DE3750122T2

DE3750122T2 - Farbfilter.

Info

Publication number: DE3750122T2
Application number: DE3750122T
Authority: DE
Inventors: Masaru Kamio; Tatsuo Murata; Nobuyuki Sekimura; Hideaki Takao; Miki Tamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2007-12-11
Also published as: US4786148A; DE3750122D1; EP0271105B1; EP0271105A3; EP0271105A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfilter gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 oder 3, insbesondere auf ein Farbfilter, das für eine feine Farbauftrennung geeignet ist, wie solche, die in einer Farbanzeige, einer Farbbildaufnahmevorrichtung, einem Farbsensor und einer Farbanzeigenvorrichtung verwendet werden.
Als Farbfilter sind eingefärbte Farbfilter allgemein bekannt, die durch Bereitstellung einer Farbbeizschicht erzielt werden, wobei ein hydrophiles polymeres Material, wie Gelatine, Casein, Leim oder Polyvinylalkohol, auf einem Substrat angeordnet wird und wobei die Farbbeizschicht mit einem Farbmittel eingefärbt wird, um eine Farbschicht zu erzeugen. Solch eine Färbungsmethode hat viele Vorteile, da eine große Zahl von verfügbaren Farbstoffen zur Verfügung steht und die erforderlichen, spektralen Eigenschaften einfach befriedigt werden können. Dieses Verfahren ist andererseits mit verschiedenen Schwierigkeiten behaftet, da ein Benetzungsschritt, der nur mit Schwierigkeit zu steuern ist, vorliegt, wobei eine Farbbeizschicht in ein Färbungsbad, das einen darin gelösten Farbstoff enthält, eingetaucht wird. Ferner weist das Verfahren komplizierte Schritte für die Bereitstellung einer Zwischenschicht für die Verhinderung der Anfärbung jeder Schicht auf, wodurch die Herstellungsausbeute gering wird. Auch besitzen die anfärbbaren Färbmittel nur eine geringe Hitzehaltbarkeit, nämlich bis zu einer Temperatur von etwa 150-160ºC, so daß sie schwierig bei solchen Schritten zu verwenden sind, wo eine thermische Behandlung erforderlich ist. Der erzielte, angefärbte Film zeigt eine geringere Zuverlässigkeit bezüglich der Hitzebeständigkeit und der Lichtechtheit auf.
Als Farbfilter, der die obigen Probleme lösen kann, wurde ein Farbfilter vorgeschlagen, der ein gefärbtes Harz aufweist, worin ein bestimmter Typ eines Farbmittels dispergiert in einem transparenten Harz vorliegt (wie z. B. offenbart in den offengelegten, japanischen Patentanmeldungen Nr. 46325/1983, 78401/1985, 184202/1985, 184203/1985, 184204/1985, 184205/1985, 16407/1982, 74707/1982 und 129707/1985). Es ist somit möglich geworden, einen Farbfilter mit Hitzebeständigkeit und Lichtechtheit bereitzustellen.
Wenn ein Farbfilter des oben beschriebenen Typs als Farbfilter für eine feine oder geringe Farbauftrennung verwendet wird, wobei ein Farbmittel, insbesondere ein Pigment, in einem Harz dispergiert ist, ist das Farbfilter aus einem blauen Harzfilm, einem grünen Harzfilm und einem roten Harzfilm zusammengesetzt, die in einem kleinen Mosaik- oder Streifenmuster angeordnet sind (z. B. 10&sup5; um² oder kleiner).
Es wurde herausgefunden, daß bei Anwendung solch eines Farbfilters mit einem dispergierten Pigment für die Farbauftrennung auf ein Farbflüssigkristall-Anzeigenbild ein Wechsel in der Farbbalance zwischen der blauen, grünen und roten Farbe auf dem Bild entsteht, wenn sich der Blickwinkel eines Betrachters zu dem Bild verändert. Wenn der Blickwinkel von der senkrechten Achse zu dem Anzeigenbild oder zu der Anzeige zunimmt, nehmen insbesondere die Anteile der grünen Farbfraktion und der roten Farbfraktion in dieser Reihenfolge ab, wodurch im ganzen ein bläuliches Bild entsteht.
Die WO-A-8604688 offenbart ein Farbfilter mit einem Substrat und mit gefärbten Harzfilmen, die eine Anordnung in Form von Streifen oder einem Mosaik aufweisen und die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei die Filme einen blauen Harzfilm mit darin dispergierten, blauen Farbmitteln oder Farbmittelpartikeln, einen grünen Harzfilm mit darin dispergierten, grünen Farbmitteln oder Farbmittelpartikeln und einen roten Harzfilm mit darin dispergierten, roten Farbmitteln oder Farbmittelpartikeln aufweist.
Die EP-A-0 120 168 beschreibt einen smektischen Flüssigkristall-Anzeigenschirm, der Mittel aufweist für die Auswahl von wenigstens zwei primären Farben aus der polychromatischen Strahlung, die auf den Schirm fällt, wobei die Auswahlmittel von Filterablagerungen oder Filterschichten gebildet werden, die in Farb-Multipletts angeordnet sind. Diese Druckschrift bezieht sich fast ausschließlich auf den Aufbau von Elektroden, welche die Filterschichten unterstützen.
Die JP-A 61-77009 offenbart Farbfilter, die auf gegenüberliegenden Oberflächen von zwei transparenten Substraten angeordnet sind, welche sich jeweils gegenüberliegen und wobei dazwischen ein Flüssigkristall angeordnet ist. Der Filter ist auf einem Substrat ausgebildet, wobei eine anfärbbare Harzschicht in Mustern grün und blau gefärbt wird. Der andere Filter ist auf der gegenüberliegenden Seite ausgebildet, wobei eine musterartige Rotanfärbung erfolgt, so daß die Rotteile sich nicht mit den Grün- und Blauteilen überlappen.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Farbfilter bereitzustellen, der die oben beschriebenen Probleme löst.
Eine spezifische Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Farbauftrennfilter bereitzustellen, der in einem Flüssigkristall-Farbbildschirm, einer festen Bildaufnahmevorrichtung, einem Bildsensor etc. anwendbar ist.
Bezüglich eines Farbfilters gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 oder 3 wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2 oder 3 gelöst. Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise weiter entwickelt durch die in den Unteransprüchen erwähnten Maßnahmen.
Gemäß der Erfindung sind die Streueffekte des blauen Harzfilmes, des grünen Harzfilmes und des roten Harzfilmes bezüglich des einfallenden Lichtes aufgehoben. Selbst wenn sich der Blickwinkel eines Betrachters gegenüber einem Anzeigenbild ändert, ist es möglich, einen Wechsel in dem Farbengleichgewicht zwischen Blau, Grün und Rot auf dem Anzeigenbild zu verhindern, wodurch ein Farbbild mit einer hohen Qualität angezeigt werden kann.
Ferner ist der Farbfilter nach der Erfindung aus gefärbten Harzfilmen zusammengesetzt, die ein Harz, das eine gute mechanische Festigkeit und eine Haltbarkeit hat, wie eine Hitzebeständigkeit, Lichtechtheit und Lösungsmittelresistenz, und ein Pigment aufweisen. Somit kann ein Farbfilter mit einer sehr guten Zuverlässigkeit mittels eines einfachen Aufbaues erzielt werden, wobei der Filter mit einem feinen Muster mittels eines einfachen Verfahrens hergestellt wird, das nur gewöhnliche Druckschritte und fotolithografische Schritte umfaßt. Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.
Die Fig. 1A-1F sind Schnittansichten und zeigen die Schritte für die Darstellung eines Verfahrens für die Herstellung eines Farbfilters nach der Erfindung.
Die Fig. 2 ist ein Diagramm, welches die spektralen Durchlässigkeiten der entsprechenden, gefärbten Harzfilme eines Farbfilters nach der Erfindung gemäß Beispiel 1 zeigt.
Fig. 3 ist ein Schnitt einer Flüssigkristall- Zelle mit einem Farbfilter nach der Erfindung.
Die Fig. 4A-4H sind Schnittansichten und zeigen die Schritte eines Verfahrens für die Herstellung einer Flüssigkristall- Farbanzeigenvorrichtung mit einem Farbfilter nach der Erfindung.
Die Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht einer Farbfotosensor-Anordnung mit einem Farbfilter nach der Erfindung.
Die Fig. 6A-6G sind Schnittansichten und zeigen die Schritte eines Verfahrens für die Herstellung der Farbfotosensor- Anordnung nach Fig. 5.
Die Fig. 7 und 8A-8C sind schematische Schnitte zur Darstellung der Dispersion der Pigmente in den Farbfiltern nach der Erfindung zusammen mit den Lichtstreuzuständen.
Die durchschnittlichen Partikelgrößen der blauen (B), grünen (G) und roten (R) Pigmentpartikel können als ihre durchschnittlichen Partikelvolumina ausgedrückt werden. Wenn das durchschnittliche Partikelvolumen der blauen Pigmentpartikel mit bezeichnet wird, das durchschnittliche Partikelvolumen der grünen Pigmentpartikel mit und das durchschnittliche Partikelvolumen der roten Pigmentpartikel mit bezeichnet wird, ist bevorzugt, diese Werte so festzusetzen, daß sie die Beziehung von : : = (0,4- 0,6):(0,6-0,8):1 befriedigen.
Das durchschnittliche Partikelvolumen der Pigmentpartikel der entsprechenden Farben kann vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 · 10&supmin;&sup6; um³ - 1,0 · 10&supmin;² um³, insbesondere von 1,0 · 10&supmin;&sup5; um³ - 1,0 · 10&supmin;³ um³ liegen.
Die Pigmentpartikelgrößen werden durch Beobachtung der gefärbten Harzfilme durch ein optisches Mikroskop oder durch ein SEM (Rasterelektronenmikroskop) bestimmt.
Eine sehr einfache Methode besteht darin, etwa 100 Pigmentpartikel in einem gefärbten Harzfilm zu beobachten und der durchschnittliche Wert als durchschnittliches Partikelvolumen zu bestimmen.
