JPH06300913A - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
- Publication number
- JPH06300913A JPH06300913A JP11100293A JP11100293A JPH06300913A JP H06300913 A JPH06300913 A JP H06300913A JP 11100293 A JP11100293 A JP 11100293A JP 11100293 A JP11100293 A JP 11100293A JP H06300913 A JPH06300913 A JP H06300913A
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- JP
- Japan
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- dye
- color
- colorant
- color filter
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- Pending
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体撮像素子等の微細なパターンの形成が要
求されるカラーフィルタの、カラーレジスト法による製
造を実現する。 【構成】 カラーフィルタは、アニオン基を有する染料
とカチオン基を有する染料との反応生成物よりなる着色
剤を感光性樹脂に含有させたものである。また、上記カ
ラーフィルタは、アニオン基を有する染料とその染料と
同系色のカチオン基を有する染料とを用いる。
求されるカラーフィルタの、カラーレジスト法による製
造を実現する。 【構成】 カラーフィルタは、アニオン基を有する染料
とカチオン基を有する染料との反応生成物よりなる着色
剤を感光性樹脂に含有させたものである。また、上記カ
ラーフィルタは、アニオン基を有する染料とその染料と
同系色のカチオン基を有する染料とを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタに関
し、特には固体撮像素子等に用いられる微細パターンの
形成が要求されるカラーフィルタに関するものである。
し、特には固体撮像素子等に用いられる微細パターンの
形成が要求されるカラーフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子は、Magenta, Yellow, Cya
n 等の各色に着色されたパターンをフォトダイオード上
に精度良く配置することで、解像度の高いフルカラー画
像を得ている。近年では、上記固体撮像素子等に用いら
れる様な微細パターンの形成が要求されるカラーフィル
タの製造に、工程が簡略化でき色調のコントロールも容
易なカラーレジスト法を適応することが検討されてい
る。
n 等の各色に着色されたパターンをフォトダイオード上
に精度良く配置することで、解像度の高いフルカラー画
像を得ている。近年では、上記固体撮像素子等に用いら
れる様な微細パターンの形成が要求されるカラーフィル
タの製造に、工程が簡略化でき色調のコントロールも容
易なカラーレジスト法を適応することが検討されてい
る。
【０００３】カラーレジスト法は、予め着色剤を含有す
る感光性樹脂いわゆるカラーレジストで形成したパター
ンを、そのままカラーフィルタとして用いる方法であ
る。この方法においては、各色毎に繰り返すパターニン
グ工程とパターニング工程との間に熱硬化処理を行うこ
とによって、既に形成されたパターンの変形や色素の溶
出を防止している。したがって、カラーレジストの着色
剤には耐熱性が要求される。
る感光性樹脂いわゆるカラーレジストで形成したパター
ンを、そのままカラーフィルタとして用いる方法であ
る。この方法においては、各色毎に繰り返すパターニン
グ工程とパターニング工程との間に熱硬化処理を行うこ
とによって、既に形成されたパターンの変形や色素の溶
出を防止している。したがって、カラーレジストの着色
剤には耐熱性が要求される。
【０００４】上記着色剤としては、染料または顔料の使
用が考えられるが、耐熱性の点から顔料が多用されてい
る。しかし、顔料は感光性樹脂中に分散させて用いられ
る。このため、粒子径の大きな顔料を分散させたもので
は、例えばパターン形成時の露光光が散乱を起こして解
像度が低下する。したがって、固体撮像素子のように微
細なパターンの形成が要求される用途には適さない。
用が考えられるが、耐熱性の点から顔料が多用されてい
る。しかし、顔料は感光性樹脂中に分散させて用いられ
る。このため、粒子径の大きな顔料を分散させたもので
は、例えばパターン形成時の露光光が散乱を起こして解
像度が低下する。したがって、固体撮像素子のように微
細なパターンの形成が要求される用途には適さない。
【０００５】そこで、微細パターンが要求され且つ種々
の分光特性が求められる固体撮像素子用のカラーフィル
タの製造では、着色剤に染料を用いたカラーレジストの
