JPH01209405A - カラー固体撮像素子 - 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 本発明は、カラーカメラ等に用いるカラー固体撮像素子
装置にｌする。

従来の技術 カラー固体撮像素子は、その開発初期において固体撮像
素子とカラーフィルタを個別に製造しておき両者を位置
合わせして光学用接着剤等で貼り合わせた構造が一般的
であった。

近年においては、製造の作業性向上を目的として固体撮
像素子の光検知部上に直接カラーフィルタを塔載してい
る。この場合カラーフィルタは染色法あるいは印刷法に
より形成されることが多い。

発明が解決しようとする課題 染色法によるカラーフィルタは、染色基材にゼラチン等
の天然感光樹脂やアミン変性ポリビニールアルコール等
の感光性合成樹脂に酸性染料等の染料で染色して作成す
るが、耐光性、耐熱性、耐湿性などの信頼性に問題があ
る。又、印刷法によるものは、熱硬化樹脂又は、紫外線
硬化樹脂に顔料を分散したインクを用いて作成するが高
精細度のパターンの作成及び表面平滑性に問題がある。

又、感光性樹脂の光重合開始剤としてアントラキノン、
ナフトキノン等の多環キノン化合物が従来用いられてい
たが感度波長が比較的短波長であるため特に顔料が含ま
れていると光照射による画素形成に多くの時間を要する
などの実用」二問題であった。

更に、良好な色再現性を得るために顔料濃度を高くする
と光照射のみでは、十分な重合物を得ることが出来ない
ため、接着性が悪く、現像による画像形成がきれいに出
来ず、又耐環境性などの信頼性も問題であった。

次に顔料を分散する時そのままでは、凝集又は会合によ
り微分散が困難であり又分散を行っても再凝集が生じ安
定性に問題がある。

課題を解決するための手段 複数の光検知素子と　これを動作させるための周辺回路
とが組み込まれた基板の上部に５、多官能アクリレート
モノマー、有機重合体結合剤及びトリハロメチル−ｓ−
トリアジン系化合物からなる光重合開始剤を組成とした
感光性樹脂と顔料を含有する赤、緑、青の画素を有した
カラーフィルタを３色分離できるように組合わせて配設
したことを特徴とするカラー固体撮像素子を作成する。

作用 感光性樹脂による高精細度目つ表面平滑性良好なパター
ンと顔料による耐環境性の良好なカラーフィルタを具備
したカラー固体撮像素子を得る。

実施例 第１図に本発明のカラー固体撮像素子の断面図を示す。

ｌは、複数の光検知要素２とこれらを動作させるための
周辺回路３がくみこまれた基板であり、４はこの基板ｌ
上に形成された感光性樹脂子と顔料を含有する赤、緑、
青色の画素から構成されるカラーフィルタである。

次に本発明で用いられるカラーフィルタの材料の一例を
示す。感光性樹脂としては、エチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサン
ジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の
多官能アクリレートモノマーと耐熱性、耐薬品性等の化
学的特性及び表面硬度、体積収縮度等の機械的特性など
を付与するための有機重合体結合剤及びトリハロメチル
−ｓ−トリアジン化合物からなる光重合開始剤の基本組
成からなる。

有機重合体結合剤としては、アクリレートモノマーと相
溶性のあるアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和有機
酸化合物とメチルアクリレート、エチルメタクリレート
、ベンジルメタクリレート等のビニール基を有する有１
［エステルをモノマーとした共重合物が挙げられる。カ
ルボキシル基等の酸性基を持つと水溶性現像を可能とし
有機溶剤現像と比較して経済性、安全性の面で有効であ
る。トリハロメチル−８−トリアジン系化合物の光重合
開始剤としては、２−フェニール−４，６−ビス（トリ
クロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（ｐ−クロロフ
ェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−ト
リアジン、２−（ｐ−トリール）−４，６−ビス−（ト
リクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキ
シフェニール）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）
−ｓ−）リアジン、２−（２’、４’−ジクロロフエニ
ル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−Ｓ−）リ
アジン等が挙げられる。

