JPS63155105A

JPS63155105A - カラ−フイルター

Info

Publication number: JPS63155105A
Application number: JP61301698A
Authority: JP
Inventors: 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
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-28

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］本発明はカラーフィルターに関するもので。

特にカラー撮像素子やカラーセンサー及びカラーディス
プレーなどの微細色分解用として好適なカラーフィルタ
ーに関するものである。

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

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

これに対し、従来、ある種の着色材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が知られ
ている。

例えば、特開昭５８−４６３２５号公報、特開昭６０−
７８４０１号公報、特開昭６０−１８４２０２号公報、
特開昭６０−１８４２０３号公報、特開昭６０−１８４
２０４号公報、特開昭６０−１８４２０５号公報等に示
されている様に、ポリアミノ系樹脂に着色材を混合した
着色樹脂膜を特徴とするカラーフィルターによれば、該
ポリアミノ系樹脂自体は、耐熱性、耐光性等の特性に優
れ、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。

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７オトリソエ
程のみで微細パターン化でき。

工程の簡素化は可能となる。

しかし、これらの着色材が透明樹脂中に分散されてなる
着色樹脂を用いたカラーフィルターにおいては、着色材
料を樹脂中に分散させることか難しい上、一旦分散させ
た着色樹脂液中での凝集が大きな問題となり、均一なコ
ーティングや高い分光透過率を持ち、かつ欠陥の少ない
カラーフィルターを得るには充分に満足のいくものでは
なかった。

ことに、一旦分散させた着色樹脂液を保存しておく場合
、経時的な着色材料の凝集は顕著で、安定した品質のカ
ラーフィルターを得るには問題が多かった。この様に、
着色材料を樹脂中に分散してなる着色樹脂を用いたカラ
ーフィルターにおいては、簡便な製造方法及び形成され
たカラーフィルタ一層の優れた特性等が明確であるにも
かかわらず、着色材料の分散性の問題により品質の優れ
たカラーフィルターを得るには充分満足のいくものでは
なかった。

［発明か解決しようとする闇題点］本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、着色材料を分散性の良い形に処理することにより、分
光特性に優れ、かつ品質の良いカラーフィルターを安定
して提供することにある。

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。

［問題点を解決するための手段］すなわち１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帯電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。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層を形成す
る樹脂としては、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、ユリア樹脂、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
ことがてきるが、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、以下にあげる樹脂が
好ましい。

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
にて硬化膜が得られ、可視光波長域（４００〜７００ｎ
＋ｓ）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が好まし
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鎖であれば良
く、例えば、（１）安息香酸エステル類（式中Ｒ８はｃｏｘ−ｃｙ−ｃｏｏ−ｚ−１Ｘは−Ｈ又
は−ＣｓＨｓ、Ｙは−Ｈ又は−Ｃ１１３、Ｚ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（３）ジフェニルエーテル類（式中Ｒ２はＣ）ＩＸ−ＣＹ−ＣＯＮＨ−１ＣＨ２−Ｃ
Ｙ−ＣＯＯ−（（：Ｈ，）　２−ＯＣＯ又はＣＨ＊＝Ｃ
Ｙ−ＣＯＯ−Ｃ１１ｇ−をｌヶ以上含むもの、　Ｘ、Ｙ
は前記と同系を示す）（４）カルコン類及びその他化合物鎖 υ （式中Ｒ３は　Ｈ−、アルキル基、アルコシキ基を示す
）等が挙げられる。

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

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。

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

ただし、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性によ
り、カラーフィルターの性能が支配されてしまうが、上
記本発明の樹脂系を用いれば１通常の染色カラーフィル
ターに比べ性能の優れたものが形成可能である。従って
、カラーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると
有機顔料が着色材料として最も好ましい。

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

本発明における着色材料は、あらかじめ帯電処理を施し
ておく、帯電処理の方法としては、太きく分けて２つの
方法がある。

すなわち、１つは、（Ａ）積極的に絶縁体である着色材
料表面を帯電化させる方法であり、またもう１つは、（
Ｂ）着色材料自体に帯電化されたに等しい基をもたせた
ものを用いる方法である。

具体的には、（Ａ）の方法としては、■コロナ放電等の
外部放電により帯電化させる方法、■異種の絶縁体を接
触させることにより帯電化させる方法、■絶縁体を接触
させながら摩擦することにより帯電させる方法、および
■界面活性剤等で着色材料表面を処理し帯電化させる方
法等が使用できる。（Ｂ）の方法としては、■着色材料
に極性基を有するものを用いる方法等が使用できる。

