose surface has been treated with the same resin as the resin used for coloring, by pre-treating the surface of the colored material with resin, the impurities contained in the colored material will be encapsulated, and the coloring will be enhanced. The patterned colored resin layer formed using the material can suppress the influence of impurities on the device (element), and can be used regardless of the type of the colored material.

さらに、分散させる樹脂と同樹脂にて着色材料の表面処
理をすることにより1着色材料を樹脂中に分散させる場
合、非常に分散性の良い形となり1色特性をはじめ、膜
の均−性等の良好な欠陥の少ないカラーフィルターを得
ることができる。
Furthermore, when one coloring material is dispersed in the resin by surface treatment of the coloring material with the same resin as the resin to be dispersed, it becomes a form with very good dispersibility, which improves the uniformity of the film as well as the one-color characteristics. A good color filter with few defects can be obtained.

[実施例] 以下に本発明の実施例を示す。[Example] Examples of the present invention are shown below.

実施例1 まず、青、緑、赤色の着色材料の表面処理を以下の様に
行なった。
Example 1 First, the surface treatment of blue, green, and red colored materials was performed as follows.

すなわち、粒径1鉢麿以下に粉砕処理した青色着色材料
[ヘリオゲン ブルー (IlcliogenBlue
) L7080  (商品名、 BASF社製、 C,
1,No。
That is, a blue colored material [Heliogen Blue
) L7080 (Product name, manufactured by BASF, C,
1.No.

74160) ] 10重琶部金的5倍量のNIP溶液
に加えaざ波分散させる。この状態の中に芳香族ポリア
ミド樹脂[PA−100DC(商品名、宇部興産社製)
]110重量を含有するNMP溶液50重針部を少量ず
つ添加していき、充分分散させた後、該溶液を全面露光
し、次いで溶剤を蒸発させると同時に樹脂な熱硬化させ
た。
74160)] Add 10 parts to 5 times the amount of NIP solution and disperse in a wave. In this state, aromatic polyamide resin [PA-100DC (product name, manufactured by Ube Industries, Ltd.)]
] 50 parts by weight of NMP solution containing 110 parts by weight were added little by little, and after being sufficiently dispersed, the entire surface of the solution was exposed to light, and then the solvent was evaporated and at the same time the resin was thermally cured.

得られた青色のブロックを粉砕し1粒径を0.8pm以
下にそろえ、表面処理された青色着色材料を得た。
The obtained blue block was crushed to have a particle size of 0.8 pm or less to obtain a surface-treated blue colored material.

同様にして、緑色着色材料[リオノール グリーン(L
ionol Green) 6YK (商品名、東洋イ
ンキ社製、 C,1,No、 74265) ]及び赤
色着色材料[イルガジン レッド (Irgazin 
Red) BPT (商品名。
Similarly, a green coloring material [Lionol Green (L
ionol Green) 6YK (trade name, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., C, 1, No. 74265)] and red coloring material [Irgazin Red (Irgazin Red)]
Red) BPT (Product name.

チバガイギー(Ciba−Geigy)社製、 C,1
,No。
Manufactured by Ciba-Geigy, C,1
,No.

71127) ]についても、それぞれ表表処理された
緑色及び赤色着色材料を得た。
71127)], surface-treated green and red colored materials were also obtained.

次に、これらの表面処理された着色材料を用いてカラー
フィルターを以下の様に形成した。
Next, color filters were formed using these surface-treated colored materials as follows.