Gemäß der Erfindung können die Pigmentpartikelgrößen in einem gefärbten Harzfilm auf eine vorbestimmte Größe gemäß der folgenden Art festgelegt werden.
(1) Die zunächst mit einem Oberflächenbehandlungsmittel beschichteten Pigmentpartikel werden durch Siebe gegeben, um so eine vorbestimmte Größe einzustellen, und werden dann ausreichend in einer Harzlösung mittels einer Ultraschallanwendung, einer Dreiwalzenmühle, etc. dispergiert, wobei anschließend die Bildung des gefärbten Harzfilmes erfolgt.
(2) Die Pigmentpartikel werden in einer Harzlösung mittels einer Ultraschallanwendung, einer Dreiwalzenmühle, etc. dispergiert, und die Mischung wird mehrmals unter Verwendung eines Filters, wie ein Filterpapier, gefiltert, um die Pigmentpartikel in der Harzlösung auf eine vorbestimmte Größe einzustellen. Dann wird die Harzlösung mit den Pigmentpartikeln zu einem gefärbten Harzfilm gebildet.
"Blau" bezieht sich hier auf eine Farbe, die einen Transmissions-Peak in dem Wellenlängenbereich von 400-500 nm hat, wobei sich "Grün" auf eine Farbe mit einem Transmissions-Peak in dem Bereich von 500-600 nm und "Rot" sich auf eine Farbe bezieht, die einen Transmissions-Peak in dem Bereich von 600-700 nm hat.
Wenn Licht auf einen Partikel fällt, wird das Licht gestreut, wobei die Streuintensität proportional zu dem Quadrat des Volumens des Partikels und reziprok zu der vierten Dimension der Wellenlänge des Lichtes ist, wenn die Partikelgröße kleiner als die Wellenlänge ist. Dies ist als Rayleigh-Streuung bekannt.
In ähnlicher Weise wird bei einer unebenen Oberfläche eine Streuung gemäß der Rayleigh-Streuung hervorgerufen. Wenn somit Licht in einen Farbfilter fällt, wo der gefärbte Harzfilm eine rauhe Oberfläche hat, tritt eine Streuung auf.
Ein Streuzustand des einfallenden Lichtes wird unter Bezug auf die Fig. 7 erläutert. Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines streuenden Zustandes eines einfallenden Lichtes aufgrund der Oberflächenrauhigkeit eines gefärbten Harzfilmes. Ein gefärbter Harzfilm 72 mit darin dispergierten Pigmentpartikeln 73 ist auf einem Substrat 71 ausgebildet. Wenn einfallendes Licht 74 auf den gefärbten Harzfilm trifft, wird das einfallende Licht aufgrund der Oberflächenrauhigkeit des gefärbten Harzfilmes gestreut, so daß ein gestreutes Licht 75 erzeugt wird.
Wenn andererseits der gefärbte Harzfilm in einem Farbfilter eine komplett glatte Oberfläche hat, tritt fast keine Streuung auf. Die Oberfläche wird jedoch rauh sein, wenn ein Farbfilter aus einem gefärbten Harz aufgebaut ist, worin ein nicht-kompatibles Pigment mit einer definierten Partikelgröße dispergiert ist.
Bisher ist jedoch die Oberflächenrauhigkeit eines Farbfilters mit einem gefärbten Harzfilm nicht berücksichtigt worden. Wenn ein blauer, grüner und roter Farbfilm mit jeweils der gleichen Rauhigkeit hergestellt wird, wird der blaue Harzfilm die größte Streuung hervorrufen, der grüne Harzfilm die zweitgrößte Streuung und der rote Harzfilm wird zu der geringsten Streuung führen.
Ferner führt ein gefärbter Harzfilm mit der gleichen blauen Farbe zu einer höheren Streuung, wenn die Oberflächenrauhigkeit zunimmt.
Bei einem konventionellen Farbfilter des gefärbten Harztyps haben somit die entsprechenden, gefärbten Harzfilme aus Blau, Grün und Rot verschiedene Maße oder Intensitäten bezüglich der Streuung, wodurch in dem Falle einer Flüssigkristall-Anzeigenvorrichtung das Erscheinen der verschiedenen Farben unterschiedlich ist, so daß eine niedrige Anzeigenqualität erzeugt wird.
Im Falle eines Sensors, wie einer Halbleiter-Bildaufnahmevorrichtung, wird ein Nicht-Gleichgewicht in den spektralen Eigenschaften zwischen den entsprechenden Farben hervorgerufen, was die Leistung des Sensors absenkt.
Bei dem Farbfilter nach der Erfindung ist die Oberflächenrauhigkeit der gefärbten Harzfilme so festgesetzt, daß sie in der Reihenfolge blauer Harzfilm, grüner Harzfilm und roter Harzfilm zunimmt, so daß die Streuintensitäten der entsprechenden, gefärbten Harzfilme aus Blau, Grün und Rot einheitlich sind, so daß ein gutes Farbgleichgewicht erzielt wird.
Hier wird die Oberflächenrauhigkeit der gefärbten Harzfilme als zentrale Linien-Durchschnittsrauhigkeit (Ra) gemäß JIS B0601 definiert. Wenn die Oberflächenrauhigkeit des blauen Harzfilmes mit (Ra)B, die Rauhigkeit des grünen Harzfilmes mit (Ra)G und die des roten Harzfilmes mit (Ra)R bezeichnet wird, ist es erforderlich, daß die Beziehung (Ra)B < (Ra)G < (Ra)R befriedigt wird. Insbesondere ist bevorzugt, daß die Beziehung (Ra)B:(Ra)G:(Ra)B = (0,7 -0,85):(0,85-0,95):1,0 befriedigt wird.
Um die Oberflächenrauhigkeit zu bestimmen, kann ein "Oberflächenformtester" des Kontaktnadeltyps verwendet werden, wie Dektak 3030 (verfügbar von Throne Co.).
Um die Oberflächenrauhigkeit der gefärbten Harzfilme einzustellen, können bei der Erfindung die folgenden Verfahren benutzt werden:
(1) Die Größe eines in einem Harz zu dispergierenden Pigmentes wird kontrolliert, um eine erforderliche Oberflächenrauhigkeit bereit zustellen.
(2) Die Oberfläche eines in der oben beschriebenen Weise erzielten, farbigen Harzfilmes wird einer Korona- Entladung unterworfen, um eine erforderliche Rauhigkeit bereitzustellen.
Die Fig. 8A-8C sind erläuternde Ansichten zur Darstellung der Lichtstreuzustände eines gefärbten Harzfilmes in Abhängigkeit von dem P/V-Verhältnis, d. h., das Verhältnis des Gewichtes des Pigmentes (P) zu dem Gewicht des Harzes (V) in dem gefärbten Harzfilm. Wenn einfallendes Licht 84 auf einen gefärbten Harzfilm trifft, der die Pigmentpartikel 83 in einem Harz 82 mit einem vorbestimmten P/V-Verhältnis enthält und der auf einem Substrat angeordnet ist, wird das einfallende Licht 84 aufgrund der Oberflächenrauhigkeit in Abhängigkeit von dem P/V-Verhältnis streuen, so daß gestreutes Licht 85 entsteht. Die in den Fig. 8A-8C gezeigten, gefärbten Harzfilme sind so aufgebaut, daß sie sukzessiv zunehmende P/V-Verhältnisse haben, so daß sukzessiv zunehmende Streuraten erzielt werden.
Wenn das P/V-Verhältnis des blauen Harzfilmes mit (P/V)B, das des grünen Harzfilmes mit (P/V)G und das des roten Harzfilmes mit (P/V)R bezeichnet wird, sind diese Verhältnisse so festgesetzt, daß sie die folgende Beziehung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befriedige:
(P/V)B < (P/V)G < (P/V)R.
Insbesondere ist bevorzugt, daß die Beziehung (P/V)B: (P/V)G: (P/V)R = (0,5-0,8):(0,8-0,95):1,0 befriedigt wird.
Die P/V Verhältnisse der entsprechenden Farbfilme können vorzugsweise 2/1 oder niedriger sein, da die Filmbildung schwierig wird, wenn der Pigmentgehalt zunimmt. Das P/V Verhältnis kann durch Auswahl der Mengen des Harzes und des Pigmentes, das zu dispergieren ist, sehr genau kontrolliert werden.
Die gefärbten Harzfilme, welche den Farbfilter nach der Erfindung aufbauen, können ein Harz enthalten, das vorzugsweise ein Harz ist, das bei einer Temperatur von 300ºC oder niedriger einen ausgehärteten oder gehärteten Film bereitstellt, wenn ein hitzehärtbares Harz verwendet wird.
Bevorzugte Beispiele für solch ein Harz sind acrylische Harze, Polyamino-Harze mit Polyimid-Harze und Polyamid- Harze, Epoxy-Harze, Urethan-Harze, Polycarbonat-Harze, Silikon-Harze, etc. Solche Harze sind insbesondere bevorzugt, die keine spezifische Absorption in dem sichtbaren Wellenlängenbereich (400-700 nm) zeigen, die aber eine Transmission von etwa 90% oder höher aufweisen.
Spezifische Beispiele für die acrylischen Harze sind: JMC- 25, verfügbar von Nippon Gohsei Gomu K.K., und RFG-10, verfügbar von Sekisui Fine Chemical K.K.
Die obigen Harze können eine Fotosensitivität aufweisen aufgrund einer fotosensitiven Gruppe innerhalb ihrer molekularen Struktur. Solche fotosensitiven Gruppen können beispielsweise durch Einbau einer aromatischen Kette mit einer fotosensitiven, ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppe bereitgestellt werden, wie beispielsweise solche, die unten mit Strukturformeln gezeigt sind.
(1) Benzoat-Kette:
(wobei R&sub1; CHX = CY -COO -Z - bezeichnet, wobei X -H oder C&sub6;H&sub5; ist, wobei Y -H oder -CH&sub3; ist und wobei Z eine Ethyl- oder Glycidyl-Gruppe ist).
(2) Benzylacrylat-Kette:
(Y bezeichnet -H oder -CH&sub3;).
(3) Diphenylether-Kette:
(R&sub2; bezeichnet Wasserstoff oder eine Gruppe von CHX = CY - CONH-, CH&sub2; = CY - COO - (CH&sub2;)&sub2; - OCO - oder CH&sub2; = CY - COO - CH&sub2;, wobei wenigstens eines der zwei R&sub2; kein Wasserstoff ist und wobei X und Y in gleicher Weise wie oben definiert sind).
(4) Chalkon-Kette:
(R&sub3; bezeichnet H, eine Alkyl- oder eine Alkoxy-Gruppe).
(5) Andere Verbindungsketten:
Spezifische Beispiele für die aromatischen Polyamino-Harze (einschließlich der Polyamid-Harze und der Polyimid-Harze) sind Lithocoat PA-1000 (verfügbar von Ube Kohsahn K.K.) und Lithocoat PI-400 (Ube Kohsahn K.K.).