以上の様な方法により帯電処理される着色材料は、あら
かじめ粒径０．１〜０．８終■程度の微粉末にした上で
処理を行なう、また、帯電量については、用いる着色材
料の凝集エネルギー、表面積、界面電位等により変化す
るが、一般的には、分散安定化を図る目的により、着色
材料の凝集エネルギーよりも大きく帯電化されていれば
よい。

また、着色材料の分散性の観点からは、分散させる樹脂
の有する極性、電荷に対し、反対の極性をもった着色材
料を用いることにより、分散性上も良好な結果を得るこ
とができる。

すなわち、以上の−を項から、着色材料の帯電量は分散
樹脂の極性と反対で、凝集エネルギーにうちかつ帯電量
と樹脂及び溶剤笠の帯電量との和より大きい場合に最も
分散安定性の良い状態となる。

本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、前記のいずれかの樹脂溶液に所望の分光特
性を得る上記の様なｍ主処理を施した着色材料を１０〜
１５０％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Ｉｇｍ程度のフ
ィルターにて除去して調製する。

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−ｖのｗｓ装置により基板上に塗布し、７
オトリソエ程によりパターン状に形成され、その層厚は
所望とする分光特性に応じて決定されるが、通常は０．
５〜５１程度、好ましくは、１〜２１程度が望ましい。

なお、本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構成され
ているが、特に、より各種の環境条件から１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５１３１１４．５ｉ０２．　Ｓｉｎ
、　Ａｉ’ｔＯｉ、　Ｔａｔ０３等の無機膜をスピンコ
ード、ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によっ
て、保護層として設けることができる。さらに、上記保
護層を形成した後、材料によっては、配向処理を施すこ
とにより、液晶を用いたデバイスへの適用も可能となる
。

以上説明した様な着色樹脂層を有するカラーフィルター
は適当な基板上に形成することができる０例えば、ガラ
ス板、透明樹脂板、樹脂フィルム、あるいはブラウン管
表示面、撮像管の受光面、　ＣＣＤ、　ＢＢＤ、　ＣＩ
Ｄ、　ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子が形成されたウェハ
ー、薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサ−１液晶
ディスプレー面、カラー電子写真用感光体等があげられ
る。

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

以下、図面を参照しつつ２代表的な本発明のカラーフィ
ルターの形成法を説明する。

第１図は本発明のカラーフィルターの形成法を説明する
工程図である。まず、第１図（ａ）に示すごとく、所望
の分光特性を有し、あらかじめ帯電処理した着色材料を
所定量配合し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。

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．トリクロロエタン等）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。

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
応した帯電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。

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

［作用］本発明のカラーフィルターは、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帯電処理した着色材
料を用いた着色樹脂により形成されているので、あらか
じめ着色材料の表面を帯電処理することにより、着色樹
脂液中で同電荷をもった着色材料同志が反発し合い、凝
集を阻害して安定した分散状態を得ることができる。

さらに、分散させる樹脂の有する電荷度合いに対し、反
対符合の電荷をもつ着色材料を設定すれば、分散自体も
良好となり、安定した着色材料を得ることかでき、また
カラーフィルターとして優れたものを得ることができる
。

［実施例］以下に本発明の実施例を示す。

実施例１まず、青、緑、赤色の着色材料の帯電処理を以下の様に
行なった。

すなわち、青色着色材料［へりオゲン　ブルー（１＋ｅ
ｌｉｏｇｅｎ　Ｂｌｕｅ）　Ｌ７０８０　　（商品名、
　ＢＡＳＦ社製。

Ｃ，１，Ｎｏ、　７４１６０）　］を粉砕し、粒径な０
．８４ｍ以下にそろえた後、これにコロナ放電を行ない
正に帯電された青色着色材料を得た。

同様にして、緑色着色材料［リオノール　グリーン（Ｌ
ｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６Ｙに（商品名、東洋イン
キ社製、　Ｃ，ｌ　Ｎｏ、　７４２６５）　］及び赤色
着色材料［イルガジン　レッド　（Ｉｒｇａｚｉｎ　Ｒ
ｅｄ）　ＢＰＴ　（商品名。