すなわち、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[表面処理を施した青色着色材
料をPA−1000G (商品名、宇部興産社製、ポリ
マー分lO%、溶剤=N−メチルー2−ピロリドン、顔
料:ボリマー;l:2配合)に分散させ作製した感光性
の着色樹脂材]をスピンナー塗布法により、1.5涛l
の膜厚に塗布した0次に該着色樹脂層に70℃、30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、150℃、30分間のボ
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。
That is, a blue colored resin material that can obtain the desired spectral characteristics [surface-treated blue colored material PA-1000G (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent = N 1.5 liters of photosensitive colored resin material prepared by dispersing methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer; 1:2 blend) by spinner coating method
After prebaking the colored resin layer coated to a thickness of 0 at 70° C. for 30 minutes, it was exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a pattern mask corresponding to the pattern shape to be formed. After the exposure, the colored resin film is developed using ultrasonic waves in a special developer (a developer whose main component is N-methyl-2-pyrrolidone) that dissolves only the unexposed areas, and a special rinse solution ( After treatment with a rinsing liquid containing 1,1,1, trichloroethane as a main component, a boss bake was performed at 150° C. for 30 minutes to form a blue colored resin film having a patterned shape.

続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第2色目として緑色着色樹脂材[表面処理を施した緑
色着色材料をPA−1000G (商品名。
Next, a green colored resin material [surface-treated green colored material PA-1000G (trade name)] was applied as a second color onto the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.

宇部興産社製、ポリマー分lO%、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、緑色着色パターンを基板上の所定の位
置に形成した。
Manufactured by Ube Industries, polymer content 10%, solvent = N-methyl-
A green colored pattern was formed at a predetermined position on the substrate in the same manner as described above, except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing 2-pyrrolidone in a pigment:bolimer=1=2 composition was used.

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[表
面処理を施した赤色着色材料をPA−1000G (商
品名、宇部興産社製、ポリマー分lO%、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(緑)、B(胃)の3
色ストライブの着色パターンを得た。
Furthermore, as a third color, a red colored resin material [surface-treated red colored material PA-1000G (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., Polymer content 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1 = 2 combination)
A red colored pattern was formed at a predetermined position on the substrate in the same manner as above except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing in ) no 3
A colored pattern of colored stripes was obtained.

このようにして形成された3色カラーフィルターの分光
特性を第2図に示す。
The spectral characteristics of the three-color filter thus formed are shown in FIG.

得られたカラーフィルターは光学顕微鏡および電子顕微
鏡(SEM ) R察から分散性にすぐれ、また分光特
性、膜の均一性に優れ、欠陥の少ないものであった。さ
らに、耐熱性に優れ、250℃以上の温度にも耐え、こ
れによりカラーフィルター上にITOのスパッタによる
形成か可1屯となる。
The obtained color filter was found to have excellent dispersibility by optical microscopy and electron microscopy (SEM) R observation, as well as excellent spectral characteristics and film uniformity, with few defects. Furthermore, it has excellent heat resistance and can withstand temperatures of 250° C. or higher, making it possible to form ITO on color filters by sputtering.

又、硬度か高く機械的特性が優れ、液晶セル内にスペー
サーと接する形でカラーフィルターを構成したものても
圧着時にカラーフィルターが破損したりしない、更に、
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。
In addition, it has high hardness and excellent mechanical properties, and even if the color filter is configured in the liquid crystal cell in contact with the spacer, the color filter will not be damaged during pressure bonding.
It has excellent solvent resistance, is resistant to various solvents after curing, does not change during each production process, and has excellent light resistance.

そして、カラーフィルターからの不純物移動によるデバ
イスへのダメージもなく、信頼性の高いものであった。
Furthermore, there was no damage to the device due to impurity migration from the color filter, and the device was highly reliable.

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。
Example 2 A color liquid crystal display element was manufactured in the following manner using a thin film transistor as a substrate and forming the color filter of the present invention on the substrate.

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11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Aβを1000
A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。
First, as shown in Figure 3(a), a glass substrate (product name:
7059, manufactured by Corning Inc.) with a layer thickness of 100 OA. After forming the T,0 pixel electrode 11 into a desired pattern by a photolithography process, 1000% of Aβ is further applied to this surface.
A gate electrode 12 as shown in FIG. 3(b) was formed by vacuum vapor deposition to a layer thickness of A, and pattern masking this vapor deposited layer into a desired shape by a photolithography process.