Einige der konventionellen, fotosensitiven Harze, die allgemein in dem fotolithografischen Verfahren benutzt werden, sind sehr gut bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften sowie bezüglich ihrer Haltbarkeit, wie ihrer Hitzebeständigkeit, Lichtechtheit und Lösungsmittelresistenz, wobei diese Eigenschaften in Abhängigkeit von der Struktur verschieden sein können. Die oben beschriebenen Polyamino-Harze sind sehr gut bezüglich diesen Haltbarkeiten gemäß ihrer chemischen Strukturen, so daß ein aus diesen Harzen erzieltes Farbfilter sehr gute Haltbarkeiten aufweist.
Die in den gefärbten Harzfilmen des Farbfilter zu verwendenden Farbmittel nach der Erfindung können organische Pigmente, anorganische Pigmente und Farbstoffe sein, sofern sie die gewünschten, spektralen Eigenschaften besitzen. Ferner können solche Farbmittel alleine oder in Kombination von zwei oder mehr Spezien verwendet werden. Wenn ein Farbstoff verwendet wird, ist die Leistung eines damit erzielten Farbfilters in einem gewissen Ausmaß beschränkt. Selbst in diesem Fall kann jedoch ein Farbfilter mit einer besseren Leistung im Vergleich zu einem konventionellen, gefärbten Farbfilter erzielt werden, wenn ein oben beschriebenes Harz in Kombination verwendet wird. Um ein Farbfilter mit weiter verbesserten Leistungen bezüglich der Farbeigenschaft und anderen Faktoren bereit zustellen, ist es am besten, ein organisches Pigment als Farbmittel zur Verwendung nach der Erfindung zu benutzen. Jeder gefärbte Harzfilm kann ein Farbmittel in einer Konzentration von 10-70 Gew.%, vorzugsweise 30-50 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Harzes und des Farbmittels, enthalten.
Beispiele für die organischen Pigmente umfassen Azopigmente des Azotyps und des kondensierten Azotyps; Phthalocyanin-Pigmente und ferner Indigo-, Anthrachinon-, Perylen-, Perynon-, Dioxazin-, Chinacridon-, Isoindolinon-, Chinophthalon-, Methin-, Azomethin-, kondensierte, polycyclische Pigmente einschließlich des Metallkomplextyps sowie Mischungen davon.
Ein gefärbter Harzfilm, der den Farbfilter nach der Erfindung aufbaut, kann beispielsweise durch Herstellung einer Lösung eines Harzes, wie oben beschrieben, hergestellt werden, d. h. ein fotosensitives Polyamino- Harz, wobei ein Farbmittel mit einer gewünschten spektralen Eigenschaft in einem Verhältnis von etwa 10-50 Gew.% des Gesamtgewichtes des Farbmittels und des Harzes in der Harzlösung hinzugefügt wird, das Farbmittel in der Harzlösung unter Verwendung eines Ultraschallvibrators oder einer Dreiwalzenmühle dispergiert wird, größere Partikel durch Filtration entfernt werden und eine Beschichtungsflüssigkeit auf einem Substrat angewendet wird, wobei eine Anwendungsvorrichtung benutzt wird, wie ein Drehbeschichter oder ein Walzenbeschichter, um einen gefärbten Harzfilm herzustellen. Der gefärbte Harzfilm wird dann einem fotografischen Schritt unterworfen, um ein gewünschtes Muster des Films bereitzustellen. Die Filmdicke wird durch die erforderliche, spektrale Eigenschaft bestimmt, wobei sie etwa 0,5-5 um, vorzugsweise etwa 1-2 um betragen kann.
Obwohl der gefärbte Harzfilm, der den Farbfilter nach der Erfindung aufbaut, aus einem Material zusammengesetzt sein kann, das per se eine gute Haltbarkeit hat, kann ferner eine Schutzschicht auf dem gefärbten Harzfilm angeordnet sein, um den gefärbten Harzfilm vor verschiedenen Umwelteinwirkungen zu schützen. Solch ein Schutzfilm kann aus einem organischen Harz, wie Polyamid, Polyimid- Polyurethan, Polycarbonat oder Siliconharz, oder aus einem anorganischen Material, wie Si&sub3;N&sub4;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3; oder Ta&sub2;O&sub3; bestehen und kann durch ein Beschichtungsverfahren gebildet werden, wie eine Drehbeschichtung oder eine Walzenbeschichtung oder durch Dampfablagerung. Die Schutzschicht kann einer Orientierungs- oder Ausrichtungsbehandlung unterworfen werden, wobei dies von dem Material abhängt, so daß eine Anwendung in einer Flüssigkristall-Vorrichtung möglich ist. Es ist allgemein bevorzugt, daß die Dicke innerhalb des Bereiches von 500 nm (5000 A) bis 2 um liegt.
Der Farbfilter nach der Erfindung, der die oben beschriebenen, gefärbten Harzfilme aufweist, kann auf einem geeigneten Substrat gebildet werden, das beispielsweise eine Glasplatte ist, eine transparente Harzplatte, ein Harzfilm, eine Anzeigenseite einer Kathodenstrahlröhre, die Lichtempfangsseite einer Bildaufnahmeröhre, eine Wafer, auf der eine Festbild-Aufnahmevorrichtung ausgebildet ist, wie CCD, BBD, CCID oder BASIS, einen Kontaktbildsensor, eine Flüssigkristall-Anzeigenseite oder fotosensitives Element für eine Farbelektrofotografie.
Wenn eine zunehmende Bindungsstärke zwischen dem gefärbten Harzfilm und dem Substrat erforderlich ist, kann es effektiv sein, einen Primer, wie ein Silankopplungsmittel, dünn auf dem Substrat anzuwenden und dann darauf ein Muster des gefärbten Harzfilmes auszubilden oder einen gefärbten Harzfilm unter Verwendung eines gefärbten Harzes zu bilden, das eine geringe Menge eines Silankopplungsmittels, etc. enthält.
Im folgenden wird ein typisches Verfahren für die Herstellung eines Farbfilters nach der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Die Fig. 1A-1F zeigen repräsentative Schritte, die bei einem Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters mit einem fotosensitiven, gefärbten Harzes nach der Erfindung verwendet werden. Gemäß der Fig. 1A wird ein vorgegebenes Substrat 1 mit einem gefärbten Harzfilm 2 einer ersten Farbe mit einer vorbestimmten Dicke durch Anwendung einer Beschichtungsflüssigkeit beschichtet, worin ein vorgegebener Anteil eines Farbmittels mit einer gewünschten spektralen Eigenschaft in einer Lösung eines Polyamino-Harzes in N-Methyl-2-Pyrrolidon dispergiert wird, woran sich ein Vorbacken mit einer geeigneten Temperatur anschließt. Dann wird gemäß der Figur IB der gefärbte Harzfilm einem Licht ausgesetzt (eine Hochdruck- Quecksilberlampe), das Lichtstrahlen aussendet, für die das fotosensitive, gefärbte Harz sensitiv ist, wobei eine Fotomaske 3 mit einem vorgegebenen Muster entsprechend dem gewünschten, zu bildendem Filmmuster verwendet wird, wodurch der exponierte Teil des gefärbten Harzes mit dem Licht ausgehärtet wird.
Dann wird gemäß der Fig. 1C der gefärbte Harzfilm 2 mit dem lichtausgehärteten Abschnitt 2a mit einem Lösungsmittel entwickelt, wie solch einem Lösungsmittel, das hauptsächlich aus N-Methyl-2-Pyrrolidon besteht, das selektiv die noch nicht exponierten Abschnitte des Filmes unter der Verwendung einer Ultraschallvibration ablösen kann, wobei dann eine Spülung mit z. B. 1,1,1-Trichlorethan folgt und ein Nachbacken durchgeführt wird, um ein Muster 4 des gefärbten Harzfilmes zu erzielen, das in der Fig. 1D dargestellt ist. Wenn ein Farbfilter aus zwei oder mehr Farben nach der Erfindung geformt wird, werden die unter Bezug auf die Fig. 1A-1D erläuterten Schritte wiederholt, wobei eine erforderliche Zahl von Harzbeschichtungsflüssigkeiten verwendet wird, die Farbmittel entsprechend den zugehörigen Farben enthalten, die Partikelgrößen nach der Erfindung aufweisen, wodurch ein Farbfilter mit den Farbharzfilmmustern 4, 5 und 6 mit drei verschiedenen Farben erzielt wird, wie dies beispielsweise in der Fig. 1E dargestellt ist.
Das Farbfilter nach der Erfindung kann eine Schutzschicht 7 aus einem oben beschriebenen Material aufweisen, die auf den Farbfilmmustern angeordnet ist, wie dies in der Fig. 1F gezeigt ist.
Das Farbfilter nach der Erfindung kann auf einem Substrat angewandt werden, welches eine Flüssigkristall-Zelle aufbaut. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Flüssigkristall-Zelle mit einem Farbfilter nach der Erfindung. Die in der Fig. 3 gezeigte Flüssigkristall-Zelle weist ein Paar eines oberen Substrates 31a und eines unteren Substrates 31b auf, die parallel zueinander angeordnet sind, sowie darauf angeordnete, transparente Elektroden 32a bzw. 32b. Zwischen dem oberen Substrat 31a und dem unteren Substrat 31b ist ein ferroelektrisches Flüssigkristall 33 angeordnet, vorzugsweise ein ferroelektrisches Flüssigkristall mit einer nicht-helikalen Struktur, die wenigstens zwei stabile Zustände aufweist.
Die oben erwähnten, transparenten Elektroden 32a und 32b sind in Form von Streifen angeordnet, um einen mehrfachen Antrieb des ferroelektrischen Flüssigkristalls 33 zu bewirken, wobei sich die Streifen vorzugsweise kreuzen.
Bei der Flüssigkristall-Zelle nach Fig. 3 sind Ausrichtungssteuerfilme 34a und 34b auf den Substraten 31a bzw. 31b angeordnet. Die Ausrichtungssteuerfilme 34a und 34b können jeweils einen Film aus einem Polymer aufweisen, wie ein Polyimid, Polyvinylalkohol oder Polyamid, das durch Reibung behandelt ist, oder einen Dampfablagerungsfilm aus SiO, SiO&sub2;, etc.
