JPH0466902A - Color filter and production thereof - Google Patents
Color filter and production thereofInfo
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- JPH0466902A JPH0466902A JP2176614A JP17661490A JPH0466902A JP H0466902 A JPH0466902 A JP H0466902A JP 2176614 A JP2176614 A JP 2176614A JP 17661490 A JP17661490 A JP 17661490A JP H0466902 A JPH0466902 A JP H0466902A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はVTRなどのカラーテレビカメラの心臓部に用
いられるCCD (電荷結合型素子)に代表される固体
撮像素子用カラーフィルター及びその製造方法に関し、
詳しくは色分解フィルター層を直接固体撮像素子の受光
部の上に設けるタイプにおいてフィルター層の裏面に無
機化合物膜を反射防止膜として形成させたカラーフィル
ター及びその製造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a color filter for a solid-state imaging device, typified by a CCD (charge-coupled device), used in the heart of a color television camera such as a VTR, and a method for manufacturing the same. Regarding
Specifically, the present invention relates to a color filter in which an inorganic compound film is formed as an antireflection film on the back surface of the filter layer in a type in which a color separation filter layer is directly provided on the light receiving part of a solid-state image sensor, and a method for manufacturing the same.
[従来の技術]
従来、かかるタイプのカラーフィルターの構造は、ガラ
ス透明基板の片側(入射光とは逆側)にフィルター層が
形成されているだけでフィルター層の裏面はガラス透明
基板そのものであった。しかし、フィルターへ到達する
入射光の一部分はガラス透明基板上で反射してしまい、
フィルター層もしくは固体撮像素子に達する有効な光量
を下げる結果となっていたため、これを改良すべくフィ
ルター層の反対面へ無機化合物を真空雰囲気下で蒸着し
て得られる反射防止層を形成させる方法が特開昭61−
124901号公報に開示されている。[Prior Art] Conventionally, the structure of this type of color filter was such that a filter layer was only formed on one side of a transparent glass substrate (the side opposite to the incident light), and the back side of the filter layer was the transparent glass substrate itself. Ta. However, a portion of the incident light that reaches the filter is reflected on the transparent glass substrate,
This resulted in a reduction in the effective amount of light reaching the filter layer or solid-state image sensor.In order to improve this, a method was developed to form an antireflection layer by vapor depositing an inorganic compound on the opposite side of the filter layer in a vacuum atmosphere. Unexamined Japanese Patent Publication 1986-
It is disclosed in Japanese Patent No. 124901.
[発明が解決しようとする課題]
上記従来方法は、真空蒸着法あるいはスパッタリング法
によって反射防止膜を形成しているが、真空蒸着法によ
ると、低温で形成された薄膜は屈折率が低くなるため反
射率特性の改善が困難である。かといって、高温で薄膜
形成を行なうと、フィルター層の特性が劣化してしまう
という問題がある。またスパッタリング法によると、膜
厚制御を時間で行なうため、わずかな条件のばらつきで
膜厚がばらついてしまって再現性に劣る。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional method described above, an antireflection film is formed by a vacuum evaporation method or a sputtering method. However, according to the vacuum evaporation method, a thin film formed at a low temperature has a low refractive index. It is difficult to improve reflectance characteristics. However, if the thin film is formed at high temperatures, there is a problem in that the properties of the filter layer deteriorate. Furthermore, according to the sputtering method, since the film thickness is controlled by time, the film thickness varies due to slight variations in conditions, resulting in poor reproducibility.
本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたもので、
低温で特性の良好な薄膜を形成し再現性にも優れた反射
防止層を形成させたカラーフィルター及びその製造方法
を提供することを目的とする。The present invention was made in view of such conventional problems,
The object of the present invention is to provide a color filter in which a thin film with good properties is formed at low temperatures and an antireflection layer with excellent reproducibility, and a method for manufacturing the same.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明のカラーフィルター
は、ガラス透明基板の片面に少なくとも所定の色数で所
望のパターン状に形成された色分解用フィルター層を設
け、ガラス透明基板の色分解用フィルター層とは反対面
に無機化合物を真空雰囲気下でイオンビームアシスト蒸
着して得られる反射防止層を設けてなる構成としたもの
である。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the color filter of the present invention includes a color separation filter layer formed in a desired pattern with at least a predetermined number of colors on one side of a transparent glass substrate. An antireflection layer obtained by ion beam assisted vapor deposition of an inorganic compound in a vacuum atmosphere is provided on the opposite side of the color separation filter layer of a glass transparent substrate.
