JPH02176603A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、カラーフィルタの製造方法に関し、特にカラ
ー撮像素子やカラーセンサおよびカラーデイスプレィな
どの微細色分解用として好適なカラーフィルタの製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ カラーフィルタは、ガラス、プラスチック等の透明性基
板やあるいはＳｔ等の不透明基板上に色相の異なる複数
の着色パターンを順次繰り返して形成することにより製
造される。カラーフィルタの代表的な製造方法には染色
法、電着法、印刷法等が挙げられるか、近年、微細なパ
ターンを有するカラーフィルタを安定的に生産性良く製
造する方法の１つとして、特開昭５７−１６４０７号公
報、特開昭５７−７４７０７号公報、特開昭６０−１２
９７０７号公報等に開示されたような感光性着色樹脂を
用いてフォトリングラフィによりパターン形成する方法
か提案されている。さらに本発明者らも、よりカラーフ
ィルタとしての計時性に優れた方式であって、感光性着
色樹脂を用いた方式を特開昭６４−２１８９０２号公報
等において提案している。

一方、カラーフィルタを配設するカラーデバイスに対す
る高性能化の要求からデバイスとしての色再現性の向上
が強く望まれている。すなわち、例えはカラー撮像素子
やカラーセンサの場合にはカラーフィルタ画素間からの
透過光による迷光の発生防止や斜入射光による隣接画素
色との混色防止が、さらにカラーデイスプレィの場合に
はカラフィルタ画素間からの透過光によるコントラスト
および色純度の低下防止か、望まれている。特に近年に
おける撮像素子の小サイズ高密度化およびセンサやデイ
スプレィの犬サイズ高精細化の動向において、これらの
要望は強い。

これに対する解決策としては、一般的にカラーフィルタ
画素間部分に非透光性膜を形成する方法か採用されてい
る。

従来、このような非透光性膜をカラーフィルタ画素間に
形成する方法としては、例えは予め非透光性膜パターン
の形成された基板上にアライメン１〜しながらカラーフ
ィルタを形成していく方法、あるいは予めカラーフィル
タパターンの形成された基板上にアライメントしながら
非透光性膜バタンを形成していく方法があった。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記の従来方法では、いずれの方法もカラー
フィルタパターン形成と非透光性膜バタン形成との間に
アライメントの操作が必須である。したがフて、このア
ライメント精度の影響により、カラーフィルタパターン
間に透光部の無い致したサイズの非透光性膜パターンを
形成することが難しいという問題点があった。また、こ
れらの重なり部か生じた場合にはカラーフィルタ上に段
差を生しるため、構造的に強く平坦性の優れたカラーフ
ィルタを形成するのが困難となるという問題点があった
。

本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、簡便な製造プロセスによって微細バタンを有するカラ
ーフィルタ画素間に隙間なく非透光性金属膜を配置させ
ることのできるカラーフィルタの製造方法を提供するこ
とにある。さらに、これにより特性の優れたカラーデバ
イスを提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記の目的を
達成するため、本発明は、基板上の各色カラーフィルタ
画素間に隙間なく非透光性金属膜を配置させたカラーフ
ィルタの製造方法であって、基板上に樹脂中に着色材料
を含有させた第１の着色樹脂膜を成膜し、その着色樹脂
膜上にフォトレジスト膜を積層した後、マスクを介して
露光および現像を行ない、フォトレジスト膜および着色
樹脂膜を同時にバターニングする工程と、前記の工程を
色相の異なる着色材料を有する着色樹脂を用いて複数回
繰り返し、複数色の着色樹脂パターンを形成する工程と
、この複数色の着色樹脂パターンが形成された基板上に
非透光性金属膜を成膜する工程と、前記フォトレジスト
膜のみを溶解させ、複数色の着色樹脂パターン上部に形
成された金属膜をリフトオフする工程とを具備すること
を特徴とする。

上記構成によれば、カラーフィルタ画素の形成と同時に
金属膜リフトオフ用パターンも形成しているため、金属
膜パターン形成時にはセルファラインの形となっている
。よって、簡便な方法で各色カラーフィルタ画素間に隙
間なく非透光性金属膜を設けることができ、このような
カラーフィルタを用いた撮像素子やセンサデバイスにお
いては、色再現性の向上が期待てきるとともに、充分な
遮光により光素子の誤動作の防止にも結びつく。さらに
、液晶デイスプレィデバイスにおいては、コントラスト
および色純度の向上が期待てきるとともに、電極補助線
としての機能を合わせ持だせることが可能となる。また
、画素電極の低抵抗配線化により、大画面デイスプレィ
におりる信号遅延防止およびセル内発熱等による表示品
位の低下防止にも効果的である。