チバガイギ−（Ｃ４ｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社製、　Ｃ，１
，Ｎｏ。

７１１２７）　］についても、それぞれコロナ放電によ
り正に帯電した緑色及び赤色着色材料を得た。

次に、これらの帯電処理された各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。

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［帯電処理を施した青色着色材
料を負に帯電しているＰＡ−１０００Ｇ（商品名、宇部
興産社製、ポリマー分１０％、溶剤＝Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、顔料：ボリマー＝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、１．５μｍ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１１．１，１．　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分間のポストベークを行ない、パターン形状を
有した青色着色樹脂膜を形成した。

続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第２色目として緑色着色樹脂材［帯電処理を施した緑
色着色材料を負に帯電しているＰＡ−１０００（：　（
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＝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。

更に、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［帯電
処理を施した赤色着色材料を負に帯電しているＰＡ−１
０００Ｇ　（商品名、宇部興産社製。

ポリマー分１０％、溶剤＝Ｎ−メチルー２−ピロリドン
、顔料：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（青）の３色ストライブの着色パ
ターンを得た。

このようにして形成された３色カラーツーイルターの分
光特性を第２図に示す。

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　）観察により、着色材料の分散性か優れ
ているため、分光特性、膜の均−性等の良好なものであ
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
タによる形成か可能となる。

また、硬度が高く機械的特性が優れ、液晶セル内にスペ
ーサーと接する形でカラーフィルターを構成したもので
も圧着時にカラーフィルターか破損したりしない、さら
に、耐溶剤性に優れ、硬化後は各溶剤に強く、各生産プ
ロセス工程中に変化することがなく、また耐光性にも優
れたものである。

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

まず第３図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名：
　７０５９、コーニング社製）ｌ上に１００ＯＡの層厚
のｌＴ、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Ａｊ）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ニングして第３図（ｂ）に示
すようなゲート電極１２を形成した。

続いて、感光性ポリイミド（商品名：セミコファイン、
東し社製）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っ
てトレイン電極１８と画素電極１１とのコンタクト部を
構成するスルーホール１４を第３図（ｃ）に示すように
形成した。

ここで、基板ｌを堆積槽内の所定の位置にセットし、堆
積槽内に■２で希釈されたＳｉＨ４を導入し。

真空中でグロー放電法により、前記電極１１．１２及び
絶縁層１３の設けられた基板ｌ全面に２０００Ａの層厚
のａ−３ｉからなる光導電層（イントリンシック層）ｔ
Ｓ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ｎ＋層Ｉ６を第３図
（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０８層１６及び光導電層１５のそれぞ
れを、この順にドライエツチング法により所望の形状に
第３図（ｅ）に示したようにパターンニングした。

次に、このようにして光導電層１５及び１３層１６が設
けられている基板面に、ＡＰを１００ＯＡの層厚で真空
蒸着した後、このＡＰ蒸着層をフォトリソ工程により所
望の形状にパターンニングして、第３図（ｆ）に示すよ
うなソース電極１７及びトレイン電極１８を形成した。

最後に、画素電極１１のそれぞれに対応させて。

実施例１と同様な方法により赤、青及び緑の３色の着色
パターンを第３図（ｇ）に示すように形成した後、第３
図（ｈ）の如くこの基板面全面に配向機能を付与した絶
縁ＩＰ！ｉ２２としてのポリイミド樹脂を１２００Ａの
層厚に塗布し、　２５０　”Ｃ１１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
た薄膜トランジスターを作製した。

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

すなわち、ガラス基板（商品名：　７０５９、コーニン
グ社製）の−面に前記の方法と同様にして、１０００Ａ
の１．Ｔ、０電極層を形成し、更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１２００Ａの
絶縁層を形成し、この基板と先に形成したカラーフィル
ター付き薄膜トランジスターとの間に液晶を封入して全
体を固定して、カラー用液晶表示素子を得た。

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

実施例３３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。

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ａｌｆｌを有するものである。

実施例４３色カラーフィルターをまず対向基板上に形成した後に
、対向電極を設ける以外は実施例２と同様にして、本発
明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子を
得た。

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

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

次に、得えられたカラーフィルターパターン上に保護及
び平坦化層として透明樹脂膜［ＰＡ−１０００ｃ（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）］をスピンナー塗布法により約１
．０終■の膜厚で形成した。

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

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

得られたカラー用液晶表示素子は良好な機能を有するも
のであった。。

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

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

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

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

まず、ガラス基板（商品名：　７０５９、コーニング社
製）ｌの上にグロー放電法によってａ−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を第５図（ａ）に示すように設け。