統いて、感光性ポリイミド(商品名:セミコファイン、
東し社製)を前記電極の設けられた基板1面上に塗布し
絶縁層13を形成し、パターン露光及び現像処理によつ
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。
Photosensitive polyimide (product name: Semicofine,
Toshisha Co., Ltd.) is coated on the surface of the substrate on which the electrodes are provided to form an insulating layer 13, and through pattern exposure and development are performed to form through holes that form the contact portions between the train electrodes 18 and the pixel electrodes 11. 14 was formed as shown in FIG. 3(C).

ここで、基板lを堆積槽内の所定の位置にセットし、堆
積槽内に]1□で希釈された5il14を導入し、真空
中てグロー放電法により、前記電極11.12及び絶縁
層13の設けられた基板l全面に200OAの層厚のa
−3i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n6層16を第3図C
d)に示したように積層した。この基板lを堆積槽から
取り出し、前記00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。
Here, the substrate l is set at a predetermined position in the deposition tank, 5il14 diluted with ]1□ is introduced into the deposition tank, and the electrodes 11, 12 and the insulating layer 13 are A layer thickness of 200 OA is applied to the entire surface of the substrate provided with
-3i photoconductive layer (intrinsic layer) 15
After depositing the photoconductive layer 15, an N6 layer 16 having a thickness of 100 OA is deposited on the photoconductive layer 15 in the same manner as shown in FIG. 3C.
Lamination was performed as shown in d). This substrate 1 was taken out from the deposition bath, and the 00 layer 16 and the photoconductive layer 15 were each patterned in this order into a desired shape by dry etching as shown in FIG. 3(e).

次に、このようにして光導電層15及びn+層16か設
けられている基板面に、Ai)を100OAの層厚で真
空蒸着した後、このへ2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
Next, on the substrate surface on which the photoconductive layer 15 and the n+ layer 16 are provided, Ai) is vacuum-deposited to a layer thickness of 100 OA, and then two evaporated layers are formed into a desired shape by a photolithography process. By patterning, a source electrode 17 and a train electrode 18 as shown in FIG. 3(f) were formed.

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源を付与した絶縁Wi
22としてのポリイミド樹脂を120OAの層厚に塗布
し、250℃、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か一体化された11膜トランジ
スターを作製した。
Finally, three colored patterns of red, blue and green are formed in the same manner as in Example 1 to correspond to each of the pixel electrodes 11 as shown in FIG. 3(g). (h
), the insulating Wi layer has an orientation source applied to the entire surface of the substrate.
Polyimide resin No. 22 was applied to a layer thickness of 120 OA, and the resin was cured by heat treatment at 250° C. for 1 hour to produce a No. 11 film transistor with an integrated color filter.

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。
A color liquid crystal display element was further formed using the thus produced thin film transistor with a color filter.

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。
That is, the same method as above was applied to the negative side of a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.).

1000Aの1.7.0電極層を形成し、更に該電極層
上に配向機能を付かしたポリイミド樹脂からなる層厚1
200A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F1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。
A 1.7.0 electrode layer of 1000A is formed, and a layer thickness 1 made of polyimide resin with an orientation function added on the electrode layer.
A 200A insulating layer was formed, and a liquid crystal was sealed between this substrate and the previously formed F1 film transistor with a color filter, and the whole was fixed to obtain a color liquid crystal display element.

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a壷を有するものであった。
The color liquid crystal display element formed in this manner had a good a-pot.

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カラー用液晶表示素子を
得た。
Example 3 Instead of providing a three-color filter on the pixel electrode,
A color liquid crystal display element having a color filter of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2 except that it was provided on the counter electrode.

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。
The color liquid crystal display element thus formed has good functionality.

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。
Example 4 A color liquid crystal display element having a color filter of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2 except that a three-color color filter was first formed on a counter substrate and then a counter electrode was provided.

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
機能を有するものであった。
The color liquid crystal display element thus formed had good functionality.

