JPS63155106A - カラ−フイルター - 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］ 未発ＩＩＩはカラーフィルターに関するもので、特にカ
ラー撮像素子やカラーセンサー及びカラーディスプレー
などの微細色分解用として好適なカラーフィルターに関
するものである。

［従来の技術］ 従来、カラーフィルターとしては、基板上にセラチン、
カセイン、クリユーあるいはポリビニルアルコールなど
の親水性高分子物質からなる媒染層を設け、その媒染層
を色素で染色して着色層を形成する染色カラーフィルタ
ーか知られている。

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

これに対し、従来、ある種の着色材か透明樹脂中に分散
されてなる着色樹脂を用いたカラーフィルターか知られ
ている。

例えば、特開昭５８−４６３２５号公報、特開昭６０−
７８４０１号公報、特開昭６０−１８４２０２号公報、
特開昭５０−１８４２０３号公報、特開昭６０−１８４
２０４号公報、特開１１／（６０−１８４２０５号公報
等に示されている様に、ポリアミノ系樹脂に着色材を混
合した着色樹脂膜を特徴とするカラーフィルターによれ
ば、該ポリアミノ系樹脂自体は、耐熱性、耐光性等の特
性に優れ、印刷による方法あるいは着色樹脂膜上にレジ
ストによるマスクを設けた後に、該着色樹脂膜をエツチ
ングする方法等によりパターン状のカラーフィルターを
形成することか可能である。

また、特開昭５７−１６４０７号公報、特開昭５７−７
４７０７号公報、特開昭６０−１２９７０７号公報等に
示されている様に、感光性樹脂に着色材を混合した着色
樹脂膜を特徴とするカラーフィルターによれば、カラー
フィルターの製造方法にとっては一般的な）オトリソ工
程のみて微細パターン化でき、工程の簡素化は口ｆ能と
なる。

しかし、これらの着色材か透明樹脂中に分散されてなる
着色樹脂を用いたカラーフィルターにおいては、分散さ
せる着色材料中に含有する不純物かカラーフィルター中
に溶は込み、例えば、液載表示素子等では現在主流であ
るカラーフィルターのセル内への内股に対し、該不純物
か経時的に液晶に影響を及ぼし、表示特性を劣化させる
という信頼性の上て充分に満足のいくものではなかった
。

また、固体撮像素子等では、現在主流になりつつある素
子上へ直接カラーフィルターを形成することに対し、該
不純物、ことに可動性イオン等が経時的に半導体素子あ
るいは配線等に影響を及ぼし、撮像特性を劣化させると
いう信頼性上充分に満足のいくものではなかった。一般
に、これらの問題に対しては、特定の着色材料を選定及
び着色材料の精製等の方法か考えられるか、これによれ
ば、使用可能な着色材料の範囲か限定されるほか、新た
に精製という難しいプロセスを行なわなければならない
、さらに、これらの手段をとったにしても、信頼性の上
から充分に満足できるものはなかなか得られなかった。

一方、着色材料か透明樹脂中に分散されてなる着色樹脂
を用いたカラーフィルターにおいては、分光特性等の光
学的性能にすぐれ、均一て欠陥の少ないものを形成する
には、着色材料の樹脂中への分散性か大きく影響を及ぼ
し、この観点で従来のものは充分に満足のいくものでは
なかった。

［発明か解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、着色材料の種類を選ばず、着色材料中に含有する不純
物によるデバイス（素子）へのダメージをなくし、かつ
分散性の良い着色材料の形に処理することにより、光学
的特性に優れ、かつ品質、信頼性に優れたカラーフィル
ターを提供することにある。

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、本発明は、樹脂中に着色材料を分散してなる
着色樹脂により形成された複数色のパターン状着色樹脂
層を有するカラーフィルターにおいて、パターン状着色
樹脂層か表面をあらかじめ分散させる樹脂と同樹脂にて
表面処理した着色材料を用いた着色樹脂により形成され
ていることを特徴とするカラーフィルターである。

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、エリア樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシリ
コン樹脂及びこれらの樹脂に感光性を付与した樹脂なら
びに一般のフォトレジスト樹脂等から、任意に選定する
ことかできるが、特にカラーフィルターの必要特性及び
パターンの加工性等の観点からは、以下にあげる樹脂か
好ましい。