さらに従来に比へ、より平坦性の優れたカラーフィルタ
構造をとることかできるため、液晶デイスプレィにカラ
ーフィルタを内設するタイプにおいては、配向欠陥の少
ない表示品位の優れたデバイスを得ることができる。

以下、本発明を図面に基づき詳しく説明する。

第１図（ａ）〜（ｇ）　　は、本発明に係るカラーフィ
ルタの製造法の代表的な態様を示す工程図である。

ます、第１図（ａ）に示されるように、基板１上に樹脂
中に着色材料を分散させた第１の着色樹脂液を用い所定
の膜厚になるように塗布形成し、適当な温度条件下てブ
リヘークを行なう。次いて、この着色樹脂膜２の上にこ
の着色樹脂を熔解させない溶媒を用いたフォトレジスト
を塗布しブリヘクして、着色樹脂膜２およびフォトレジ
スト膜３の２層構造膜を得る。

次に、第１図（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜３
および着色樹脂膜２の双方に、あるいはフォトレジスト
膜３のみに感度を有する光（例えば高圧水銀灯等の光）
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４を介して露光を行なう。

そして、現像およびリンス処理を行なった後、ボストベ
ーク処理を行ない、第１図（Ｃ）に示すようなフォトレ
ジスト膜を上部に配置した２層構造の着色樹脂パターン
５を得る。

なお、２色以上からなるカラーフィルタを形成する場合
には、さらに必要に応じて、すなわち用いられるフィル
タの色の数に応じて、第１図（ａ）から第１図（Ｃ）ま
での工程を、各色に対応した着色材料を分散させた着色
樹脂液をそれぞれ用いて繰返して行なえはよい。これに
より、例えば第１図（ｔりに示したような３色のフォト
レジスト付着色樹脂パターン５．６および７のカラーフ
ィルタ画素を形成することができる。

次に、このように形成されたカラーフィルタ基板上に第
１図（ｅ）に示したように非透光性金属膜８を成膜し、
次いて着色樹脂パターン上部に位置するフォトレジスト
膜のみを溶解する溶７夜を用いて非透光性金属膜のりフ
トオフを行なう。これにより第１図（ｆ）　に示すよう
な、非透光性金属パターン９を各色カラーフィルタ画素
５’　、６’７′間に隙間なく配置させたカラーフィル
タを得ることができる。

なお、必要に応じて、第１図（ｇ）　に示すようにカラ
ーフィルタ上部に保護膜１０を形成することかできる。

本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂パタンを形成す
る樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ボエ
ステルイミト、ポリアミドならびに感光性を付与したゼ
ラチン、カゼイン、グリユー、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、ポリカーボネート、ポリビ
ニルアセタール、ポリ酢酸ヒニル、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
ならびに一般のフォトレジスト樹脂等から任意に設定す
ることができる。

なお、感光性を持たない樹脂の場合には、上層に配置す
るフォトレジストの現像液にてエツチングが可能な組み
合わせから任意に選定すれはよい。

本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂パターンを形成
する着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料等の
うち所望の分光特性を得られるものであれは、特に限定
されるものではない。この場合、各材料を単体で用いる
ことも、これらのうちのいくつかの混合物として用いる
こともできる。ただし、カラーフィルタの色特性および
諸性能から勘案すると有機顔料が着色材料として最も好
ましい。

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはしめ、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、インイン
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が用いられる。

本発明において、着色樹脂パターンを形成するために使
用する着色樹脂液は、上記樹脂溶液に所望の分光特性を
有する上記着色材料を１０〜１５０％程度の割合で配合
し、超音波あるいは本ロール等により充分に分散させた
後、フィルタにて粒径の大きいものを除去して調製する
。

本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂膜は、前記着色
樹脂液をスピンナ、ロールコータ、印刷装置等の塗布装
置により基板上に塗布し、その膜厚は所望とする分光特
性に応じて決定されるが、通常は０．５〜５μｍ程度、
好ましくは１〜２μｍ程度とするのがよい。