また、上記目的を達成するために、本発明のカラーフィ
ルターの製造方法は、ガラス透明基板の片面に少なくと
も色分解用フィルター層を所定の色数で所望のパターン
状に形成させた後に、ガラス透明基板の色分解用フィル
ター層とは反対面に無機化合物を真空雰囲気下でイオン
ビームアシスト蒸着して得られる反射防止層を形成させ
る構成にしたものである。In addition, in order to achieve the above object, the method for producing a color filter of the present invention includes forming at least a color separation filter layer on one side of a glass transparent substrate in a desired pattern with a predetermined number of colors; The structure is such that an antireflection layer obtained by ion beam assisted vapor deposition of an inorganic compound in a vacuum atmosphere is formed on the surface of the substrate opposite to the color separation filter layer.
[作用]
このような本発明にあっては、イオンビームアシスト蒸
着によって反射防止層を形成することにより、反射率特
性を改善する反射防止層の薄膜を低温で再現性良く形成
することができる。薄膜形成を低温で行なうため、色分
解用フィルター層の特性劣化も起こらない。[Function] According to the present invention, by forming the antireflection layer by ion beam assisted vapor deposition, a thin film of the antireflection layer that improves reflectance characteristics can be formed at low temperature with good reproducibility. Since the thin film is formed at a low temperature, the characteristics of the color separation filter layer do not deteriorate.
[発明の詳細な説明] 以下、本発明の詳細な説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be explained in detail below.
第1図は本発明のカラーフィルターの一実施例の構成を
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of a color filter of the present invention.
ガラス透明基板1は0.5〜1.0mm程度の厚みを有
し、材質としては石英ガラス、低膨張ガラス、硼珪酸塩
系ガラス、またはソーダライムガラス等を代表とする通
常ガラスが用いられる。このようなガラス透明基板1の
片面に、色分解用のフィルター層2か設けられる。該フ
ィルター層2は特公昭52−17375号公報や同52
−17376号公報において公知のようにゼラチン、低
分子量ゼラチン、グリユーカゼイン等の水溶性樹脂の感
光材料が光硬化“した薄膜を染料にて染色した有機樹脂
系のフィルター層があるが、そのほかT i O2〜3
i0zに例示されるような高屈折率の薄膜と低屈折率の
薄膜を互い違いに10〜20層程度積層してなる無機の
干渉フィルター層も当然採用できる。The glass transparent substrate 1 has a thickness of about 0.5 to 1.0 mm, and is made of ordinary glass such as quartz glass, low expansion glass, borosilicate glass, or soda lime glass. A filter layer 2 for color separation is provided on one side of such a glass transparent substrate 1. The filter layer 2 is disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-17375 and Japanese Patent Publication No. 52-17375.
As known in Japanese Patent No. 17376, there is an organic resin filter layer in which a thin film of a water-soluble resin photosensitive material such as gelatin, low molecular weight gelatin, or glyucasein is photocured and dyed with a dye. i O2~3
Naturally, an inorganic interference filter layer formed by alternately stacking about 10 to 20 high refractive index thin films and low refractive index thin films as exemplified by i0z can also be used.
フィルター層2はその厚さはlOμ程度もしくはそれ以
下であり、所望の色数、例えば、シアン、イエローの2
色あるいは第1図に示すように赤、緑、青等の3色が所
望のパターンすなわち、固体撮像素子の受光部の形状に
対応して設けられているものである。The filter layer 2 has a thickness of about 10μ or less, and has a desired number of colors, for example, two of cyan and yellow.