すなわち、感光性基をその分子内に持つ芳香族系のポリ
アミド樹脂及びポリイミド樹脂で、特に、　２００℃以
下にて硬化膜か得られ、可視光波長域（４００〜７００
ｎｍ）で特定の光吸収特性を持たない（光透過率で９０
％程度以上のもの）芳香族系のポリアミド樹脂か好まし
い、該樹脂の感光性を有する基としては、以下に示す様
な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族銀であれば良
く、例えば、 （１）安息香酸エステル類 （式中ＲＩハＣＩＩＸ−ＣＹ−ＣＯＯ−Ｚ−１Ｘは刊１
又は−Ｃ，Ｉ＋、、Ｙは−１１又は−Ｃ１１３，２は−
又はエチル基又はグリシジル基を示す） （２）ベンジルアクリレート類 （式中Ｙは一■又はＣ１１３を示す） （３）ジフェニルエーテル類 （式中Ｒ２はＣ１１Ｘ−ＣＹ−ＣＯＮ）ｌ−１ＣＨ＊−
ＣＹ−（：０Ｏ−（ＣＨｉ）　２−ＯＣＯ又はＣｔ（２
−ＣＹ−ＣＯＯ−ＣＨｔ−を１ヶ以上含ムモノ、ｘ、ｙ
は前記と同店を示す） （４）カルコン類及びその他化合物鎖 （式中Ｒ３は　＋１−、アルキル基、アルコシキ基を示
す） 等か挙げられる。

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、すＶ　コ−トＰＡ
−１０００（宇部興産Ｈ５ｉ２）、リソコートＰＩ−４
００（宇部興産■製）等が挙げられる。

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てあれば、特に限定さ
れるものではない。この場合、各材料を単体で用いるこ
とも、これらのうちのいくつかの混合物として用いるこ
ともてきる。

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

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

本発明における着色材料は、あらかじめ分散させる樹脂
と同樹脂にて表面処理を施しておく。樹脂によって着色
材料表面を処理する方法としては、従来公知の方法で行
なうことができ１例えば、 （１）顔料と上記樹脂を溶融混練した後、適当な粒度に
粉砕する方法、 （２）顔料を上記樹脂の溶液あるいはエマルジョン中に
分散させ、適当な手段、例えば、スプレードライ方法、
共沈、／Ｆｉ発乾固により両者を同時に析出させる方法
。

（３）顔料をモノマー中、モノマー溶液あるいは七ツマ
ー分散液中に分散させ、モノマーを顔料表面上て重合さ
せて被覆する方法、 （４）流動床中等において樹脂溶液やエマルジョンを噴
霧して顔料表面を樹脂で被覆する方法、等かいずれも使
用てきる。また場合によっては、顔料を光反応性のポリ
マー中に分散させ、光反応により顔料表面上で高分子化
する方法などもある。

この様に樹脂で処理した着色材料粒子の大きさは、形成
したカラーフィルタ一層の透過率に影響を及ぼすため、
できる限り微細なものか好ましいが、通常は粒径か０．
１〜０．８誇■の範囲にあるものか好ましい、また、表
面処理する樹脂の量は、着色材料に含まれる不純物を包
囲し、その移動を阻止できる量であればよく、用いる着
色材料の多孔性、粒度１表面桔等によって変化するか、
一般的には着色材料１００重量部に対して、樹脂的２０
０〜５重量部程度が好適である。

本発明において１着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記のいずれかの樹脂溶液に所望の分光特
性を有する上記表面処理の施された着色材料を１０〜１
５０％程度の割合で配合し、超音波、三本ロール、ボー
ルミル、サントミル等により充分に分散させた後、フィ
ルターにて粒径の大きいもの、通常は１終１程度のフィ
ルターにて除去して調製する。

本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は、スク
リーン、オフセット等の印刷工程により、あるいは感光
性樹脂を用いた場合には、前記着色樹脂をスピンナー、
ロールコータ−等の塗布装置により基板上に塗布し、フ
ォトリソ工程によりパターン状に形成され、その層厚は
所望とする分光特性に応じて決定されるか、通常は０．
５〜５終一程度、好ましくは、１〜２ＴＬ１１程度が望
ましい。