本発明における着色樹脂膜上に形成するフォトレジスト
ＩＩ＠とじては、一般のフォトレジストオΔ」月旨なら
びに感光性を付与したゼラチン、カゼイン、グリユー、
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
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニ
ル、ボリスヂレン、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、ポリシリコン樹脂等から選定すればよい。

特に、下層部に配置された着色樹脂膜に溶解等のダメー
ジを与えない材料で、ベーク後には次色着色樹脂液のコ
ートに対し耐性を持ち、さらに金属膜をリフトオフする
際には溶解することのできるものを、着色樹脂液に用い
る材料との組み合わせで任意に選定する。フォトレジス
ト膜は、前記の着色樹脂膜と同様に、スピンナ、ロール
コータ、印刷装置等の塗布装置により着色樹脂膜上に塗
布し、その膜厚は通常０．５〜５μｍ程度、好ましくは
１〜２μｍ程度が適している。

本発明における非透光性金属膜としてはＣｒＡｆｌ、Ｎ
ｉ２Ｍｏ、Ｃｕをはじめとする一般の金属材料から任意
に選定することかできる。特に、液晶デイスプレィにお
いて、透明電極の抵抗値を下げるためには、より比抵抗
の小さいものから選定するのが好ましい。

非透光性金属膜は、前記金属材料を蒸着あるいはスパッ
タリング等の真空成膜法にて形成し、その膜厚は１００
人〜３μｍ程度、好ましくは１０００人〜２μｍ程度が
適している。なお、この非透光性金属膜の膜厚をカラー
フィルタの有する着色樹脂パターンとほぼ等しくすると
、カラフィルタの平坦化に著しい効果が認められ、液晶
デイスプレィ等に用いる場合には、液晶の配向ムラの少
ない表示品位の優れたパネルを形成することが可能とな
る。さらに、カラーフィルタ上に形成する透明電極と電
気的にコンタクトをとることにより低抵抗配線化も可能
となる。これは、大画面デイスプレィにおける信号遅延
対策やパネル内発熱対策となり、表示品位の優れたパネ
ルを形成することが可能となる。

なお、本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂パターン
に対し、必要に応じてその表面に保護膜を設けることが
できる。この保護膜は、例えばポリアミド、ポリイミド
、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル、エポキ
シ、シリコン系等の有機樹脂やＳｉ３Ｎ４．ＳｉＯ２，
５ｉＯＡｆ！、２０３．Ｔａ２Ｏ３等の無機膜を用い、
スピンコードあるいはロールコートの塗布法または蒸着
法によりて設けることができる。

以上説明したような着色樹脂パターンを有するカラーフ
ィルタは適当な基板上に形成することができる。基板と
しては、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や撮像管の受光面、ＣＣＤ、
ＢＢＤ、ＣＩＤ、ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子が形成さ
れたウェハ、薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサ
、液晶デイスプレィ面、カラー電子写真用感光体等があ
げられる。

着色樹脂パターンと下地の基板間との接着性をさらに増
す必要がある場合には、基板上に予めシランカップリン
グ剤等を薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成する
か、あるいは予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を形成すれ
は、−層効果的である。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ カラス基板上に、所望の分光特性を得ることのできる青
色着色樹脂材［ヘリオケン　ブルー（Ｈｅｌｉｏｇｅｎ
　Ｂｌｕｅ）　Ｌ７０８０　（商品名、　ＢＡＳＦ社製
Ｃ，１，Ｎｏ、　７４１６０）をＰＡ−１０００（商品
名、宇部興産社製、ポリマー分１０％、溶剤−Ｎ−メチ
ル−２ピロリドン、顔料　ポリマー＝１２配合）に分散
させかつセロソルブ系溶剤で希釈して作製した感光性の
着色樹脂液コをスピナー塗布法により、１５μｍの膜厚
に塗布し、７０℃で２０分間のブリヘークを行なった。

次に、該着色樹脂層上にセロソルブ系溶剤て希釈した感
光性ポリイミド樹脂をスピンナー塗布法により１０μｍ
の膜厚に塗布し、８０℃で３０分間のブリヘーグを行な
った。

そして、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着色樹脂層およびフ
ォトレジスト層を同時に露光した。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によって超
音波を使用して現像し、専用リンス液で処理した後、１
５０℃、３０分間のポストベークを行ない、所定のパタ
ーン形状を有したフォトレジスト付青色着色樹脂膜を形
成した。

