JPS6132802A - 色分離フイルタ - Google Patents

色分離フイルタ

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JPS6132802A
JPS6132802A JP15589684A JP15589684A JPS6132802A JP S6132802 A JPS6132802 A JP S6132802A JP 15589684 A JP15589684 A JP 15589684A JP 15589684 A JP15589684 A JP 15589684A JP S6132802 A JPS6132802 A JP S6132802A
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JP
Japan
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color
refractive index
cyan
pattern
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP15589684A
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English (en)
Inventor
Akira Okazaki
岡崎 暁
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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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】 〔発明の技術分界〕 本発明は、光学フィルタに関し、さらに詳しくは、フル
カラー液晶表示装置、撮像管方式カラーカメラ、固体カ
ラーカメラ、カラーファクシミリなどに用いられる色分
離フィルタに関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕複数の色パター
ン(たとえば、シアン色、黄色およびマゼンタ色)をス
トライプ状やモザイク状に形成してなる色分離フィルタ
としては、一般に、多層干渉膜などの無機フィルタおよ
び着色画像などの有機フィルタが代表的に用いられてき
た。このうち無機フィルタは、一般に無機物質から構成
されているため、耐熱性、耐光性、耐薬品性、耐洗浄性
に優れているという利点があるが、分光特性の選択に際
して自由度が小さく、しかも製造工程が複雑でコストが
高いという欠点があった。一方、有機フィルタ、たとえ
ば透明な感光性物質に光照射して得られる透明な樹脂を
有機染料などによって着色した着色画像は、分光特性の
選択に際して自由度が大きくしかも製造コストが低いと
いう利点があるが、耐熱性、耐光性、光透過性などの物
性面で劣るという欠点があった。
このため、多層干渉膜および前述の着色画像の両者を組
み合せて備えた色分離フィルタが提案されており、この
ような色分離フィルタにおいては、分光特性の選択に際
して自由度が大きく、しかも製造コストがあまり高くな
いという利点゛がある。
しかしながら、上記従来の色分離フィルタにおいては、
いまだ、製造工程、製造コスト面での有利性と分光特性
の向上との双方を充分満足させるものは得られていない
〔発明の概要〕
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、光透
過性、色再現性などの分光特性が一層向上し、しかも高
品質で大量生産に適した色分離フィルタを提供すること
を目的とする。
1なわち、本発明に係る色分離フィルタは、支持体上に
シアン色パターンおよびそのだの色パ、ターンが形成さ
れてなる色分離フィルタにおいて、シアン色パターンが
無機フィルタ素子からなり、シアン色以外の色パターン
が有機フィルタ素子からなることを特徴とするとしてい
る。
〔発明の詳細な説明〕
以下、本発明を添付図面を参照しながら具体的態様に基
いて説明する。
本発明に係る色分離フィルタのシアン色パターンを形成
する無機フィルタ素子としては、公知の無機材料製フィ
ルタ素子、たとえば、無機顔料を真空蒸着、あるいはス
パッタリングにより気相成膜したのちバターニングして
作製する無機顔料フィルタ、低屈折率物質と高屈折率物
質とを交互に複数層積層して作製する多層干渉膜フィル
タなどが用いられうる。
一方、シアン色以外の色パターンを形成する有機フィル