なお、本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構成され
ているか、特に、より各種の環境条件から、着色樹脂層
を保護するためには、着色樹脂層表面に、ポリアミド、
ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリコ
ン系等の有機樹脂や５ｉＪ４．　Ｓｉｎ、、　Ｓｉｎ、
八１ｚ０３．　ＴａｔＯ＝等の無機膜をスピンコード、
ロールコートの塗布法て、あるいは蒸着法によって、保
護層として設けることができる。さらに、上記保護層を
形成した後、材料によっては、配向処理を施すことによ
り、液晶を用いたデバイスへの適用も可能となる。

以上説明した様な着色樹脂層を有するカラーフィルター
は適当な基板上に形成することかてきる。例えば、ガラ
ス板、透明樹脂板、樹脂フィルム、あるいはブラウン管
表示面、撮像管の受光面、ＣＣＩ）、　ＢＢ［ｌ、　Ｃ
ＩＤ、　ＢＡＳＩＳ等の固体１Ｍ像素子か形成されたウ
ェハー、ｆｌ［Ｉｇ！半導体を用いた密着型イメージセ
ンサ−１液晶ディスプレー面、カラー電子写真用感光体
等があげられる。

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

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

第１図は本発明のカラーフィルターの形成法を説明する
工程図である。まず、第１図（ａ）に示すごとく、所望
の分光特性を有する着色材料をあらかしめポリアミノ系
樹脂にて表面処理し、該着色材料か所定量配合されたポ
リアミノ系樹脂液（ＮＭＰ溶液）を用い、第１色目の着
色樹脂膜２を所定の基板ｌ上に、スピンナーを用い、所
定の膜厚になるように塗布形成し、適当な温度条件下で
プリベークを行なう０次いで、第１図（ｂ）に示すごと
く、感光性着色樹脂の感度を有する光（例えば、高圧水
銀灯等）で、形成しようとするパターンに対応した所定
のパターン形状を有するフォトマスク３を介して着色樹
脂膜を露光し、パターン部の光硬化を行なう。

そして第１図（Ｃ）のごとく光硬化部分２ａを有した着
色樹脂膜２を、未露光部分のみを溶解する溶剤（例えば
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン系溶剤等を主成分とする
もの）にて超音波現像した後、リンス処理（例えば、　
１，１，１．１−リクロロエタン等）を行なう０次いで
、ボストベーク処理を行ない、第１図（ｄ）のごとき本
発明のパターン状着色樹脂層４を得ることができる。

なお、２色以上からなる本発明のカラーフィルターを形
成する場合には、更に必要に応じて、すなわち用いられ
るフィルターの色の数に応じて、第１図（ａ）から第１
図（ｄ）までの工程を、各色に対応した表面処理済の着
色材料を分散させた着色樹脂液をそれぞれ用いて繰り返
して行ない、例えば、第１図（ｅ）に示した様な異なる
色のパターン状着色樹脂層４，５及び６の３色からなる
カラーフィルターを形成することができる。

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分散させる樹脂と同
樹脂にて表面処理した着色材料を用いた着色樹脂により
形成されているので、あらかじめ着色材料表面を樹脂で
処理することにより、着色材料中に含有する不純物を包
み込む形となり、該着色材料を用いて形成したパターン
状の着色樹脂層からデバイス（素子）への不純物の影響
をおさえることかでき、また着色材料の種類を問わず使
用することができる。

さらに、分散させる樹脂と同樹脂にて着色材料の表面処
理をすることにより１着色材料を樹脂中に分散させる場
合、非常に分散性の良い形となり１色特性をはじめ、膜
の均−性等の良好な欠陥の少ないカラーフィルターを得
ることができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。

実施例１ まず、青、緑、赤色の着色材料の表面処理を以下の様に
行なった。

すなわち、粒径１鉢麿以下に粉砕処理した青色着色材料
［ヘリオゲン　ブルー　（ＩｌｃｌｉｏｇｅｎＢｌｕｅ
）　Ｌ７０８０　　（商品名、　ＢＡＳＦ社製、　Ｃ，
１，Ｎｏ。

７４１６０）　］　１０重琶部金的５倍量のＮＩＰ溶液
に加えａざ波分散させる。この状態の中に芳香族ポリア
ミド樹脂［ＰＡ−１００ＤＣ（商品名、宇部興産社製）
］１１０重量を含有するＮＭＰ溶液５０重針部を少量ず
つ添加していき、充分分散させた後、該溶液を全面露光
し、次いで溶剤を蒸発させると同時に樹脂な熱硬化させ
た。