Ein Farbfilter 35 nach der Erfindung mit einem blauen Harzfilm 35B, einem grünen Harzfilm 35G und einem roten Harzfilm 35R, die in Form von Streifen oder einem Mosaik angeordnet sind, ist auf dem unteren Substrat 31b angeordnet. Der Farbfilter 35 ist mit einer Schutzschicht 36 beschichtet, die ähnlich der oben beschriebenen Schutzschicht ist.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die in der Fig. 3 gezeigten, transparenten Elektroden 32b in Kontakt mit dem unteren Substrat 31b angeordnet, und der oben beschriebene Farbfilter 35 und der Ausrichtungssteuerfilm 34b sind in dieser Reihenfolge auf den transparenten Elektroden 32b angeordnet. In diesem Fall ist es möglich, die Schutzschicht 36 wegzulassen, aber solch eine Schutzschicht kann vorzugsweise als eine isolierende Schicht vorgesehen sein, wobei das ferroelektrische Flüssigkristall 36 ein chirales, smektisches C Flüssigkristall ist, das in einer ausreichend dünnen Dicke (d. h. 0,5 um-10 um) angeordnet ist, um die helikale Struktur des chiralen, smektischen C Flüssigkristalls in Abwesenheit eines elektrischen Feldes freizusetzen, um einen Kurzschluß zwischen den transparenten Elektroden 32a und 32b zu verhindern.
Ein Beispiel einer elektrooptischen Flüssigkristall-Vorrichtung, die diesen Typ eines ferroelektrischen Flüssigkristalls verwendet und die eine Matrixelektrodenstruktur hat, ist von Clark und Lagerwall in dem US-Patent Nr. 4 367 924 offenbart.
Beispiele für ein ferroelektrisches Flüssigkristall, das in einer Flüssigkristall-Vorrichtung verwendet wird, die ein Farbfilter nach der Erfindung aufweist, sind: p-Decyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutylcinnamat (DOBAMBC), p-Hexyloxybenzyliden-p'-amino-2-chlor-propylcinnamat (HOBACPC), p-Decyloxybenzyliden-p'-amino-2- methylbutyl-α-cyanocinnamat (DOBAMBCC), p-Tetradecyloxy benzyliden-p'-amino-2-methylbutyl-d-cyanocinnamat (TDOBAMBCC), p-Octyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutylchlorcinnamat (OOBAMBCC), p-Octyloxybenzyliden-p'-amino- 2-methylbutyl-α-methylcinnamat, 4,4'-Azocinnamonsäure-bis (2-methylbutyl)-Ester, 4,0-(2-methyl)butylresorcyliden-4'- octylanilin, 4-(2'-methylbutyl)phenyl-4'-octyloxybiphenyl- 4-carboxylat, 4-Hexyloxyphenyl-4-(2''-methylbutyl)biphenyl- 4'-carboxylat, 4-Octyloxyphenyl-4-(2''- methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylat, 4-Heptyl-phenyl-4-(4''- methylhexyl)biphenyl-4'-carboxylat) und 4-(2''- methylbutyl)phenyl-4-(4''-methylhexyl)biphenyl-4'- carboxylat.
Diese Verbindungen können allein oder in Kombination mit zwei oder mehr Spezien verwendet werden. Ferner kann ein anderer Flüssigkristall-Typ, wie ein cholesterischer Flüssigkristall oder ein smektisches Flüssigkristall, in einem Ausmaß hinzugefügt werden, daß die sich ergebende Mischung eine Ferroelektrizität zeigt.
Im folgenden wird die Erfindung unter bezug auf spezifischere Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Eine fotosensitive, blaue Harzbeschichtungsflüssigkeit wurde hergestellt, indem ein blaues Pigment (Heliogen Blue L7080 (Handelsname), verfügbar von BASF A.G., C.I. Nr. 74160) in einem fotosensitiven Polyamino-Harz (PA-1000 (Handelsname), verfügbar von Ube Kohsan K.K., Polymergehalt 10% in N-Methyl-2-pyrrolidon (Lösungsmittel)) mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1 : 2 dispergiert wurde. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde zweimal mit zwei Größen von Membranfiltern gefiltert (SM 113, verfügbar von Carl Zeiss GmbH), wobei die erste Filtergröße das 1,5-fache der gewünschten Größe und die zweite Filtergröße das 0,8-fache der gewünschten Größe aufwies, wodurch Pigmentpartikel mit einer Größe von etwa 0,060 um selektiert wurden. Die Beschichtungsflüssigkeit mit dem Pigment der gewünschten Größe, das darin dispergiert vorlag, wurde auf ein Glassubstrat mittels eines Drehbeschichters in einer Dicke von 2,5 um aufgebracht. Der so gebildete, gefärbte Harzfilm wurde bei 80ºC für 30 Minuten vorgebacken und dann mit einer Hochdruck-Quecksilberlampe durch eine Fotomaske mit einem Muster entsprechend dem zu bildenden Muster bestrahlt. Nach der Exposition wurde der gefärbte Harzfilm mit einem spezifischen Entwickler entwickelt, der hauptsächlich aus N- Methyl-2-Pyrrolidon bestand, wobei Ultraschall angewendet wurde. Der Harzfilm wurde dann mit einer spezifischen Spülflüssigkeit gespült, die hauptsächlich aus 1,1,1- Trichlorethan bestand, worauf ein Nachbacken bei 150ºC für 30 Minuten erfolgte, um ein blau gefärbtes Harzfilmmuster zu erzielen.
Das blaue Harzfilmmuster wurde durch ein optisches Mikroskop beobachtet, um 100 Pigmentpartikel zufällig auszuwählen und um die Durchmesser der Partikel zu messen für die Erzielung einer durchschnittlichen Partikelgröße mit einem durchschnittlichen Volumen von 1,1 · 10&supmin;&sup4; um³. Die gefundenen, blauen Pigmentpartikel waren einheitlich in dem Harz dispergiert.
Dann wurde eine fotosensitive, grüne Harzbeschichtungsflüssigkeit als zweite Farbe hergestellt, indem ein grünes Pigment (Lionel Green 6YK (Handelsname), verfügbar von Toyo Ink. K.K., C.I. Nr. 74265) in dem gleichen fotosensitiven Harz wie oben (PA-1000, verfügbar von Ube Kohsan K.K.) mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1 : 2 dispergiert wurde. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, zweimal filtriert, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erzielen, die selektiv Pigmentpartikel mit einer Partikelgröße von etwa 0,066 um (Durchmesser) enthielt. Diese grüne Beschichtungsflüssigkeit wurde über das oben gebildete, blaue Harzfilmmuster auf dem Substrat aufgetragen und dann gemustert, um mit vorbeschriebenen Teilen ein grünes Harzfilmmuster zu bilden. Dann wurde die durchschnittliche Partikelgröße der grünen Pigmentpartikel, die einheitlich in dem grünen Filmmuster vorlagen, in einer ähnlichen Weise bestimmt, wobei ein durchschnittliches Volumen von etwa 1,5 · 10&supmin;&sup4; u³ gefunden wurde.
Ferner wurde eine fotosensitive Beschichtungsflüssigkeit aus Rot als eine dritte Farbe hergestellt, indem ein rotes Pigment (Irgazin Red BPT (Handelsname), verfügbar von Ciba-Geigy A.G., C.I.-Nr. 71127) in dem gleichen fotosensitiven Harz (PA-1000) mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1 : 2 dispergiert wurde. Die Überzugsflüssigkeit wurde in ähnlicher Weise, wie oben dargestellt, zweimal gefiltert, um eine Überzugsflüssigkeit bereitzustellen, bei der die Pigmentpartikel mit einer Partikelgröße von etwa 0,076 um (Durchmesser) selektiv zurückgehalten wurden. Diese rote Überzugsflüssigkeit wurde über den blauen und grünen Harzfilmmustern auf dem Substrat angewandt und dann an vorbestimmten Teilen des Substrates zu einem roten Harzfilmmuster gemustert. Dann wurde die durchschnittliche Partikelgröße der roten Pigmentpartikel, die einheitlich in dem roten Harzfilmmuster dispergiert vorlagen, gemäß der oben beschriebenen Weise gemessen und wurde mit einem durchschnittlichen Volumen von etwa 2,3 · 10&supmin;&sup4; u³ bestimmt. Auf diese Weise wurden die drei Farbstreifenmuster von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) hergestellt.
Die spektralen Eigenschaften der drei Farbfiltermuster, die in der oben beschriebenen Weise erzielt wurden, sind in der Fig. 2 dargestellt.
Gestreutes Licht von den Farbfiltermustern wurde unter Verwendung eines Zählbereiches (210-2102 (Handelsname), verfügbar von Hitachi K.K.) gemessen, um eine im wesentlichen gleiche Streuungsrate von etwa 0,5% für das blaue, grüne bzw. rote Muster zu erzielen. Die Streuungsrate ist hier als Verhältnis der gestreuten Lichtmenge zu der einfallenden Lichtmenge definiert.
Die Blickwinkelabhängigkeit der oben erzielten Farbfilter wurde bestimmt, wobei der Blickwinkel von der senkrechten Achse zu dem Farbfilter verändert wurde. Im Ergebnis ergab sich ein Farbgleichgewicht bei einem Winkel von etwa 70º zu der senkrechten Achse, das im wesentlichen das gleiche war wie das Farbgleichgewicht in Richtung der senkrechten Achse.
Das Farbfilter war sehr gut bezüglich seiner Hitzehaltbarkeit und war sogar bei einer Temperatur oberhalb von 250ºC haltbar. Im Ergebnis war es möglich, einen ITO (Indium- Zinn-Oxid) Film zu bilden, der durch Bedampfung auf den Farbfilter eine transparente Elektrode erzeugte.
Der Farbfilter zeigte ferner eine gute Festigkeit sowie gute mechanische Eigenschaften und brach somit nicht, wenn der Farbfilter in Kontakt zu Spacerartikel in einer Flüssigkristall-Zelle gebracht und dagegen gepreßt wurde. Nach der Aushärtung zeigte der Farbfilter ferner eine sehr gute Lösungsmittelresistenz, er zeigte keinen Wechsel bei nachfolgenden Herstellungsschritten und war ferner bezüglich seiner Lichtechtheit sehr gut.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Farbfilter wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber die Partikelgrößen des blauen Pigmentes, des grünen Pigmentes und des roten Pigmentes auf 1,5 · 10&supmin;&sup4; um³, ausgedrückt als durchschnittliches Volumen, eingestellt wurden. Der so erzielte Vergleichsfarbfilter wurde in ähnlicher Weise wie in dem Beispiel l auf seine Streuungsrate getestet, wobei die Streuungsrate für blaues Licht (400-500 nm) mit 1,0%, für grünes Licht (500-600 nm) mit 0,5% und für rotes Licht (600-700 nm) mit 0,3% bestimmt wurde.
Wie in dem Beispiel 1 wurde die Blickwinkelabhängigkeit des Vergleichsfarbfilters bestimmt. Wenn der Blickwinkel 30º von der senkrechten Achse des Farbfilters abwich, zeigte der Farbfilter zunehmend einen bläulichen Farbton.