タ素子としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、カゼイン
、グリユーなどの親水性樹脂に重クロム酸塩、クロム酸
塩あるいはジアゾ化合物を添加した感光性樹脂層をバタ
ーニング後染色して形成する有機染色フィルタ、透明な
感光性樹脂に顔料あるいは染料を混合した感光性着色感
材を塗布後バターニングして形成する感光性着色感材フ
ィルタ、ポリエステル、アクリル等の樹脂膜に昇華性染
料を熱転移して作製する熱転写フィルタ、有機染料ある
いは顔料を真空蒸着等の方法で気相成膜したのちパター
ニングして作製する着色剤気相成膜フィルタ、顔料ある
いは染料を溶媒に分散させたのち電気泳動電着法により
電着させて着色層を形成する電気泳動電着フィルタなど
がある。
以下、本発明の好ましい態様として、シアン色、黄色お
よびマゼンタ色パターンからなる撮像管方式カラーカメ
ラ用補色フィルタを例にとって説明づる。この例におい
ては、シアン色パターンが多層干渉膜からなる無機フィ
ルタ素子により形成され、マゼンタ色および黄色パター
ンが透明着色膜からなる有機ノイルタにより形成されて
いる。第1図は、その製造工程を示す断面図である。
すなわち、まず、支持体1上にシアン色パターン2を構
成する多層干渉膜を形成する(第1図(a))。
支持体1としては、ソーダライムガラス、はう珪酸ガラ
ス、アルミナはう珪酸ガラス、石英ガラス、合成石英板
、光学用樹脂板、透明樹脂フィルタなどの透明基板ある
いはブラウン管基板、固体撮像素子などが用いられる。
支持体1上に積層される高屈折率物質層と低屈折率物質
層との合成積層数は、6層以上好ましくは8層以上であ
る。この合成層数が6層未満であると、透過領域と反射
領域との境界での光透過率特性の立上りがシャープでは
なくなり、しかも反射領域における透過率が無祝しつる
ほど小さくなくなるため好ましくない。また、積層数が
多くなれば、前記境界での光透過率特性の立上り、がシ
ャープになりかつ反射領域における透過率は小さくなる
が、積層工程が複雑になるため、実用上の見地から20
層程度までであることが好ましい。
積層される高屈折率物質層と低屈折率物質層は、所定波
長λの光に対する光学膜厚が1/4λであるようにして
積層される。なお、光学膜厚とは、膜を構成する物質の
屈折率がnでありその膜厚がdである場合に、ndなる
値を意味する。
場合によっては、透過領域において波長の変化とともに
その透過率が変化する現象(いわゆるリップル現象)を
小さくするため、高屈折率物質層4と低屈折率物質層の
光学膜厚を以下のように設定して積層することは好まし
い。
1〉 基板上に、高屈折率物質層と低屈折率物質層とを
交互に6層以上積層してなる多線干渉膜型色分離フィル
タにおいて、 (a)  最も基板側に積層される高屈折率物質第1層
の所定波長λの光に対する光学膜厚を(b)  この低
屈折率物質第1層上に順次交互に積層される少なくとも
、合計2層の高屈折率物質層および低屈折率物質層の前
記光学膜厚をそれぞれ1/4λとし、 (C)  最も基板から離れた側の高屈折率物質層の前
記光学膜厚を とし、かつその上に積層される低屈折率物質層の前記光
学膜厚を とする。
2) 基板上に、所定波長λの光に対する光学膜厚が1
/4λである高屈折率物質層と、該光学膜厚が1/4λ
である低屈折率物質層とを交互に2層以上積層してなる
積層体が設けられている多層干渉膜型色分離フィルタに
おいて、 (a)  基板と前記積層体との間に、の光学膜厚を有
する高屈折率物質層およびの光学膜厚を有する低屈折率
物質層を、この順序で基板上に設け、 (b)  前記積層体の基板から最も離れている側の低
屈折率物質上に、1/4λの光学膜厚を有する高屈折率
物質層、 の光学膜厚を有する低屈折率物質層、およびの光学膜厚
を有する高屈折率物質層をこの順序で設ける。
3) 基板上に、所定波長λの光に対する光学膜厚が1
/4λである高屈折率物質層と、該光学膜厚が1/4λ
である低屈折率物質層とを交互に2層以上積層してなる
積層体が設けられている多層干渉膜型色分離フィルタに
おいて、 (a)  基板と前記積層体との間に、の光学膜厚を有
する高屈折率物質層およびの光学膜厚を有する低屈折率
物質層を、この順序で基板上に設け、 (b)  前記積層体の基板から最も離れている側の低
屈折率物質層上に、 を有する高屈折率物質層および の光学膜厚を有する低屈折率物質層をこの順序で設ける
高屈折率物質としては、Ti02(屈折率n=2.2)
、5bzO3(n=2.04)、Ce02(n=2.4
2)、ZrO2(n−2,10)、ZnS (n=2.