The colors or three colors such as red, green, and blue as shown in FIG. 1 are provided in accordance with a desired pattern, that is, the shape of the light receiving portion of the solid-state image sensor.
フィルター層2の上面にはフィルター層2の表面を保護
するためのオーバーコート層4が設けられている。An overcoat layer 4 is provided on the upper surface of the filter layer 2 to protect the surface of the filter layer 2.
その他、第1図には示されていないが、適宜、フィルタ
ーの側面に遮光層と称する有機物質あるいは金属膜をコ
ーティングするようにしてもよい。In addition, although not shown in FIG. 1, the side surface of the filter may be appropriately coated with an organic material or metal film called a light-shielding layer.
このような第1図に示すカラーフィルターの裏面には無
機化合物膜がイオンビームアシスト蒸着法にて反射防止
層3として設けられている。この薄膜の材質はフッ化マ
グネシウム(MgFz)、二酸化ケイ素(SiO2)、
アルミナ(Affi203) 。On the back surface of the color filter shown in FIG. 1, an inorganic compound film is provided as an antireflection layer 3 by ion beam assisted vapor deposition. The materials of this thin film are magnesium fluoride (MgFz), silicon dioxide (SiO2),
Alumina (Affi203).
酸化チタン(T iOJ 、酸化ジルコニウム(Zr0
2)等から選ばれる。これらはガラス透明基板1の屈折
率や望まれる反射防止率から適当なものが選ばれるが、
単体の単層膜であっても、何種類か組み合わせた多層膜
であっても良い。Titanium oxide (T iOJ ), zirconium oxide (Zr0
2) etc. These are appropriately selected depending on the refractive index of the glass transparent substrate 1 and the desired antireflection rate.
It may be a single single layer film or a multilayer film combining several types.
フィルター層2がゼラチン、グリユー、カゼイン等の水
溶性樹脂の感光材料が光硬化した薄膜を染料にて染色し
た有機樹脂系である場合、耐熱温度が150℃以下のた
め、従来の真空蒸着法、スパッタリング法では、単層反
射防止膜として最適なフッ化マグネシウム(MgF2)
は蒸着時に300℃以上の温度がかかるため不適当であ
り、この場合、低温でも薄膜形成可能な二酸化ケイ素(
Sio 、) 。When the filter layer 2 is an organic resin-based thin film obtained by photo-curing a photosensitive material of a water-soluble resin such as gelatin, gryu, or casein and dyeing it with a dye, the heat-resistant temperature is 150°C or lower, so conventional vacuum evaporation methods, In the sputtering method, magnesium fluoride (MgF2) is the most suitable single-layer antireflection coating.
is unsuitable because it requires a temperature of 300°C or more during vapor deposition; in this case, silicon dioxide (which can form a thin film even at low temperatures) is unsuitable.
Sio, ).
アルミナ(izos)、酸化チタン(Tie、)。Alumina (izos), titanium oxide (Tie, ).
酸化ジルコニウム(Z ro 2)など材料の組み合せ
で使用していたが、前述の通り、低温で形成された薄膜
の屈折率特性が不良で反射率特性の改善は困難であった
。A combination of materials such as zirconium oxide (Z ro 2) was used, but as mentioned above, the refractive index characteristics of the thin film formed at low temperatures were poor and it was difficult to improve the reflectance characteristics.
これに対し、本発明ではイオンビームアシスト蒸着法に
より、低温でも屈折率特性の良好な、つまり反射率特性
の改善可能な薄膜が形成される。In contrast, in the present invention, a thin film having good refractive index characteristics, that is, the reflectance characteristics can be improved even at low temperatures, is formed by ion beam assisted vapor deposition.