Beispiel 2

Eine Farbflüssigkristall-Vorrichtung wurde in der folgenden Weise hergestellt, wobei ein Farbfilter nach der Erfindung auf einem Substrat gebildet wurde, um einen Dünnfilm-Transistor bereitzustellen.
Gemäß der Fig. 4A wurde ein 100 nm (1000 Å) dicker ITO Film auf einem Glassubstrat 41 (7059 (Handelsname), verfügbar von Corning Glass Works) durch einen fotolithografischen Schritt gemustert, um eine ITO Bildelektrode (Pixel) 42 zu bilden, auf der durch Dampfablagerung eine 100 nm (1000 Å) dicke Aluminiumschicht gebildet wurde, die durch einen fotolithografischen Schritt gemustert wurde, um eine Gate-Elektrode 43 zu bilden.
Dann wurde ein fotosensitives Polyimid (Semicofine (Handelsname), verfügbar von Toray K.K.) auf die Elektroden 42 und 43 auf dem Substrat 1 aufgebracht, um eine isolierende Schicht 44 zu bilden, die dann einer Musterexposition und einer Entwicklung unterlag, um ein Loch 46 für die Bildung eines Kontaktes zwischen der Pixel-Elektrode und einer Drain-Elektrode 45 (wie dies im folgenden unter Bezug auf die Fig. 4F beschrieben werden wird) gemäß der Fig. 4C zu erzeugen.
Dann wurde das Substrat 41 in einer vorbeschriebenen Position in eine Abscheidungskammer gesetzt, in die SiH&sub4;, das mit H&sub2; verdünnt war, eingeführt wurde, worauf sich eine Glimmentladung unter Vakuum anschloß, um eine lichtleitende Schicht (Intrinsic Schicht) 47 von 200 nm (2000 Å) dickem a-Si (amorphes Silicium) über die gesamte Oberfläche des Substrates abzulagern, das die Elektroden 42, 43 und die isolierende Schicht 44 aufweist. Anschließend wurde eine 100 nm (1000 Å) dicke n&spplus;-Schicht 48 auf der lichtleitenden Schicht 47 laminiert. Nach Herausnahme des Substrates 41 aus der Abscheidungskammer wurde das Laminat gemäß der Fig. 4D gemustert und dann wurde die n&spplus;-Schicht 48 gemäß der Fig. 4E durch Trockenätzung selektiv gemustert.
Ferner wurde eine 100 nm (1000 Å) dicke Al-Schicht über der lichtleitenden Schicht 47 und der n&spplus;-Schicht 48 auf dem Substrat 41 dampfabgelagert und durch einen fotolithografischen Schritt gemustert, um eine Quellenelektrode 49 und eine Drain-Elektrode 45 gemäß der Fig. 4F zu bilden.
Dann wurde in Ausrichtung mit jeder Pixel-Elektrode 42 ein gefärbter Harzfilm (einer von 35 G, 35 B und 35 R) eines Farbfilters 35 gemäß der Fig. 4G in ähnlicher Weise, wie dies in dem Beispiel 1 beschrieben wurde, ausgebildet. Anschließend wurde die gesamte Oberfläche des so behandelten Substrates 41 mit einem 120 nm (1200 Å) dickem, isolierenden Film 40 eines Polyimidharzes beschichtet, der dann durch Erhitzung bei 250ºC für eine Stunde ausgehärtet wurde. Er wurde dann durch Reibung, die mit einer Ausrichtungssteuerfunktion bereitgestellt wurde, behandelt. Auf diese Weise wurde ein TFT (Dünnfilm-Transistor) Substrat hergestellt, das einteilig mit einem Dreifarben-Farbenfilter 35 versehen war.
Eine Farbflüssigkristall-Anzeigenvorrichtung wurde unter Verwendung des so hergestellten TFT-Substrates hergestellt.
Insbesondere wurde ein Glassubstrat (Corning 7059) mit einer 100 nm (1000 Å) dicken ITO-Gegenelektrode beschichtet und dann mit einer 120 nm (1200 Å) dicken, isolierenden Schicht eines Polyimidharzes, die mit einer Ausrichtungssteuerfunktion bereitgestellt wurde. Das so erzielte Gegensubstrat und das oben hergestellte TMT-Substrat, das einen Farbfilter aufwies, wurden mit einem Dichtungsmittel gegenüber gesichert, um eine Leerzelle zu bilden, die mit einem verdrehten, nematischen Flüssigkristall (ZLI 123 (Handelsname), verfügbar von Merck Co.) beladen und abgedichtet wurde, um eine Farbflüssigkristall-Anzeigenvorrichtung zu erzielen.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Vorrichtung für eine Farbanzeige führte zu einer Anzeige mit einer exzellenten Qualität.