続いて、フォトレジスト付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［リ
オノール　グリーン（ＬｉｏｎｏｌＧｒｅｅｎ）　６Ｙ
Ｋ　（商品名、東洋インキ社製、　Ｃ，１，Ｎ。

７４２６５）をＰＡ−１０００（商品名、宇部興産社製
、ポリマー分１０％、溶剤−Ｎ−メヂルー２−ピロリド
ン、顔料：ボリマー−１：２配合）に分散させかつセロ
ソルブ系溶剤で希釈して作製した感光性の着色樹脂液］
を用いる以外は、上記と同様にして、フォトレジスト付
録包着色パターンを基板上の所定の位置に形成した。

さらに、このようにして得られたフォトレジスト付青色
および緑色パターンの形成されている基板上に、第３色
目として、赤色着色樹脂材［イルガシン　レッＦ　（Ｉ
ｒｇａｚｉｎ　Ｒｅｄ）　ＢＰＴ　　（商品名、チハカ
イキー（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社製、　Ｃ，１，Ｎｏ
、　７１１２７）をＰＡ−１０００（商品名、宇部興産
社製、ポリマー分１０％、溶剤二Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、顔料　ポリマー−１２配合）に分散させ、かつ
セロソルブ系溶剤で希釈して作製した感光性の着色樹脂
液］を用いる以外は、上記と同様にしてフォトレジスト
イ」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（青）の３色ストライブのフォ
トレジスト付着色パターンを得た。

このようにして得られた３色ストライプのフォトレジス
ト付着色パターンを有する基板上にＡｌ１を１０μｍの
膜厚て真空蒸着した後、フオトレジス［−層である未硬
化状態の感光性ポリイミドパタンを溶解する溶剤中に浸
漬し、超音波を使用して着色パターン上のフォトレジス
トおよびＡｌ１を除去した。

得られたカラーフィルタは各色ストライブバタン間に隙
間なく金属膜か配置された構造をとっていた。さらに得
られたカラーフィルタは、耐熱性、耐光性および機械的
特性等の計時性に優れたものであった。

実施例２ 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［ヘリオケン　ブ　ル（Ｈｅｌｉｏｇｅｎ　
Ｂｌｕｅ）　Ｌ７０８０　　（商品名、ＢＡＳＦ社製）
を重クロム酸アンモニウムを架橋剤として含むボリヒニ
ルアルコール樹脂水溶液に分散させ作製した感光性の着
色樹脂液］をスピナー塗布法により１０μｍの膜厚に塗
布し、９０℃で１０分間乾燥した後、ネガ型フォトレジ
スト［ＯＭＲ−８３（商品名、東京応化製）］をスピン
ナー塗布法にて１０μｍの膜厚に塗布し、８０℃で２０
分間ブリヘークした。そして、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
て着色樹脂膜およびフォトレジスト膜を同時に露光した
。露光終了後、専用現像液にて現像し、専用リンス液に
て処理を行なった後、水／■ＰＡ混合液にて着色樹脂膜
の現像を行なった。そして、１５０℃で３０分間のボス
トベークを行ない、所定のパターン形状を有したフォト
レジスト付青色着色樹脂膜を形成した。

続いて、第２色目として緑色着色樹脂材［リオノール　
グリーン（Ｌｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６ＹＫ　　（
商品名、東洋インキ社製）を重クロム酸アンモニウムを
架橋剤として含むポリビニルアルコール樹脂水溶液に分
散させ作製した感光性の着色樹脂液コ、そして第３色目
として赤色着色樹脂材［イルガジン　レッド（Ｉｒｇａ
ｚｉｎ　Ｒｅｄ　）　ＢＰＴ　　（商品名、チバガイギ
ー社製）を重クロム酸アンモニウムを架橋剤として含む
ポリビニルアルコール樹脂水溶液に分散させ作製した感
光性の着色樹脂液］を用いる辺外は、上記と同様にして
Ｒ，Ｇ、Ｂ、の３色モザイクのフォトレジスト付着色パ
ターンを得た。

このようにして得られた３色モザイクのフオトレシス）
・付着色パターンを有する基板上にＣｒを１０００人の
膜厚で蒸着した後、フォトレジストを溶解する専用剥離
液中に浸漬揺動して、着色パターン上のフォトレジスト
およびＣｒを除去した。