35)などが用いられる。また、低屈折率物質としては
、SiO(n=1.46)、CaF2 (n=1.23
>、MgF、、(n=1.38)などが用いられる。こ
のうち、高屈折率物質としてのTiO2と、低屈折率物
質としての5ho2との組合せが、多層積層する場合に
層間の応力緩和の面から好ましい。
高屈折率物質層および低屈折率物質層は、蒸着法あるい
はスパッタリング法などの気相成膜法によって積層形成
される。これらの物質層の光学膜厚は、光電式膜厚計な
どの膜厚監視装置により制御される。
このようにしてシアン色パターン2を形成したのち、透
明着色膜からなるマゼンタ色パターン3を形成する(第
1図(b))。
このマゼンタ色パターンは、まず透明な感光性樹脂を基
板上に設け、これをパターン状に露光したのち現像し、
これを所望の染料によってマゼンタ色に染色するか、あ
るいは、マゼンタ色顔料が分散された透明感光性樹脂を
支持体上に設け、これをパターン状に露光したのち現像
すれば得られる。
ここで述べる具体例の場合、シアン色パターン2とマゼ
ンタ色パターン3とは、互いに平行なストライプ状に形
成されている。このように、シアン色パターン2とマゼ
ンタ色パターン3の表面がレベリングされた状態にパタ
ーン形成を行なってパターン表面の段差が生じないよう
にすることにより、段差に起因する問題点、たとえば光
の直進性が著しく阻害され分光特性が低下するなどの問
題を解消し、これにより分光特性の一層の向上を図るこ
とができる。
シアン色パターン2およびマゼンタ色パターン3を形成
したのち、これらのストライプ状パターンに直交するよ
うにしてストライプ状の黄色パターン4を設ける(第1
図(C))。なお、必要に応じて、黄色パターン4を儲
ける前に、あらかじめ、既に形成されたシアン色パター
ン表面上に、染料の移行を防止するために、疎水性樹脂
からなる透明な防染用樹脂膜(図示せず)を形成しても
よい。
さらに必要に応じて、支持体上のフィルタ素子を保護す
るために、最上層に透明樹脂からなる保護層5を形成す
ることもできる。。
第2図は、上記のようにして作成された色分離フィルタ
の正面図であり、第3図は、第2図に示す各部分、すな
わち、A(シアン色フィルタ素子部)、B(マゼンタ色
フィルタ素子部)、C(マゼンタ色と黄色フィルタ素子
との合成部)およびD(シアン色と黄色フィルタ素子と
の合成部)における分光透過特性を示すグラフである。
第3図に示ぎれるように、シアン色パターンを無機フィ
ルタ素子で形成することにより、特に青色光の透過率特
性が改善され、全体としての分光特性ならびに色再現性
を向上させることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。
1胤■ 光学式膜厚計が配置された真空蒸着装置の基板ホルダ一
部にパイレックスガラスによる透明支持体をセットし、
lX1O−6Torrまで排気したのち基板温度を35
0℃とした。そして、真空蒸着時に積層された”T’i
02がTiOあるいはTiに還元されることを防止する
目的で、02ガスを2X10’TOrrまで導入し、次
に所定ハースにセットされたT i 02ベレツト試料
(メルク社製)を電子ビーム加熱により充分プレヒート
したのち、シャッターを開いて基板上にTiO2を1/
4λの光学膜厚に蒸着させた。この蒸着は、電子中の電
流値を250mAに設定して行なった一0積層されるT
iO2の膜厚は、光電式膜厚計により、投光器からの光
を前もってセットしておいたモ立ターガラスにあってモ
ニター波長(λ)を640nmとし、その反射光を受光
器で受け、反射率を監視することにより光学膜厚(n 
d )、が1/4λになるように制御した。
次いで02の導入を停止したのち所定ハースにセットさ