Beispiel 3

Gemäß dem Beispiel 2 wurde eine Flüssigkristall-Vorrichtung für eine Farbanzeige mit einem Farbfilter nach der Erfindung hergestellt, wobei das Dreifarben-Farbenfilter auf der Gegenelektrode anstatt auf den Pixel-Elektroden ausgebildet wurde.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Vorrichtung für eine Farbanzeige führte zu einer Anzeige mit einer ausgezeichneten Qualität.

Beispiel 4

Eine Flüssigkristall-Vorrichtung für eine Farbanzeige mit einem Farbfilter nach der Erfindung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei aber das Drei-farben-Farbenfilter zuerst auf dem Gegensubstrat gebildet wurde und anschließend darauf die Gegenelektrode erzeugt wurde.
Die so hergestellte Flüssigkristall-Vorrichtung für eine Farbanzeige führte zu einer Anzeige mit einer sehr guten Qualität.

Beispiel 5

Eine Wafer mit einem CCD (ladungsgekoppelter Speicher), der darauf ausgebildet war, wurde als Substrat bereitgestellt. Eine Halbleiter-Bildaufnahmevorrichtung mit einem Farbfilter nach der Erfindung wurde gemäß dem Beispiel 1 unter Verwendung des Substrates hergestellt, so daß jedes Farbmuster des Farbfilters mit den entsprechenden Fotozellen des CCD ausgerichtet war, um einen Dreifarben-Streifenfarbfilter zu bilden.
Die so hergestellte Halbleiter-Farbbildaufnahmevorrichtung zeigte eine gute Farberfassungsleistung ohne einen Reflexionsfleck.

Beispiel 6

Ein gemäß Beispiel 1 hergestellter Farbfilter wurde auf eine Wafer mit einem CCD, der darauf ausgebildet war, angewandt, so daß jedes Farbmuster des Farbfilters mit den entsprechenden Fotozellen des CCD ausgerichtet war.
Die so hergestellte Farbfestkörper-Bildaufnahme zeigte eine sehr gute Farberfassungsleistung frei von einem Reflexionsfleck.

Beispiel 7

Eine Farbfotosensor-Anordnung, deren Struktur in einer teilweisen, schematischen Ansicht in der Fig. 5 gezeigt ist, wurde hergestellt, wie dies unter Bezug auf die Figuren 6A-6G erläutert werden wird.
Gemäß Fig. 6A wurde eine lichtleitende Schicht (Intrinsic-Schicht) 62 aus a-Si (amorphes Silicium) durch ein Glimmentladungsverfahren auf einem Glassubstrat (Corning 7059) gebildet.
SiH&sub4;, das mit H&sub2; auf 10 Volumenprozent verdünnt war, wurde für zwei Stunden unter den Bedingungen eines Gasdruckes von 0,50 Torr, einer RF (Hochfrequenz)-Kraft von 10 W und einer Substrattemperatur von 250ºC einer Glimmentladung unterworfen, wodurch die lichtleitende Schicht 62 durch Ablagerung in einer Dicke von 0,7 u auf dem Substrat 61 gebildet wurde.
Dann wurde die lichtleitende Schicht 62 gemäß der Fig. 6B mit einer n&spplus;-Schicht 63 durch Glimmentladung beschichtet. Insbesondere wurde SiH&sub4;, das mit H&sub2; auf 10 Volumenprozent verdünnt war, und PH&sub3;, das mit H&sub2; auf 100 ppm verdünnt war, gemischt, um ein Mischungsstartgas herzustellen, das dann einer Glimmentladungsablagerung unterworfen wurde, wobei die gleichen Bedingungen wie für die Ablagerung der lichtleitenden Schicht 62 verwendet wurden, wodurch eine 0,1 um dicke n&spplus;-Schicht 63 durchgehend auf der lichtleitenden Schicht 62 gebildet wurde.
Gemäß der Fig. 6C wurde dann eine 0,3 um dicke Al-Schicht 64 als eine Leitungsschicht durch das Elektronenstrahl- Evaporationsverfahren auf der n&spplus;-Schicht 63 abgelagert.
Dann wurde ein Teil der Leitungsschicht 64 zur Bereitstellung einer Fotokonversionszelle gemäß der Fig. 6B entfernt.
Insbesondere wird ein gewünschtes, lichtunempfindliches Muster auf der Al-Schicht 64 mit einer lichtunempfindlichen Masse des positiven Typs (Microposit 1300-27 (Handelsname), verfügbar von Shipley Co.) gebildet, und anschließend wird der exponierte Abschnitt (der nicht mit der lichtunempfindlichen Masse bedeckte Abschnitt) der Leitungsschicht 64 durch eine Ätzlösung entfernt, die eine Mischung von 85 Vol.-% einer wäßrigen Lösung von Phosphorsäure, 60 Vol.% einer wäßrigen Lösung von Salpetersäure, Eisessig und Wasser im Verhältnis von 16 : 1 : 2 : 1 ist, um eine gemeinsame Elektrode 65 und einzelne Elektroden 66 zu erzielen.
Dann wurde ein Abschnitt der eine Fotokonversionszelle bereitstellende n&spplus;-Schicht 63 gemäß der Fig. 6E entfernt.
Nach Entfernung der obigen positiven, lichtunempfindlichen Masse von dem Substrat, wurden insbesondere der exponierte Abschnitt der n&spplus;-Schicht 63 und ein Teil der lichtleitenden Schicht 64 durch 5-minütiges Trockenätzen mit CF&sub4; Gas bei einem Druck von 0,1 Torr und unter Verwendung einer parallelen Plattentyp-Plasmaätzvorrichtung (DEM-451, verfügbar von Nichiden Unerva K.K.) mit einer RF-Kraft von 120 W entfernt.
Um eine Implantation des Kathodenmaterials (SUS) der Ätzvorrichtung zu verhindern, wurde bei diesem Beispiel ein Polysilicium-Bedampfungsziel (20,3 cm (8 Inch), Reinheit 99,999%) auf der Kathode angeordnet, und das Substrat wurde darauf angeordnet. Der exponierte Abschnitt des Kathodenmaterials wurde mit einem Teflonblatt, das in eine Form eines Pfannkuchens geschnitten wurde, abgedeckt, so daß die Ätzung durchgeführt wurde, wobei fast keine SUS Fläche dem Plasma ausgesetzt war. Danach wurde das Substrat bei 20ºC für 60 Minuten in einem Ofen mit einer Stickstoffatmosphäre und einer Strömungsrate von 3 l/min hitzebehandelt.
Durch Glimmentladung wurde dann die Oberfläche der so gebildeten Fotosensor-Anordnung mit einer Schutzschicht 67 aus Siliciumnitrid abgedeckt.
Dazu wurde SiH&sub4;, das mit H&sub2; auf 10 Volumenprozent verdünnt war, und 100% NH&sub3; mit einer Strömungsrate von 1:4 gemischt, um ein Mischungsgas zu erhalten. Die Glimmentladung wurde in der gleichen Weise wie bei der Bildung der a-Si-Schicht 62 durchgeführt, wodurch eine 0,5 Mikrometer dicke Schutzschicht 67 aus Siliciumnitrid (a-SiNH) gemäß der Fig. 6F hergestellt wurde.
Unter Verwendung der Schutzschicht als Substrat wurde dann in der gleichen Weise wie in dem Beispiel 1 ein Farbfilter hergestellt, der drei Farbmuster aus Blau, Grün und Rot aufwies, wodurch eine Farbfotosensor-Anordnung gemäß Fig. 1, worin jede Fotosensor-Zelle eine der Farbmuster bereitstellte, gebildet wurde.
Die Fotosensor-Anordnung, die bei diesem Beispiel hergestellt wurde, zeigte eine gute Farberfassungsleistung und war frei von einem Reflexionsfleck.