イオンビームアシスト蒸着法は、イオン銃内部で生成し
た活性、あるいは不活性ガスイオンに〜2000eVの
エネルギーを与え、基板を照射するイオン銃を用いた薄
膜形成方法であり、真空槽内にセットされた基板表面を
、蒸着直前に活性あるいは不活性ガスイオンでクリーニ
ングして薄膜の密着性を改善し、次に形成されつつある
薄膜の表面にイオンを照射し、このイオンの持つエネル
ギーにより従来の方法では得られない、光学的、電気的
、機械的諸性質を持つ薄膜を形成することができ、また
蒸着後、薄膜表面にイオンを照射することにより、薄膜
の光学的、電気的、機械的諸性質を変化させることが可
能である。なお、イオンビームアシスト蒸着法について
は、日本学術振興会第131委員会第5回薄膜スクール
資料(昭63.720〜22) 113〜121頁に記
載がある。The ion beam assisted deposition method is a thin film formation method using an ion gun that applies energy of ~2000 eV to active or inert gas ions generated inside the ion gun and irradiates the substrate. Immediately before deposition, the substrate surface is cleaned with active or inert gas ions to improve the adhesion of the thin film, and then the surface of the thin film being formed is irradiated with ions, and the energy of these ions makes it possible to It is possible to form thin films with optical, electrical, and mechanical properties that cannot be obtained, and by irradiating the thin film surface with ions after vapor deposition, the optical, electrical, and mechanical properties of the thin film can be improved. It is possible to change the The ion beam assisted vapor deposition method is described in the 5th Thin Film School Materials of the 131st Committee of the Japan Society for the Promotion of Science (1986, 720-22), pages 113-121.
固体撮像素子用カラーフィルターは例えば特開昭61〜
124901号公報に記載されているように、膜内には
「多面付け」と称してフィルター製造段階では一枚の大
きな透明基板の上面にフィルター層を多数形成し、この
上にオーバーコート層、フィルターの裏面に前記反射防
止層を形成してから1個毎に断裁を行なう方法が採用さ
れているが、本発明においてもこのような製造方法を採
用することができる。For example, color filters for solid-state image sensors are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1989.
As described in Japanese Patent No. 124901, in the filter manufacturing stage, many filter layers are formed on the top surface of one large transparent substrate, and an overcoat layer and a filter layer are formed on the top surface of one large transparent substrate. A method is adopted in which the antireflection layer is formed on the back surface of the substrate and then cut one by one, but such a manufacturing method can also be adopted in the present invention.
[実施例] 以下、本発明の具体的実施例を示す。[Example] Specific examples of the present invention will be shown below.
厚さ0.4m+n、直径4′のE8ガラス(オハラ製n
=1.525)に公知の手段によりカラーフィルター
を形成した後にイオンビームアシスト蒸着装置を用いて
第2図に示すようなT io 2/ S io 2から
なる4層の誘電体多層膜を形成した。各層の膜厚は1/
4λ(λ= 550nm)を1として基板から順番に0
.24 (T 1oz) 、 0.36 (S io2
) 、2.OO(Ties)1.00 (S io 2
)である。E8 glass with a thickness of 0.4 m + n and a diameter of 4' (manufactured by Ohara)
= 1.525) by a known method, and then a four-layer dielectric multilayer film consisting of T io 2 / S io 2 as shown in Fig. 2 was formed using an ion beam assisted vapor deposition device. . The thickness of each layer is 1/
4λ (λ = 550nm) as 1 and 0 in order from the substrate.
.. 24 (T 1oz), 0.36 (S io2
), 2. OO (Ties) 1.00 (S io 2
).
まずカラーフィルターの形成された基板をガラス面を蒸
発源に向けて真空装置にセットし、基板加熱120℃で
8 X 10−’mbarまで排気した。First, the substrate on which the color filter was formed was set in a vacuum device with the glass surface facing the evaporation source, and the substrate was heated at 120° C. and evacuated to 8×10 −′ mbar.
蒸着は4 X 10−’mbarの酸素雰囲気中で行な
い、その時のイオンエネルギーは60eV、イオン銃内
に導入されるAr10.ガス流量は35CCMであった
。The deposition was carried out in an oxygen atmosphere of 4 x 10-' mbar, with an ion energy of 60 eV and an Ar10. The gas flow rate was 35 CCM.