赤の顔料としては、アントラキノン系顔料、ペリレン系
顔料それぞれ単独か、その混合物さらには、ジスアゾ系
黄色顔料またはイソインドリン系黄色顔料との混合が用
いられる。例えばアントラキノン系顔料としては、Ｃ０
！、ピグメントレッド１７７、ペリレン系顔料としては
、Ｃ０１，ピグメントレッド１５５が挙げられ、色再現
性の点でＣ０１，ピグメントイエロウ−８３またはＣ０
１，ピグメントイエロウ−１３９との混合が良好であっ
た。

緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシニン系顔料単独
又は、ジスアゾ系黄色顔料またはイソインドリン系黄色
顔料との混合が用いられ例えばＣ０１、ビグメントゲリ
ンフ、３６．３７とＣ０１，ピグメントイエロー８３ま
たはＣ０１，ピグメントイエロウ−１３９との混合が良
好であった。

青の顔料と、しては、フタロシアニン系顔料単独又は、
ジオキサジン系紫色顔料との混合が用いられ例えばＣ０
１，ピグメントブルー１５：３とＣ０１，ピグメントバ
イオレット２３との混合が良好であった。

更に上記の顔料をアクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、
塩ビー酢ピコポリマー及びエチルセルロース樹脂のいず
れかに微分散させた粉末状加工顔料を用いることにより
分散性及び分散安定性の良好な顔料含有感光樹脂を得た
。特にアクリル系樹脂及びエチルセルロース樹脂を用い
た加工顔料が透明性、分散安定性の点て最適であった。

又、顔料の粒子系が可視光波長（４００止から７００ｒ
ｕｎ）より小さい平均粒子径でさらに望ましくは、ｌ／
２の方が光透過性において良好であった。以下実施例を
もって説明する。

（実施例　ｌ） 複数の光検知要素とこれらを動作させるための周辺回路
がくみこまれた基板上に下記に示した本発明の顔料分散
した感光性樹脂を用いてカラーフィルタを形成し、カラ
ー固体撮像素子を作成した。

赤色感光樹脂 商品名；カラーモザイク赤（ＣＭ−Ｒ）（富士ハントエ
レクトロテクノロジ製）緑色感光樹脂 商品名；カラーモザイク緑（ＣＭ−Ｃ；）（富士ハント
エレクトロテクノロジ製）青色感光樹脂 商品名；カラーモザイク青（ＣＭ−Ｂ）（富士ハントエ
レクトロテクノロジ！り次に、各塗工条件と、露光条件
を書きに示す。

ブリベイク温度は、　８０℃１５分現像は、炭酸化ナト
リウム（１ｗｔχ）水溶液処理を行った。各色の塗工順
序は、画素の赤、緑、青の順序で行った。各厚みを下記
に示す。

以上の条件で作成したカラー固体撮像素子の分光感度特
性を第３図に示す。

（比較例　１） 実施例１と同様に基板上に、低分子量ゼラチン（平均分
子＠ＩＯ，０００）　１５重量部、重クロム酸アンモニ
ュム２重量部、クロム明ばん０．５重１部及び水８２．
５重１部から成る感光性染色基材を用い、染料として赤
２４Ｐ（日本化薬製）、緑ＩＰ、青５Ｃ１黒Ｃ，１，１
１０で染色した。

プリベーク温度は、６０℃５分で行ない、画素赤、緑、
青、の順序で、カラーフィルタを作成した。

厚みは、赤２．０μｍ、緑２．０μｍ１　　青２．０μ
ｍとした。

（実施例２） 実施例１と比較例１のカラーフィルタをキセノンフェー
ドメーター（ＦＡＬ−２５ＡＸ−ＨＣ型スガ試験機（株
）製）を用いて耐光性試験を行い１０００時間後の結果
と更に耐熱性試験（１７０℃、１０時間）の結果をＬａ
ｂによるΔＥとして下記に示す。

発明の効果 本発明は、高信頼性のカラー固体撮像素子を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー固体撮像素子の断面図、第２図
は分光感度特性図である。 ｌ・・・基板、２・・・光検知素子、３・・・周辺回路
、４・・・カラーフィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の光検知素子とこれを動作させるための周辺回路
   とが組み込まれた基板の上部に、多官能アクリレートモ
   ノマー、有機重合体結合剤及びトリハロメチル−ｓ−ト
   リアジン系化合物からなる光重合開始剤を組成とした感
   光性樹脂と顔料を含有する赤、緑、青の画素を有したカ
   ラーフィルタを３色分離できるように組合わせて配設し
   たことを特徴とするカラー固体撮像素子。