Beispiel 8

Ein gemäß Beispiel 1 hergestellter Farbfilter wurde auf einer Fotosensor-Anordnung gemäß Fig. 6F angewandt, um eine Farbfotosensor-Anordnung zu bilden.
Die Farbfotosensor-Anordnung, die in diesem Beispiel hergestellt wurde, zeigte auch eine gute Farberfassungsleistung ohne Reflexionsfleck.

Beispiel 9

Eine fotosensitive, blaue Harzüberzugsflüssigkeit wurde durch Dispersion eines blauen Pigmentes (Heliogen Blue L7080 (Handelsname), verfügbar von BASF A.G., C.I. Nr. 74160), das einen eingestellten, durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,04 um aufwies, in einem fotosensitiven Polyamino-Harz (PA-1000 (Handelsname), verfügbar von Ube Kohsan K.K.; Polymergehalt 10% in N-Methyl-2- Pyrrolidon (Lösungsmittel)) mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1:2 hergestellt. Die Überzugsflüssigkeit wurde mittels eines Polierbeschichters mit einer Dicke von 2,0 um auf einem Glassubstrat aufgebracht. Der so gebildete, gefärbte Harzfilm wurde bei 80ºC für 30 Minuten vorgebacken und dann mit einer Fotomaske und einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit einem Muster exponiert, das dem zu bildenden Muster entsprach. Nach der Exposition wurde der gefärbte Harzfilm mit einem Spezialentwickler, der hauptsächlich aus N-Methyl-2-Pyrrolidon bestand, unter Anwendung von Ultraschall entwickelt und dann mit einer speziellen Spülflüssigkeit, die hauptsächlich auf 1,1,1- Trichlorethan bestand, gespült, worauf sich ein Nachbacken bei 150ºC für 30 Minuten anschloß, um ein blau gefärbtes Harzfilmmuster zu erhalten.
Das blaue Harzfilmmuster hatte eine Ra (zentrale Linienflächenrauhigkeit) von etwa 9 nm (90 Å).
Dann wurde eine fotosensitive Harzüberzugsflüssigkeit aus Grün als zweite Farbe hergestellt, indem ein grünes Pigment (Lionel Green 6YK (Handelsname), verfügbar von Tojo Ink K.K.; C.I. Nr. 74265), das auf einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,045 um eingestellt war, in dem gleichen fotosensitiven Harz (PA-1000, verfügbar von Ube Kohsan K.K.) wie oben mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1 : 2 dispergiert. Diese grüne Überzugsflüssigkeit wurde über dem oben gebildeten, blauen Harzfilmmuster auf dem Substrat angewandt und dann gemustert, um ein grünes Harzfilmmuster an vorbeschriebenen Stellen zu erzielen. Das so gebildete, grüne Harzfilmmuster hatte eine Ra von etwa 10 nm (100 Å).
Ferner wurde eine fotosensitive, rote Überzugsflüssigkeit als dritte Farbe hergestellt, indem ein rotes Pigment (Irgazin Red Bpt (Handelsname), verfügbar von Ciba-Geigy A.G.; C.I. Nr. 71127), das auf einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,05 um eingestellt wurde, in dem gleichen fotosensitiven Harz (PA-1000) wie oben mit einem Gewichtsverhältnis von Pigment:Polymer von 1 : 2 dispergiert. Die rote Überzugsflüssigkeit wurde über den blauen und grünen Harzfilmmustern auf dem Substrat aufgebracht und dann zu einem roten Harzfilmmuster an vorbeschriebenen Stellen des Substrates gemustert. Das rote Harzfilmmuster hatte eine Ra von etwa 11 nm (110 Å). Auf diese Weise wurden drei Farbstreifenmuster von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) erzielt.
Die spektralen Eigenschaften der drei Farbfilmmuster, die in der oben beschriebenen Weise erzielt wurden, waren im wesentlichen-die gleichen wie jene, die in der Fig. 2 gezeigt sind.
Unter Verwendung eines Zählbereiches wurde ein gestreutes Licht von den Farbfiltermustern erzielt und gemessen, um eine im wesentlichen gleiche Streuungsrate von 0,1 oder niedriger für das blaue, grüne und rote Muster zu erzielen. Da die Schleierrate klein war, konnte ein verbesserter Kontrast erzielt werden, so daß ein Farbfilter mit einer guten Anzeigenqualität bereitstand.
Wenn eine Streuung berücksichtigt wird, wird beispielsweise ein Grünfilter blaues Licht, das eine kürzere Wellenlänge als grünes Licht hat, in einem größeren Maße streuen. Bei einem Absorptions-Farbfilter, der ein Pigment nach der Erfindung verwendet, wird solch ein blaues Licht durch das Pigment absorbiert, wodurch die Streuung des Blaulichtes in vorteilhafter Weise minimiert wird. Im Ergebnis muß somit eine Streuung nur bezüglich der Wellenlänge einer gewünschten Farbe nach der Erfindung berücksichtigt werden.
Der oben erzielte Farbfilter hatte eine sehr gute Hitzehaltbarkeit und war sogar gegenüber einer Temperatur von mehr als 250ºC haltbar. Im Ergebnis war es möglich, einen ITO Film, der eine transparente Elektrode bildet, durch Bedampfung auf dem Farbfilter zu bilden.
Der Farbfilter zeigte ferner eine gute Festigkeit, war sehr gut bezüglich seinen mechanischen Eigenschaften und führte zu keinem Bruch, wenn der Farbfilter in Kontakt mit Spacer Partikeln in einer Flüssigkristall-Zelle angeordnet war bzw. gegen diese gepreßt wurde. Nach der Aushärtung zeigte der Farbfilter eine sehr gute Lösungsmittelresistenz und führte zu keinem Wechsel bei nachfolgenden Herstellungsschritten. Er war ferner sehr gut bezüglich seiner Lichtechtheit.

Vergleichsbeispiel 2

Gemäß der Weise von Beispiel 9 wurde ein Farbfilter hergestellt, wobei aber die Partikeldurchmesser des blauen Pigmentes, des grünen Pigmentes und des roten Pigmentes auf etwa 0,06 um eingestellt wurden. Der so erzielte Farbfilter zum Vergleich wurde bezüglich seiner Streuungsrate geprüft, wobei die sich ergebende Streuungsrate in dem Bereich von 0,1-0,5% vorlag und in Abhängigkeit von den Farben wechselte.