得られたカラーフィルタは各色モザイクパターン間に隙
間なく金属膜が配置された構造をとっていた。

実施例３ 実施例１により形成されたカラーフィルタを用いて、第
２図に示す構造の強誘電性液晶素子２１を以下のように
形成した。

すなわち、まずカラーフィルタ画素間に非透光性金属膜
３０を有するカラーフィルタ上に保護膜２９として感光
性ポリイミド［ＰＩ−３００（商品名５宇部興産社製）
］を１０μｍの膜厚で塗布形成した。次に、非透光性金
属膜とコンタクトを取るパターン形状に対応したパター
ンマスクを用いて露光、現像およびリンス処理を行ない
、ボストベークして、非透光性金属膜上にスルーホール
を有する保護膜パターンを形成した。

そして、１５００人の厚さの１．Ｔ、０をスパッタリン
グ法にて成膜し、非透光性金属膜とコンタクｌ〜をとる
パターン形成を行ない、透明電極パターン２５を得た。

続いて配向膜２７としてポリイミドを印刷法により１０
０人の膜厚て塗布し、ラビング処理を施した。

このようにして得られたカラーフィルタ基板と対向基板
との間に１．５μｍ径のシリカビーズを散布して、側基
板のストライブ状パターン電極が直交するように貼り合
わせてセル組し、強誘電性液晶２４を注入し封口して液
晶素子２１を得た。

得られた強誘電性液晶素子２１は、コントラストおよび
色純度に優れたものであった。また、コンタクトを施さ
れた非透光性金属膜による透明電極の低抵抗化により、
信号遅延およびセル内発熱による表示品位の低下のない
優れたものてあった。さらに、段差の少ないカラーフィ
ルタにより、配向欠陥の少ない液晶素子を得ることがで
きた。

実施例４ 薄膜トランジスターを基板として、該基板上に本発明の
方法によりカラーフィルタを形成してなるカラー液晶表
示素子の作製を以下のようにして実施した。

まず第３図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名：
　７０５９、コーニング社製）１上に１０００人の層厚
の１．Ｔ、Ｏ，画素電極３１をフォトリソ工程により所
望のパターンに成形した後、この面にさらにＡＩ！、を
１０００人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）　に示すようなケート電極３２を形成した。

続いて、感光性ポリイミドを前記電極の設けられた基板
１面上に塗布し絶縁層３３を形成し、パターン露光およ
び現像処理によってスルーホール３４を第３図（Ｃ）　
に示すように形成した。このスルーホール３４はドレイ
ン電ｆｉ３８と画素電極３１とのコンタクト部を構成す
る。

ここで、基板１を堆積槽内の所定の位置にセツトし、堆
積槽内にＨ２て希釈されたＳｉＨ４を導入し、真空中で
グロー放電法により、前記電極３１．３２および絶縁層
３３の設けられた基板１の全面に２０００人の層厚のａ
−３ｉからなる光導電層（イン）・リンシック層）３５
を堆積させる。その後、この光導電層３５上に引続き同
様の操作によって１０００人の層厚のｎ４層３６を第３
図（ｃｌ）に示したように積層した。この基板１を堆積
槽から取り出し、前記ｎ＋層３６および光導電層３５の
それぞれを、この順にト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ニングした。

次に、このようにして光導電層３５およびｎ　’１層３
６が設けられている基板面にＡｎを１０００人の層厚で
真空蒸着した後、このＡｆＬ蒸着層をフォトリソ工程に
より所望の形状にパターニングして、第３図（ｆ）　に
示すようなソース電極３７およびトレイン電極３８を形
成した。

最後に、画素電極３１のそれぞれに対応させて絶縁層を
介して実施例２と同様な方法により赤、青および緑の３
色の着色パターン５’　、６’７′を第３図（８）に示
すように形成した。その後、第３図（ｈ）に示すように
この基板面全面に配向機能を付与した絶縁膜１０として
のポリイミド樹脂を１２００人の層厚に塗布し、２５０
℃、１時間の加熱処理によって樹脂の硬化を行ない、カ
ラーフィルタが一体化された薄膜トランジスタを作製し
た。