れた5i02試料(オプトロン製)を電子ビームで加熱
し、充分プレヒートしたのち、シャッターを開いてSi
OmをTiO2膜上に1/4λの光学膜厚に蒸着させた
。SiO2膜の光学膜厚はTiO2膜と同様に光電式膜
厚計を用いて制御した。同様の操作を繰り返すことによ
りTiO膜と5in2膜を交互にそれぞれ7層ずつ合計
14層積層した。その後、基板温度が200℃になるま
で除冷したのち大気中に取り出した。次に、ポジレジス
トである0FRP−800(東京応化製)を2μmの膜
厚に塗布したのち所定形状のマスクにより電光現像し、
120℃3Qm i nの条件でボストベークを行ない
、マスキングレジスト層を形成し、次いでCF4/3%
02ガスにより反応性イオンエツチングにより多層干渉
膜フィルタ層をドライエツチングした。
次に0FPR−800レジスi一層を剥離してシアン色
光光通シアン素子を形成した。
次いで、Hi −Pure Iiミラタンノーランド社
製)と重クロム酸アンモニウムからなる水溶性感光膜と
を1μmの膜厚に塗布したのち、所定形状のマスクによ
り電光、現像した。次いで、Q 1acid Fast
 3 B L (三菱化成工業製)の酸性染料と酢酸及
び水を重量比で1:3:10割合で混合した溶液に浸漬
してマゼンタ色光透過フィルタ素子を形成した。防染処
理を行・なったのち、H+ −pureゼラチンと重ク
ロム酸アンモニウムからなる水溶性感光液を0.8μm
の膜厚に塗布したのち所定形状のマスクにより電光現像
し、次いでアミニールイエローE−5GN (住友化学
製)の染料と酢酸及び水を重量比で1:1:10の割合
で混合した溶液に浸漬してイエロー色光透過フィルタ素
子を形成した。最後に透明有機樹脂を塗布して本発明の
色分離フィルタを作製した。
このようにして得られたフィ、ルタを撮像管用色分離フ
ィルタに適用したところ色再現性及び感度のすぐれたカ
ラーカメラを作製することができた。
〔発明の効果〕
本発明に係る好ましい態様の色分離フィルタは、シアン
色パターンを多層干渉膜で構成し、その他の色パターン
を透明着色膜で形成するようにしたので、分光特性を効
果的に向上させることができ、しかも、複数の色パター
ンのうちの一色のみを比較的複雑な工程を要する多層干
渉膜で構成するようにしたので製造工程も簡略化するこ
とができ大量生産性の点でも有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体例に係る色分離フィルタの製造工
程を示す断面図であり、第2図はその正面図であり、第
3図は分光透過特性を示すグラフである。 1・・・支持体、2・・・シアン色パターン、3・・・
マゼンタ色パターン、4・・・黄色パターン、5・・・
保護層。 出願人代理人  猪  股    清 1 図 @咽1z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、支持体上にシアン色パターンおよびその他の色パタ
    ーンが形成されてなる色分離フィルタにおいて、シアン
    色パターンが無機フィルタ素子からなり、シアン色以外
    の色パターンが有機フィルタ素子からなることを特徴と
    する、色分離フィルタ。 2、前記無機フィルタ素子が高屈折率物質と低屈折率物
    質とを交互に複数層積層されてなる多層干渉膜であり、
    前記有機フィルタ素子が透明着色膜である、特許請求の
    範囲第1項に記載の色分離フィルタ。
JP15589684A 1984-07-26 1984-07-26 色分離フイルタ Pending JPS6132802A (ja)

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