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。
Example 5 First, three color filters were formed on a substrate in the same manner as in Example 1.

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膜[PA−1000C(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
.04mの膜厚で形成した。
Next, a transparent resin film [PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone)] was applied as a protective and flattening layer on the obtained color filter pattern. Approximately 1 by spinner coating method
.. The film was formed with a film thickness of 0.04 m.

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、’PI(b )をスピンナー
塗布し、150℃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。
Next, ITO was deposited to a thickness of 500 mm by sputtering, and patterned by etching to form a transparent electrode layer. A polyimide forming solution (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 'PI(b)) was applied onto this as an alignment film using a spinner, and heated at 150°C for 30 minutes to form a 2,000-layer polyimide film. After that, the surface of this polyimide film was was subjected to rubbing treatment.

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う
ど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。
The color filter substrate thus formed and the opposing substrate on which a transparent electrode pattern and alignment film have been formed and subjected to lining processing are pasted together to form a cell, injected with ferroelectric liquid crystal, and sealed. A liquid crystal device was obtained.

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。
The obtained color liquid crystal display element had good functionality.

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
ターンか配置されるように、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な有するカラー固体撮像素子を形成
した。
Example 6 A wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed was used as a substrate, and three-color stripes were formed so that each colored pattern of a color filter was arranged corresponding to each light-receiving cell of the CCD. A color solid-state imaging device having a color filter of the present invention was formed in the same manner as in Example 1 except that the color filter was formed.

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。
The color solid-state image sensor thus formed had good functionality.

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か配置されるよ
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。
Example 7 The color filter formed in Example 1 was placed on a wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed, and each colored pattern of the color filter was applied in correspondence to each light receiving cell of the CCD. They were aligned and attached to form a color solid-state image sensor.

このようにして形成されたカラー固体ms素子は、良好
な機能を有するものであった。
The color solid-state MS device thus formed had good functionality.

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。
Example 8 A color photosensor array having the color filter of the present invention as shown in the partial plan schematic diagram of FIG. 4 was formed in the following manner according to the steps shown in FIG.

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−5i (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′:JS5 [fi (a)に示すように
設けた。
First, a photoconductive layer (intrinsic layer) 15 consisting of an a-5i (amorphous silicon) layer is formed on a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.) by a glow discharge method. It was set up as shown.

すなわち、112でIO容量%に希釈されたSiH,を
ガス圧0.50Torr、RF (Radio Fre
quency)パワー10W、基板温度250°Cで2
時間基板上に堆積させることによりて0.7編厘の膜厚
の光導電層15を得た。
That is, SiH diluted to IO volume % with
2 at power 10W, substrate temperature 250°C
A photoconductive layer 15 having a thickness of 0.7 thick was obtained by depositing the photoconductive layer on a substrate for a time.

続いて、この光導電層lS上にグロー放電法により第5
図(b)に示すようにn”M516を設けた。
Subsequently, a fifth layer is deposited on this photoconductive layer IS by a glow discharge method.
As shown in Figure (b), n''M516 was provided.

すなわち、11□でIO容量%に希釈されたSiH4と
i.e., with SiH4 diluted to IO volume % in 11□.

112て100 pp腸に希釈されたPH3とを1=1
0て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
、0.1μ馬の層厚の00層16を設けた。
112 and 100 pp diluted PH3 in the intestine and 1=1
A 00 layer 16 having a layer thickness of 0.1 .mu.m was formed continuously on the photoconductive layer 15 using the gas mixed with 0.0 and 0.01 as a raw material, and under the same conditions as the previous photoconductive layer deposition conditions.

次に、第5図(C)に示すように電子ビーム蒸着法で^
2を0.3編−の層厚に00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。
Next, as shown in Figure 5(C), the electron beam evaporation method is used to
A conductive layer 19 was deposited on the 00 layer 16 by depositing 0.2 to a layer thickness of 0.3 layers. Subsequently, as shown in FIG. 5(d), a portion of the conductive layer 19 corresponding to the portion that will become the light conversion portion was removed.