このように作製されたカラーフィルタ付き薄膜トランジ
スタを用いてさらに、カラー用液晶表示素子を形成した
。

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

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

実施例５ ３色カラーフィルタ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４と同様にして、本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー用液
晶表示素子を得た。

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

実施例６ ３色カラーフィルタ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４と同様にして、本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー用液
晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は良好
な特性を有するものであった。

実施例７ ＣＣＤ　（チャージ・カップルド・デバイス）の形成さ
れたウェハを基板として用い、絶縁層を介してＣＣＤの
有する各受光セルに対応してカラーフィルタの各着色パ
ターンが配置されるように、３色ストライプカラーフィ
ルタを形成する以外は、実施例２と同様にして本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー固体
撮像素子を形成した。なお、カラーフィルタ上には、ア
クリル樹脂系の保護膜を形成した。

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

実施例８ ＣＣＤ　（チャージ・カップルド・デバイス）の形成さ
れたウェハに、実施例２において形成したカラーフィル
タを、ＣＯＤの有する各受光セルに対応してカラーフィ
ルタの各着色パターンが配置されるように位置合せをし
て貼着し、カラー固体撮像素子を形成した。

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

実施例９ 第４図の部分平面概略図に示すような、本発明の方法に
より形成したカラーフィルタを有するカラー用フォトセ
ンサアレイを、第５図に示した工程に従って以下のよう
に作成した。

まず、第５図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名
：　７０５９、コーニング社製）１の上にグロー放電ン
去によってａ−Ｓｉ（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）４５を設けた。具体
的には、Ｈ２で１０容量％に希釈されたＳｉＨ４を、ガ
ス圧０．５０Ｔｏｒｒ、　　ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ）パワ−１０Ｗ１基板温度２５０℃で２時
間基板上に堆積させることによって、０７μｍの膜厚の
光導電層４５を得た。

続いて、第５図（ｂ）に示すように、この光導電層４５
上にグロー放電法によりｎ′″層４６を設けた。すなわ
ち、Ｈ２て１０容量％に希釈されたＳｉＨ，＋　とＨ２
で１００　ｐｐｍに希釈されたＰＨ３とを１１０で混合
したガスを原料として用い、その他は先の光導電層４５
の堆積条件と同様にして、光導電層４５に連続して０１
μｍの層厚の０１層４６を設けた。

次に、第５図（Ｃ）に示すように、電子ビーム蒸着法で
ｎ＋層４６上にＡｆｌを０３μｍの層厚て堆積させて、
導電層４９を形成した。

続いて、第５図（ｄ）に示すように、導電層４９の光変
換部となる部分に相当する部分を除去した。すなわち、
ポジ型のマイクロポジット１３００−２７（商品名、５
ｈｉｐｌｅｙ社製）フォトレジストを用いて所望の形状
にフォトレジストパターンを形成した後、リン酸（８５
容量％水溶液）、硝酸（６０容量％水溶液）、氷酢酸お
よび水を１６：１：２：１の割合で混合したエツチング
溶液を用いて露出部（レジストパターンの設けられてい
ない部分）の導電層４９を基板上から除去し、共通電極
４１および個別電極４０を形成した。

次に、第５図（ｅ）に示すように、０４層４６の光変換
部となる部分を除去した。具体的には、上記マイクロポ
ジット１３００−２７フオトレジストを基板から剥離し
た後、平行平板型プラズマエツチング装置ＤＥＭ−４５
１（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）によりＲＦパ
ワー１２０Ｗ。

ガス圧０．１　ＴｏｒｒでＣＦ４カスによるドライエツ
チングを５分間行ない、露出部の０４層４６および光導
電層４５の表面層の一部を基板から除去した。

なお本実施例では、エツチング装置のカソードＫＡ　１
４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ケット（８インヂ、
純度９９．９９９％）を置き、その上に試料をのせ、カ
ソード材料のＳＵＳが露出する部分はドーナッツ状に切
抜いたテフロンシートでカバーし、ＳＵＳ面がほとんと
゛プラズマでさらされない状態てエツチングを行なった
。その後、窒素を３で／ｍｉｎの速度て流したオーブン
内て、２０℃、６０分の熱処理を行なった。

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

すなわち、フォトセンサアレイ上にグロー放電法によっ
て保護層４７としてのシリコンナイトライド層を形成し
た。具体的には、Ｈ２て１０容量％に希釈されたＳｉＨ
４と１００％ＮＨ３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ａ−３ｉ層を形成した方法と同
様にして、０．５　μｍの層厚のシリコンナイトライド
（ａＳｉＮＨ）層からなる保護層４７を第５図（ｆ）に
示すように形成した。