得られた青色のブロックを粉砕し１粒径を０．８ｐｍ以
下にそろえ、表面処理された青色着色材料を得た。

同様にして、緑色着色材料［リオノール　グリーン（Ｌ
ｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６ＹＫ　（商品名、東洋イ
ンキ社製、　Ｃ，１，Ｎｏ、　７４２６５）　］及び赤
色着色材料［イルガジン　レッド　（Ｉｒｇａｚｉｎ　
Ｒｅｄ）　ＢＰＴ　（商品名。

チバガイギー（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社製、　Ｃ，１
，Ｎｏ。

７１１２７）　］についても、それぞれ表表処理された
緑色及び赤色着色材料を得た。

次に、これらの表面処理された着色材料を用いてカラー
フィルターを以下の様に形成した。

すなわち、ガラス基板上に、所望の分光特性を得ること
のできる青色着色樹脂材［表面処理を施した青色着色材
料をＰＡ−１０００Ｇ　（商品名、宇部興産社製、ポリ
マー分ｌＯ％、溶剤＝Ｎ−メチルー２−ピロリドン、顔
料：ボリマー；ｌ：２配合）に分散させ作製した感光性
の着色樹脂材］をスピンナー塗布法により、１．５涛ｌ
の膜厚に塗布した０次に該着色樹脂層に７０℃、３０分
間のプリベークを行なった後、形成しようとするパター
ン形状に対応したパターンマスクを介して高圧水銀灯に
て露光した。露光終了後、該着色樹脂膜の未露光部のみ
を溶解する専用現像液（Ｎ−メチル−２−ピロリドンを
主成分とする現像液）にて超音波を使用して現像し、専
用リンス液（１，１，１，トリクロロエタンを主成分と
するリンス液）で処理した後、１５０℃、３０分間のボ
ストベークを行ない、パターン形状を有した青色着色樹
脂膜を形成した。

続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第２色目として緑色着色樹脂材［表面処理を施した緑
色着色材料をＰＡ−１０００Ｇ　（商品名。

宇部興産社製、ポリマー分ｌＯ％、溶剤＝Ｎ−メチル−
２−ピロリドン、顔料：ボリマー＝１＝２配合）に分散
させ作製した感光性の着色樹脂材］を用いる以外は、上
記と同様にして、緑色着色パターンを基板上の所定の位
置に形成した。

さらに、この様にして青色及び緑色パターンの形成され
ている基板上に、第３色目として、赤色着色樹脂材［表
面処理を施した赤色着色材料をＰＡ−１０００Ｇ　（商
品名、宇部興産社製、ポリマー分ｌＯ％、溶剤＝Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、顔料：ボリマー＝１＝２配合）
に分散させ作製した感光性の着色樹脂材］を用いる以外
は、上記と同様にして、赤色着色パターンを基板上の所
定の位置に形成し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（胃）の３
色ストライブの着色パターンを得た。

このようにして形成された３色カラーフィルターの分光
特性を第２図に示す。

得られたカラーフィルターは光学顕微鏡および電子顕微
鏡（ＳＥＭ　）　Ｒ察から分散性にすぐれ、また分光特
性、膜の均一性に優れ、欠陥の少ないものであった。さ
らに、耐熱性に優れ、２５０℃以上の温度にも耐え、こ
れによりカラーフィルター上にＩＴＯのスパッタによる
形成か可１屯となる。

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

そして、カラーフィルターからの不純物移動によるデバ
イスへのダメージもなく、信頼性の高いものであった。

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

まず第３図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名：
　７０５９、コーニング社製）ｌ上に１００ＯＡの層厚
の１．Ｔ、０画素電極１１をフォトリソ工程により所望
のパターンに成形した後、この面に更にＡβを１０００
Ａの層厚に真空蒸着し、この蒸着層をフォトリソ工程に
より所望の形状にパターンマスクして第３図（ｂ）に示
すようなゲート電極１２を形成した。

統いて、感光性ポリイミド（商品名：セミコファイン、
東し社製）を前記電極の設けられた基板１面上に塗布し
絶縁層１３を形成し、パターン露光及び現像処理によつ
てトレイン電極１８と画素電極１１とのコンタクト部を
構成するスルーホール１４を第３図（Ｃ）に示すように
形成した。