Beispiel 10

Eine fotosensitive, blaue Harzüberzugsflüssigkeit wurde hergestellt, indem ein blaues Pigment (Heliogen Blue L7080 (Handelsname), verfügbar von BASF A.G.; C.I. Nr. 74160), das auf einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,045 um eingestellt wurde, in einem fotosensitiven Polyamino-Harz (PA-1000 (Handelsname), verfügbar von Ube Kohsan K.K.; Polymergehalt 10% in N-Methyl-2-Pyrrolidon (Lösungsmittel)) mit einem P (Pigment):V (Harz) Gewichtsverhältnis von 0,6 dispergiert wurde. Durch einen Polierbeschichter wurde die Überzugsflüssigkeit mit einer Dicke von 2,0 um auf einem Glassubstrat aufgebracht. Der so gebildete, gefärbte Harzfilm wurde bei 80ºC für 30-Minuten vorgebacken und dann mittels einer Fotomaske und mit einer Hochdruck-Quecksilberlampe mit einem Muster exponiert, das dem zu bildenden Muster entsprach. Nach der Exposition wurde der gefärbte Harzfilm mit einem Spezialentwickler, der hauptsächlich aus N-Methyl-2-Pyrrolidon bestand, und unter Anwendung von Ultraschall entwickelt und dann mit einer speziellen Spülflüssigkeit, die hauptsächlich aus 1,1,1-Trichlorethan bestand, gespült, worauf sich ein Nachbacken bei 150ºC für 30 Minuten anschloß, um ein blau gefärbtes Harzfilmmuster zu erzielen.
Dann wurde eine fotosensitive, grüne Harzüberzugsflüssigkeit als zweite Farbe hergestellt, indem ein grünes Pigment (Lionel Green 6YK (Handelsname), verfügbar von Toyo Ink. K.K.; C.I. Nr. 74265) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,045 um in dem gleichen fotosensitiven Harz (PA-1000, verfügbar von Ube Kohsan K.K.) wie oben mit einem P/V-Gewichtsverhältnis von 0,9 dispergiert wurde. Diese grüne Überzugsschicht wurde über dem oben gebildeten, blauen Harzfilmmuster auf dem Substrat aufgebracht und dann gemustert, um ein grünes Harzfilmmuster an vorbeschriebenen Stellen zu bilden.
Ferner wurde eine fotosensitive, rote Überzugsflüssigkeit als dritte Farbe hergestellt, indem ein rotes Pigment (Irgazin Red Bpt (Handelsname), verfügbar von Ciba-Geigy A.G.; C.I. Nr. 71127) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,045 um in dem gleichen fotosensitiven Harz (PA-1000) wie oben mit einem P/V-Gewichtsverhältnis von 1,0 dispergiert wurde. Diese rote Überzugsflüssigkeit wurde über den blauen und grünen Harzfilmmustern auf dem Substrat aufgebracht und dann zu einem roten Harzfilmmuster an vorbeschriebenen Stellen auf dem Substrat gemustert. Auf diese Weise wurden drei Farbstreifenmuster von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) erzielt.
Die obigen Harze können auch durch andere, normale Anwendungen oder Beschichtungsverfahren, wie Rollbeschichtung, Druckverfahren, etc. verwendet werden.
Die spektralen Eigenschaften der drei Farbfiltermuster, die nach der oben beschriebenen Weise erzielt wurden, waren im wesentlichen die gleichen wie jene, die in der Figur 2 gezeigt sind.
Unter Verwendung von Zählbereichen wurde gestreutes Licht von den Farbfiltermustern erzielt und gemessen, wobei sich eine im wesentlichen gleiche Streuungsrate von 0,1% oder weniger für das blaue, grüne und rote Muster ergab.
Das Farbfilter war sehr gut in seiner Hitzebeständigkeit und war sogar gegenüber einer Temperatur von mehr als 250ºC beständig. Im Ergebnis war es möglich, einen ITO Film, der eine transparente Elektrode bildet, durch Bedampfung auf dem Farbfilter zu bilden.
Der Farbfilter hatte eine sehr gute Festigkeit, war exzellent bezüglich seinen mechanischen Eigenschaften und brach nicht, wenn der Farbfilter in Kontakt mit Spacerartikeln in einer Flüssigkristall-Zelle angeordnet war bzw. dagegen gepreßt wurde. Ferner zeigte der Farbfilter nach der Aushärtung eine sehr gute Lösungsmittelresistenz, es ergab sich kein Wechsel bei nachfolgenden Herstellungsschritten und er zeigte eine sehr gute Lichtechtheit.

Vergleichsbeispiel 3

In der gleichen Weise wie in dem Beispiel 10 wurde ein Farbfilter hergestellt, wobei aber das P/V Gewichtsverhältnis des blauen Pigmentes, des grünen Pigmentes und des roten Pigmentes auf 1,5 eingestellt wurde. Der so erzielte Vergleichsfarbfilter wurde bezüglich seiner Streuungsrate geprüft, wobei sich eine Streuungsrate in dem Bereich von 0,1 bis 0,5% ergab, die in Abhängigkeit von den Farben sich veränderte.
Als Ergebnis der Erfindung wurden die folgenden Effekte erzielt.
Die Streuungsraten oder Intensitäten von den Harzmustern der entsprechenden Farben sind im wesentlichen identisch, so daß die Blickwinkelabhängigkeit des Farbengleichgewichts verschwindet, was zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Anzeigenqualitäten in einer Anzeigenvorrichtung, welche die Farbfilter verwendet, führt. Aus dem gleichen Grund sind auch die Farbeigenschaften einer Sensorvorrichtung verbessert.
Ein Farbfilter nach der Erfindung kann durch einfache Herstellungsschritte unter Verwendung eines gefärbten Harzüberzugsmaterials hergestellt werden, wobei der Farbfilter mit den feinen Mustern auch gute mechanische Festigkeiten und verschiedene sonstige Eigenschaften aufweist, wie Hitzebeständigkeit, Lichtechtheit und Lösungsmittelresistenz.
Im Ergebnis kann der Farbfilter nach der Erfindung auf verschiedene Vorrichtungen angewendet werden, die einen Farbfilter mit guten Leistungen erfordern, um Farbvorrichtungen mit exzellenten Leistungen bereitzustellen.
Der Farbfilter nach der Erfindung kann durch Wahl von verschiedenen Farbmitteln und durch die Kontrolle der Konzentration und der Dicke des gefärbten Harzfilmes verschiedene spektrale Eigenschaften aufweisen.

Claims

1. Farbfilter mit einem Substrat (1; 31b; 71) und farbigen Harzfilmen, die eine Anordnung in Form von Streifen oder einem Mosaik (4, 5, 6; 35R, 35G, 35B) aufweisen und die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei die Filme einen blauen Harzfilm (72) mit darin dispergierten, blauen Farbmittelpartikeln (73), einen grünen Harzfilm (72) mit darin dispergierten, grünen Farbmittelpartikeln (73) und einen roten Harzfilm (72) mit darin dispergierten, roten Farbmittelpartikeln (73) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das durchschnittliche Partikelvolumen der blauen Farbmittelpartikel , das durchschnittliche Partikelvolumen der grünen Farbmittelpartikel und das durchschnittliche Partikelvolumen der roten Farbmittelpartikel die Beziehung von

< < erfüllen.

2. Farbfilter mit einem Substrat (1; 31b; 71) und farbigen Harzfilmen, die eine Anordnung in Form von Streifen oder einem Mosaik (4, 5, 6; 35R, 35G, 35B) aufweisen und die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei die Filme einen blauen Harzfilm (72) mit einem darin dispergierten, blauen Farbmittel, einem grünen Harzfilm (72) mit einem darin dispergierten, grünen Farbmittel und einen roten Harzfilm (72) mit einem darin dispergierten, roten Farbmittel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenrauhigkeit der farbigen Harzfilme in der Reihenfolge blauer Harzfilm, grüner Harzfilm und roter Harzfilm sukzessiv zunimmt.

3. Farbfilter mit einem Substrat (1; 31b; 82) und farbigen Harzfilmen (82), die eine Anordnung in Form von Streifen oder einem Mosaik (4, 5, 6; 35R, 35G, 35B) aufweisen und die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei die Filme einen blauen Harzfilm (82) mit einem darin dispergierten, blauen Farbmittel (83), einen grünen Harzfilm (82) mit einem darin dispergierten, grünen Farbmittel (83) und einen roten Harzfilm (82) mit einem darin dispergierten, roten Farbmittel (83) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die farbigen Harzfilme ein Verhältnis P/V des Gewichtes des Farbmittels P zu dem Gewicht des Harzes V aufweisen, das in der Reihenfolge blauer Harzfilm, grüner Harzfilm und roter Harzfilm zunimmt.

4. Farbfilter nach Anspruch 1, wobei die gefärbten Harzfilme aus einem fotosensitiven Harz gebildet sind, das eine fotosensitive Gruppe in seiner molekularen Struktur aufweist.

5. Farbfilter nach Anspruch 1, wobei , und folgende Beziehung erfüllen:

: : = 0,4-0,6 : 0,6-0,8 : 1.

6. Farbfilter nach Anspruch 1, wobei , und in dem Bereich von 1,0 · 10&supmin;&sup6; um³ bis 1,0 · 10&supmin;² um³ liegen.

7. Farbfilter nach Anspruch 1, wobei , und in dem Bereich von 1,0 · 10&supmin;&sup5; um³ bis 1,0 · 10&supmin;³ um³ liegen.

8. Farbfilter nach Anspruch 1 oder 3, wobei die gefärbten Harzfilme das entsprechende Pigment in einem Anteil von 10 Gew.-% bis 70 Gew.% enthalten.

9. Farbfilter nach Anspruch 1 oder 3, wobei die gefärbten Harzfilme das entsprechende Pigment in einem Anteil von 30 Gew.% bis 50 Gew.-% enthalten.

10. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farbmittel organische Pigmente sind.

11. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gefärbten Harzfilme aus einem fotosensitiven Polyamino-Harz erzielt werden.

12. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei er ferner eine Schutzschicht (7; 36) auf den gefärbten Harzfilmen aufweist.

13. Farbfilter nach Anspruch 12, wobei er ferner eine transparente Elektrode (32b) auf der Schutzschicht aufweist.

14. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei er ferner eine transparente Elektrode (32b) auf den gefärbten Harzfilmen aufweist.

15. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei er ferner eine transparente Elektrode zwischen den gefärbten Harzfilmen und dem Substrat aufweist.

16. Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei er ferner eine Ausrichtungssteuerschicht (34a, 34b) aufweist, die mit einem Flüssigkristall auf den gefärbten Harzfilmen in Kontakt ist.

17. Farbfilter nach Anspruch 16, wobei das Flüssigkristall ein ferroelektrisches Flüssigkristall ist.

18. Farbfilter nach Anspruch 17, wobei das ferroelektrische Flüssigkristall ein chirales, smektisches Flüssigkristall ist.

19. Farbfilter nach Anspruch 16, wobei das Flüssigkristall ein verdrehtes, nematisches Flüssigkristall ist.