た。

すなわち、Ｈ２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って０．７路層の膜厚
の光導電層１５を得た。

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

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈されたＳｉｎ＜と、
Ｈｚ”ｔ’１００　ｐｐｍに希釈されたＰＨ，とを１　
：　１０テ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、　０．１４ｍの層厚の００層１６を設けた。

次に、第５図（Ｃ）に示すように電子ビーム蒸着法でＡ
ｊ）を０．３４ｉｔの層厚にｎＩ層１６上に堆積させて
、導電層１９を堆積した。続いて、第５図（ｄ）に示す
ように導電層１９の光変換部となる部分に相当する部分
を除去した。

すなわち、ポジ型のマイクロポジット１３００−２７（
商品名、　５ｈｉｐｌｅｙ社製）フォトレジストを用い
て所望の形状にフォトレジストパターンを形成した後、
リン酸（８５容量％水溶液）、硝酸（６０容量％水溶液
）、氷酢酸及び水を１６＋ｌ：２：１の割合で混合した
エツチング溶液を用いて露出部（レジストパターンの設
けられていない部分）の導電層１９を基板上から除去し
、共通電極２１及び個別電極２０を形成した。

次に、光変換部となる部分のｎ＋層１６を第５図（ｅ）
に示すように除去した。

すなわち、上記マイクロポジット１３００−２７フオト
レジストを基板から剥離した後、平行平板型プラズマエ
ツチング装＠　ＤＥＷ−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）てＲＦパワー　１２０Ｗ、ガス圧０．１
Ｔｏｒｒ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ｎＩ層１６及び光導電層１５の表面層
の一部を基板から除去した。

なお５本実施例では、エツチング装置のカソード材料の
インプランテーションを防止するために、カソード上に
ポリシリコンのスパッタ用ターゲット（８インチ、純度
９９．９９９％）を置き、その上に試料をのせ、カソー
ド材料のＳＵＳが露出する部分はドーナッツ状に切抜い
たテフロンシートでカバーし、ＳＯ５面がほとんどプラ
ズマでさらされない状態でエツチングを行なった。その
後、窒素を３　ｊ７／ｓｉｎの速度で流したオーブン内
で２０℃、６０分の熱処理を行なった。

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

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

すなわち、Ｈ２でＩＯ容量％に希釈されたＳｉｎ＜と１
００％ＮＨ３をｌ：４の流量比で混合した混合ガスを用
い、その他は先のａ−３ｉ層を形成したのと同様にして
、０．５４ｍの層厚のシリコンナイトライド（ａ−５ｉ
ＮＨ）暦からなる保護層７を第５図（ｆ）に示すように
形成した。

更に、この保護層７を基板として、実施例１と同様にし
て、青５、緑４．赤６の３色の着色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が配置されたカ
ラーフォトセンサーアレイを形成した。

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

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

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

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、あらかじめ着色
材料表面を帯電処理しているため、■着色樹脂液中で着
色材料の凝集を防止し、安定した分散状態を保持するこ
とが回走となった。さらに、分散させる樹脂の有する極
性に対し逆の極性を帯電させることにより、■着色材料
自体の樹脂中への分散も良好に行なうことが可能となっ
た。

従って、簡便な方法で分散安定性の良い着色樹脂を得る
ことができ、これを用いて形成されたカラーフィルター
としても、分光透過率の優れた品質の良好なものを作製
することかできる。

さらに、カラーフィルター形成後には、帯電か何らかの
形でクリヤーされているため、各種デバイスに、この帯
電処理による影響は及ぼされない。

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、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能となった。従
って、性能の良好なカラーフィルターを必要とする広範
囲な各種デバイスへの適用が可能となり、諸特性の優れ
たカラーデバイスを作製することか可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明のカラーフィルターの形
成法を説明するための工程図、第２図は実施例１に於い
て得られた本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂
層の分光透過率を示すグラフ、第３図（ａ）〜（ｈ）は
本発明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素
子の製造工程図、第４図は本発明のカラーフィルターを
有するカラー用フォトセンサーアレイの模式的平面部分
図、第５図（ａ）〜（ｇ）は、第４図に示したカラー用
フォトセンサーアレイの形成工程図である。ｌ二基板　　　　　　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

Claims

【特許請求の範囲】

（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
あらかじめ帯電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。
（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。
（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。
（４）前記着色樹脂層が、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。
（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。
（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。
（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
。