ここで、基板ｌを堆積槽内の所定の位置にセットし、堆
積槽内に］１□で希釈された５ｉｌ１４を導入し、真空
中てグロー放電法により、前記電極１１．１２及び絶縁
層１３の設けられた基板ｌ全面に２００ＯＡの層厚のａ
−３ｉからなる光導電層（イントリンシック層）　１５
を堆積させた後、この光導電層１５上に引続き同様の操
作によって、１００ＯＡの層厚のｎ６層１６を第３図Ｃ
ｄ）に示したように積層した。この基板ｌを堆積槽から
取り出し、前記００層１６及び光導電層１５のそれぞれ
を、この順にドライエツチング法により所望の形状に第
３図（ｅ）に示したようにパターンニングした。

次に、このようにして光導電層１５及びｎ＋層１６か設
けられている基板面に、Ａｉ）を１００ＯＡの層厚で真
空蒸着した後、このへ２蒸着層をフォトリソ工程により
所望の形状にパターンニングして、第３図（ｆ）に示す
ようなソース電極１７及びトレイン電極１８を形成した
。

最後に、画素電極１１のそれぞれに対応させて、実施例
１と同様な方法により赤、青及び緑の３色の着色パター
ンを第３図（ｇ）に示すように形成した後、第３図（ｈ
）の如くこの基板面全面に配向機源を付与した絶縁Ｗｉ
２２としてのポリイミド樹脂を１２０ＯＡの層厚に塗布
し、２５０℃、１時間の加熱処理によって樹脂の硬化を
行ないカラーフィルターか一体化された１１膜トランジ
スターを作製した。

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１．７．０電極層を形成し、更に該電極層
上に配向機能を付かしたポリイミド樹脂からなる層厚１
２００Ａの絶縁層を形成し、この基板と先に形成したカ
ラーフィルター付きＦ１膜トランジスターとの間に液晶
な封入して全体を固定して、カラー用液晶表示素子を得
た。

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

実施例３ ３色カラーフィルターを画素電極上に設ける代わりに、
対向電極上に設ける以外は実施例２と同様にして１本発
明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子を
得た。

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

実施例４ ３色カラーフィルターをまず対向基板上に形成した後に
、対向電極を設ける以外は実施例２と同様にして、本発
明のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子を
得た。

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
ルー２−ピロリドン）］をスピンナー塗布法により約１
．０４ｍの膜厚で形成した。

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

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

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

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

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

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′：ＪＳ５　［ｆｉ　（ａ）に示すように
設けた。

すなわち、１１２でＩＯ容量％に希釈されたＳｉＨ，を
ガス圧０．５０Ｔｏｒｒ、ＲＦ　（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ）パワー１０Ｗ、基板温度２５０°Ｃで２
時間基板上に堆積させることによりて０．７編厘の膜厚
の光導電層１５を得た。

続いて、この光導電層ｌＳ上にグロー放電法により第５
図（ｂ）に示すようにｎ”Ｍ５１６を設けた。

すなわち、１１□でＩＯ容量％に希釈されたＳｉＨ４と
。

１１２て１００　ｐｐ腸に希釈されたＰＨ３とを１＝１
０て混合したガスを原料として用い、その他は、先の光
導電層の堆積条件と同様にして光導電層１５に連続して
、０．１μ馬の層厚の００層１６を設けた。

次に、第５図（Ｃ）に示すように電子ビーム蒸着法で＾
２を０．３編−の層厚に００層１６上に堆積させて、導
電層１９を堆積した。続いて、第５図（ｄ）に示すよう
に導電層１９の光変換部となる部分に相当する部分を除
去した。

すなわち、ポジ型のマイクロポジットＩ：１００−２７
（商品名、５ｈｉｐｌｅｙ社製）フォトレジストを用い
て所望の形状にフォトレジストパターンを形成した後、
リン＃（８５容量％水溶液）、硝ｍ（５０容量％水溶液
）、氷酢酸及び水を１６：ｌ：２：ｌの割合で混合した
エツチング溶液を用いて露出部（レジストパターンの設
けられていない部分）の導電層１９を基板上から除去し
、共通電極２１及び個別電極２０を形成した。