すなわち、ポジ型のマイクロポジットI:100−27
(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#(85容量%水溶液)、硝m(50容量%水溶液
)、氷酢酸及び水を16:l:2:l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。
That is, positive microposit I: 100-27
(Product name, manufactured by 5hipley) After forming a photoresist pattern in the desired shape using photoresist,
Exposed areas (where there is no resist pattern The conductive layer 19 (part) was removed from the substrate to form a common electrode 21 and individual electrodes 20.

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。
Next, the 00 layer 16 of the part that will become the light conversion part is shown in FIG. 5(e).
It was removed as shown.

すなわち、上記マイクロポジット130ロー27フオト
レジストを基板から」敲した後、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.IT
orrでCF、ガスによるトライエツチングを5分間行
ない、露出部の00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。
That is, after the Microposit 130 Row 27 photoresist is etched from the substrate, it is RF etched using a plasma etching method (also known as reactive ion etching method) using a parallel plate plasma etching apparatus OEM-451 (manufactured by Nikkei Anelva Co., Ltd.). Power 120W, gas pressure 0. IT
Tri-etching using CF and gas was performed at ORR for 5 minutes to remove exposed portions of the 00 layer 16 and a portion of the surface layer of the photoconductive layer 15 from the substrate.

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か露出する部分はトーナッツ状に切抜い
たテフロンシートてカバーL/、SO3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3 f!/sinの速度で流したオーブン
内で20°C160分の熱処理を行なった。
In this example, in order to prevent implantation of the cathode material of 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 etched using a Teflon sheet cut out in the shape of a tornut, with the cover L/SO3 surface hardly exposed to plasma. Then nitrogen at 3 f! Heat treatment was performed at 20° C. for 160 minutes in an oven with a flow rate of /sin.

こうして作成されたフォトセンサーアレイの表面に1次
に保護層を以下のようにして形成した。
A protective layer was first formed on the surface of the photosensor array thus prepared in the following manner.

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。
That is, a silicon nitride layer as the protective layer 7 was formed on the photosensor array by a glow discharge method.

すなわち、H2てlO容量%に希釈された5i11.と
100%N 11 :lを1=4の流量比で混合した混
合ガスを用い、その他は先のB −Si ffjを形成
したのと同様にして、0.5 %mの層厚のシリコンナ
イトライド(a−3iN)l)層からなる保護層7を第
5図(f)に示すように形成した。
That is, 5i11. Using a mixed gas of 100% N 11 :l and 100% N 11 :l at a flow rate ratio of 1=4, a siliconite layer with a layer thickness of 0.5% m was formed in the same manner as in the other steps for forming B-Si ffj. A protective layer 7 made of a Ride (a-3iN)l) layer was formed as shown in FIG. 5(f).

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色の着色パターンからなるカ
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か配置されたカ
ラーフォトセンサーアレイを形成した。
Furthermore, using this protective layer 7 as a substrate, blue 5, green 4, . A color filter consisting of a colored pattern of three colors of red 6 was formed, and as shown in FIG. 4, a color photosensor array was formed in which a colored filter was placed on each photosensor.

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alflを有するものであった。
The color photosensor array formed in this example also had good afl.

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。
Example 9 A color photosensor array was formed by pasting the color filter formed in Example 1 onto the photosensor array formed in Example 8 using an adhesive.

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。
The color photosensor formed in this example also had good functionality, similar to that formed in Example 8.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、あらかじめ着色
材料表面を樹脂で処理しているため、■着色材料中に含
有する不純物を包囲し、カラーフィルタ一層から各種デ
バイス(素子)へのダメージを与えることかなく、信頼
性の優れたカラーデバイスを作製することか可使となっ
た。従って、■分散させる着色材料の種類を問わず1色
設計上、有利となった。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the surface of the colored material is treated with resin in advance, ■ impurities contained in the colored material are surrounded, and various devices (elements) are removed from the color filter layer. ), it is now possible to create a highly reliable color device without causing damage to the device. Therefore, (1) it is advantageous in terms of one-color design regardless of the type of coloring material to be dispersed.