以上の方法により成膜した反射防止膜の反射率は第3図
に示すようにガラスの反射率9%に比べると約5〜6%
になり3〜4%改善される。As shown in Figure 3, the reflectance of the anti-reflection film formed by the above method is about 5 to 6% compared to the 9% reflectance of glass.
This is an improvement of 3-4%.
[発明の効果]
以上詳細に説明したように、本発明のカラーフィルター
は、フィルター層と反対面に反射防止層が形成されてい
ることでフィルターに到達する光の反射を抑える事が出
来、いままで反射していた1〜4%ぐらいの光量をフィ
ルター層まで到達させるようになり光を有効利用する事
が出来る。[Effects of the Invention] As explained in detail above, the color filter of the present invention has an anti-reflection layer formed on the opposite side of the filter layer, which can suppress the reflection of light that reaches the filter. Approximately 1 to 4% of the amount of light that was previously reflected will now reach the filter layer, making it possible to use the light effectively.
また、本発明では、前記反射防止層をイオンビームアシ
スト蒸着法により形成するので、反射率特性を改善する
上で良好な屈折率特性を有する反射防止層の薄膜を低温
で形成することが出来、しかもその再現性が良好である
。また、このように薄膜形成を低温で行なえるため、薄
膜形成時に色分解用フィルター層の特性が劣化するよう
な事も起こらない。Further, in the present invention, since the antireflection layer is formed by ion beam assisted vapor deposition, it is possible to form a thin film of the antireflection layer having good refractive index characteristics at a low temperature in order to improve the reflectance characteristics. Moreover, the reproducibility is good. Furthermore, since the thin film can be formed at a low temperature in this manner, the properties of the color separation filter layer will not deteriorate during the thin film formation.
第1図及び第2図はそれぞれ本発明のカラーフィルター
の一実施例の構成を示す断面図、第3図は本発明と従来
品との反射率特性の比較を示すグラフである。
1・・・ガラス透明基板
2・・・色分解用フィルター層
3・・・反射防止層
4・・・オーバーコート層FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views showing the structure of an embodiment of the color filter of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing a comparison of reflectance characteristics between the present invention and a conventional product. 1... Glass transparent substrate 2... Filter layer for color separation 3... Antireflection layer 4... Overcoat layer
Claims (2)
所望のパターン状に形成された色分解用フィルター層を
設け、ガラス透明基板の色分解用フィルター層とは反対
面に無機化合物を真空雰囲気下でイオンビームアシスト
蒸着して得られる反射防止層を設けてなることを特徴と
するカラーフィルター。(1) A color separation filter layer formed in a desired pattern with at least a predetermined number of colors is provided on one side of a glass transparent substrate, and an inorganic compound is placed in a vacuum atmosphere on the opposite side of the glass transparent substrate from the color separation filter layer. A color filter characterized by having an antireflection layer obtained by ion beam assisted vapor deposition underneath.
ルター層を所定の色数で所望のパターン状に形成させた
後に、ガラス透明基板の色分解用フィルター層とは反対
面に無機化合物を真空雰囲気下でイオンビームアシスト
蒸着して得られる反射防止層を形成させることを特徴と
するカラーフィルターの製造方法。(2) After forming at least a color separation filter layer in a desired pattern with a predetermined number of colors on one side of the glass transparent substrate, an inorganic compound is applied to the opposite side of the glass transparent substrate from the color separation filter layer in a vacuum atmosphere. A method for producing a color filter, comprising: forming an antireflection layer obtained by ion beam assisted vapor deposition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176614A JPH0466902A (en) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Color filter and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176614A JPH0466902A (en) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Color filter and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466902A true JPH0466902A (en) | 1992-03-03 |
Family
ID=16016649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176614A Pending JPH0466902A (en) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Color filter and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466902A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100374884C (en) * | 1999-06-17 | 2008-03-12 | 富士胶片株式会社 | Optical Filters, Front Panels and Plasma Display Panels |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2176614A patent/JPH0466902A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100374884C (en) * | 1999-06-17 | 2008-03-12 | 富士胶片株式会社 | Optical Filters, Front Panels and Plasma Display Panels |
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