次に、光変換部となる部分の００層１６を第５図（ｅ）
に示すように除去した。

すなわち、上記マイクロポジット１３０ロー２７フオト
レジストを基板から」敲した後、平行平板型プラズマエ
ツチング装置ＯＥＭ−４５１（日型アネルバ社製）を用
いてプラズマエツチング法（別名リアクティブイオンエ
ツチング法）でＲＦパワー　１２０Ｗ、ガス圧０．ＩＴ
ｏｒｒでＣＦ、ガスによるトライエツチングを５分間行
ない、露出部の００層１６及び光導電層１５の表面層の
一部を基板から除去した。

なお、本実施例では、エツチング装置のカソード材料の
インプランテーションを防止するために、カソード上に
ポリシリコンのスパッタ用ターゲット（８インチ、純度
９９．９９９％）を置き、その上に試料をのせ、カソー
ド材料のＳＵＳか露出する部分はトーナッツ状に切抜い
たテフロンシートてカバーＬ／、ＳＯ３面がほとんどプ
ラズマでさらされない状態でエツチングを行なった。そ
の後、窒素を３　ｆ！／ｓｉｎの速度で流したオーブン
内で２０°Ｃ１６０分の熱処理を行なった。

こうして作成されたフォトセンサーアレイの表面に１次
に保護層を以下のようにして形成した。

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てｌＯ容量％に希釈された５ｉ１１．と
１００％Ｎ　１１　：ｌを１＝４の流量比で混合した混
合ガスを用い、その他は先のＢ　−Ｓｉ　ｆｆｊを形成
したのと同様にして、０．５　％ｍの層厚のシリコンナ
イトライド（ａ−３ｉＮ）ｌ）層からなる保護層７を第
５図（ｆ）に示すように形成した。

更に、この保護層７を基板として、実施例１と同様にし
て、青５、緑４．赤６の３色の着色パターンからなるカ
ラーフィルターを形成し、第４図に示すように、各フォ
トセンサー上にそれぞれ着色フィルターか配置されたカ
ラーフォトセンサーアレイを形成した。

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

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］ 以上説明したように、本発明によれば、あらかじめ着色
材料表面を樹脂で処理しているため、■着色材料中に含
有する不純物を包囲し、カラーフィルタ一層から各種デ
バイス（素子）へのダメージを与えることかなく、信頼
性の優れたカラーデバイスを作製することか可使となっ
た。従って、■分散させる着色材料の種類を問わず１色
設計上、有利となった。

さらに、表面処理する樹脂が、分散させる樹脂と同樹脂
であることより、■易分散か可能となり、かつ０分光透
過率及び膜の均一性の良好なカラーフィルターを得るこ
とか可能となった。なお、これらの表面処理は非常に簡
便な方法で実施回部である。

また、本発明において使用した感光性を有する芳香族系
のポリアミド樹脂および芳香族系のポリイミド樹脂を用
いれば１機械的強度にも優れ、かつ、耐熱性、耐光性、
耐溶剤性等の諸特性に優れた微細パターンを有するカラ
ーフィルターか、簡便に作製できる着色樹脂材を用い、
簡便な製造工程により作製することが可ｆ＠どなった。

従って、性能の良好なカラーフィルターを必要とする広
範囲な各種デバイスへの適用が可能となり、諸特性の優
れたカラーデバイスを作製することが可ス七となった。

【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。 １：基板　　　　　　２：着色樹脂膜 ２ａ：光硬化部分　　　３：フォトマスク４．５，６：
パターン状着色樹脂層 ７：保護層 ８：赤色着色樹脂層の分光特性 ９：緑色着色樹脂層の分光特性

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂により
   形成された複数色のパターン状着色樹脂層を有するカラ
   ーフィルターにおいて、パターン状着色樹脂層が表面を
   あらかじめ分散させる樹脂と同樹脂にて表面処理した着
   色材料を用いた着色樹脂により形成されていることを特
   徴とするカラーフィルター。
2. （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. （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. （４）前記着色樹脂層か、基板上に前記着色樹脂を用い
   てフォトリソ工程あるいは印刷工程により形成したパタ
   ーン状の着色樹脂層である特許請求の範囲第１項記載の
   カラーフィルター。
5. （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. （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. （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
   。