さらに、表面処理する樹脂が、分散させる樹脂と同樹脂
であることより、■易分散か可能となり、かつ0分光透
過率及び膜の均一性の良好なカラーフィルターを得るこ
とか可能となった。なお、これらの表面処理は非常に簡
便な方法で実施回部である。
Furthermore, since the resin for surface treatment is the same resin as the resin for dispersion, (1) easy dispersion is possible, and it is also possible to obtain a color filter with good 0-spectral transmittance and film uniformity. Note that these surface treatments can be carried out in a very simple manner.

また、本発明において使用した感光性を有する芳香族系
のポリアミド樹脂および芳香族系のポリイミド樹脂を用
いれば1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、簡便に作製できる着色樹脂材を用い、
簡便な製造工程により作製することが可f@どなった。
Furthermore, if the photosensitive aromatic polyamide resin and aromatic polyimide resin used in the present invention are used, they have excellent mechanical strength, heat resistance, light resistance,
Using a color filter with a fine pattern that has excellent properties such as solvent resistance, or a colored resin material that can be easily produced,
It has become possible to produce it using a simple manufacturing process.

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ス七となった。
Therefore, it has become possible to apply the present invention to a wide variety of devices that require color filters with good performance, and it has become possible to produce color devices with excellent properties.

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

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
FIGS. 1(a) to (f) are process diagrams for explaining the method for forming the color filter of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the colored resin layer of the color filter of the present invention obtained in Example 1. A graph showing the spectral transmittance of. 3(a) to (h) are manufacturing process diagrams of a color liquid crystal display element having a color filter of the present invention, and FIG. 4 is a schematic partial plan view of a color photosensor array having a color filter of the present invention. , Figures 5(a) to (g) are
5 is a process diagram for forming the color photosensor array shown in FIG. 4. FIG. 1: Substrate 2: Colored resin film 2a: Photocured portion 3: Photomask 4.5, 6:
Patterned colored resin layer 7: Protective layer 8: Spectral characteristics of red colored resin layer 9: Spectral characteristics of green colored resin layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂により
形成された複数色のパターン状着色樹脂層を有するカラ
ーフィルターにおいて、パターン状着色樹脂層が表面を
あらかじめ分散させる樹脂と同樹脂にて表面処理した着
色材料を用いた着色樹脂により形成されていることを特
徴とするカラーフィルター。
(1) In a color filter having a patterned colored resin layer of multiple colors formed of a colored resin made by dispersing a colored material in the resin, the patterned colored resin layer has a surface made of the same resin as the resin in which the colored material is dispersed in advance. A color filter characterized in that it is formed of a colored resin using a surface-treated colored material.
(2)前記樹脂が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。
(2) The color filter according to claim 1, wherein the resin is an aromatic polyamide resin or polyimide resin.
(3)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。
(3) The color filter according to claim 1, wherein the colored resin layer is a patterned colored resin layer provided on a substrate.
(4)前記着色樹脂層か、基板上に前記着色樹脂を用い
てフォトリソ工程あるいは印刷工程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。
(4) The color filter according to claim 1, wherein the colored resin layer is a patterned colored resin layer formed on a substrate by a photolithography process or a printing process using the colored resin.
(5)前記基板が表示装置の表示部である特許請求の範
囲第3項または第4項記載のカラーフィルター。
(5) The color filter according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a display section of a display device.
(6)前記基板が固体撮像素子である特許請求の範囲第
3項または第4項記載のカラーフィルター。
(6) The color filter according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a solid-state image sensor.
(7)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3項または第4項記載のカラーフィルター
(7) The color filter according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a light receiving surface of an image sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02155956A (en) * 1988-12-07 1990-06-15 Kansai Paint Co Ltd Cold-crosslinking cationic emulsion composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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