さらに、この保護層４７を基板として、実施例１と同様
にして青、緑、赤の３色の着色パターンからなるカラー
フィルタを形成した後、保護膜を形成し、第４図に示す
ような各フォトセンサ上にそれぞれ着色フィルタ５’　
、６’　、７′か配置されたカラーフォトセンサアレイ
を形成した。９は非透光性金属パターンである。

本実施例において形成されたカラーフォトセンサアレイ
は良好な特性を有するものであった。

実施例１０ 実施例１において形成したカラーフィルタを、接着剤を
用いて実施例９において形成した第５図（ｆ）に示すフ
ォトセンサアレイ上に貼着することによりカラーフォト
センサアレイを形成した。

本実施例において形成したカラーフオトセンサも実施例
９において形成したものと同様に、良好な特性を有する
ものであった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは、カラーフィルタ
の形成と同時に金属膜リフトオフ用パタンも形成してい
るので、金属膜パターン形成時にはセルファラインにな
り、簡便な方法で各色カラーフィルタ画素間に隙間なく
非透光性金属膜を設けることが可能となる。

したかって、このようなカラーフィルタを配置した撮像
素子やセンサデバイスにおいては、（１）色再現性の向
上 （２）光素子の誤動作防止 を図ることかできる。

さらに、液晶デイスプレィデバイスおいては、（１）コ
ントラストおよび色純度の向上（２）平坦性の向上によ
る配向欠陥の減少およびこれによる表示品位の向上 （３）非透光性金属膜を電極補助線として活用すること
により、信号遅延あるいはセル内発熱による表示品位の
低下防止 等において優れた効果を得ることがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は、本発明の方法によるカラーフ
ィルタの形成工程を示す断面図、 第２図は、本発明の方法によるカラーフィルタを用いた
強誘電性液晶素子の断面図、 第３図（ａ）〜（ｈ）は、本発明の方法によるカラーフ
ィルタを用いた液晶表示素子の形成工程図、第４図は、
本発明の方法によるカラーフィルタを用いたフォトセン
サアレイの模式的平面部分図、 第５図（ａ）〜（ｇ）は、第４図に示したフォトセンサ
アレイの形成工程図である。 ２２．２３：基板、 ・着色樹脂膜、 フォトレジスト膜、 フォトマスク、 ６．７．フォトレジスト付着色樹脂パターン、 ５′ ４゜ ６′　　７′　　カラーフィルタバタ 非透光性金属膜、 ３０　非透光性金属パターン、 ２９：保護膜、 強誘電性液晶素子、 強話電性液晶、 ２６：透明電極、 ２８・配向制御膜、 画素電極、 ：ケート電極、 絶縁層、 スルーホール、 ４５　光導電層、 ４６　ｎ＋層、 ：ソース電極、 トレイン電極、 個別電極、 ・共通電極、 保護層、 ン、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上の各色カラーフィルタ画素間に隙間なく非
   透光性金属膜を配置させたカラーフィルタの製造方法で
   あって、 イ）基板上に、樹脂中に着色材料を含有させた第１の着
   色樹脂膜を成膜し、該着色樹脂膜上にフォトレジスト膜
   を積層した後、マスクを介して露光および現像を行ない
   、フォトレジスト膜および着色樹脂膜を同時にパターニ
   ングする工程と、ロ）前記工程（イ）を色相の異なる着
   色材料を有する着色樹脂を用いて複数回繰り返し、複数
   色の着色樹脂パターンを形成する工程と、 ハ）前記複数色の着色樹脂パターンが形成された基板上
   に非透光性金属膜を成膜する工程と、ニ）前記フォトレ
   ジスト膜のみを溶解させ、前記複数色の着色樹脂パター
   ン上部に形成された金属膜をリフトオフする工程と を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法
   。
2. （２）前記基板が表示装置の表示部である請求項１に記
   載のカラーフィルタの製造方法。
3. （３）前記基板が固体撮像素子である請求項１に記載の
   カラーフィルタの製造方法。
4. （４）前記基板がイメージセンサの受光面である請求項
   １に記載のカラーフィルタの製造方法。