実用化が求められている。
の分光特性が求められる固体撮像素子用のカラーフィル
タの製造では、着色剤に染料を用いたカラーレジストの
実用化が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、着色剤に染料
を用いたカラーレジスト法には、以下の様な課題があ
る。すなわち、カラーレジストに用いる染料には、耐熱
性と感光性樹脂に使用される有機溶剤への溶解性が要求
される。しかし、有機溶剤に対する溶解性の良い染料ほ
ど、概して耐熱性が悪い傾向にあり、有機溶剤に対する
溶解性と耐熱性とを兼ね備えた染料を見出すことは困難
である。
を用いたカラーレジスト法には、以下の様な課題があ
る。すなわち、カラーレジストに用いる染料には、耐熱
性と感光性樹脂に使用される有機溶剤への溶解性が要求
される。しかし、有機溶剤に対する溶解性の良い染料ほ
ど、概して耐熱性が悪い傾向にあり、有機溶剤に対する
溶解性と耐熱性とを兼ね備えた染料を見出すことは困難
である。
【０００７】そこで、有機溶剤への溶解性を増すと共に
耐熱性を向上させるために、アニオン系染料とカチオン
系界面活性剤との塩を着色剤として用いたカラーフィル
タが提案されている。一般に、アニオン系染料のスルホ
ン酸ナトリウム基（−ＳＯ3 Ｎａ）を有機アミンの塩に
変えることによって、酸性染料の有機溶剤への溶解性が
増すことが知られている。上記の着色剤では、アニオン
系染料のスルホン酸ナトリウム基をカチオン系界面活性
剤の母体の塩に変えることによって、有機溶剤へのアニ
オン系染料の溶解性を増すと共に分子量を大きくして耐
熱性を向上させている。
耐熱性を向上させるために、アニオン系染料とカチオン
系界面活性剤との塩を着色剤として用いたカラーフィル
タが提案されている。一般に、アニオン系染料のスルホ
ン酸ナトリウム基（−ＳＯ3 Ｎａ）を有機アミンの塩に
変えることによって、酸性染料の有機溶剤への溶解性が
増すことが知られている。上記の着色剤では、アニオン
系染料のスルホン酸ナトリウム基をカチオン系界面活性
剤の母体の塩に変えることによって、有機溶剤へのアニ
オン系染料の溶解性を増すと共に分子量を大きくして耐
熱性を向上させている。
【０００８】しかし、上記の着色剤は分子量が大きいた
めに着色力が弱くなり、規定の分光特性を得るためには
着色剤の添加量が増大する。これによってカラーフィル
タの膜厚が厚くなり、微細化を妨げる要因となってい
る。
めに着色力が弱くなり、規定の分光特性を得るためには
着色剤の添加量が増大する。これによってカラーフィル
タの膜厚が厚くなり、微細化を妨げる要因となってい
る。
【０００９】そこで、本発明はカラーレジスト法によっ
て固体撮像素子等の微細なパターンの形成が可能なカラ
ーフィルタを提供することを目的とする。
て固体撮像素子等の微細なパターンの形成が可能なカラ
ーフィルタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のカラーフィルタはアニオン基を有する染
料とカチオン基を有する染料との反応生成物よりなる着
色剤を感光性樹脂に含有させたものである。また、上記
カラーフィルタは、アニオン基を有する染料と当該染料
と同系色のカチオン基を有する染料とを用いる。
めに、本発明のカラーフィルタはアニオン基を有する染
料とカチオン基を有する染料との反応生成物よりなる着
色剤を感光性樹脂に含有させたものである。また、上記
カラーフィルタは、アニオン基を有する染料と当該染料
と同系色のカチオン基を有する染料とを用いる。
【００１１】
【作用】上記のカラーフィルタでは、着色剤として染料
を用いているが、アニオン基を有する染料をカチオン基
を有する染料との反応生成物にして用いているため、着
色剤の有機溶剤への溶解性が向上する。また、染料を反
応生成物にして用いることによって分子量が増加するた
め、着色剤の耐熱性が向上する。しかも、着色剤は染料
と染料との反応生成物であるため着色力が維持され、規
定の分光特性を得るための着色剤の添加量が抑えられ
る。また、同系色の染料を用いたものでは、Magenta, Y
ellow, Cyan のカラーフィルタの基本となる各色が得ら
れる。
を用いているが、アニオン基を有する染料をカチオン基
を有する染料との反応生成物にして用いているため、着
色剤の有機溶剤への溶解性が向上する。また、染料を反
応生成物にして用いることによって分子量が増加するた
め、着色剤の耐熱性が向上する。しかも、着色剤は染料
と染料との反応生成物であるため着色力が維持され、規
定の分光特性を得るための着色剤の添加量が抑えられ
る。また、同系色の染料を用いたものでは、Magenta, Y
ellow, Cyan のカラーフィルタの基本となる各色が得ら
れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、固体撮像素子が
形成されたウエハ上に、カラーレジスト法にてカラーフ
ィルタを形成する場合を例に取って説明する。
形成されたウエハ上に、カラーレジスト法にてカラーフ
ィルタを形成する場合を例に取って説明する。
【００１３】先ず、カラーフィルタの着色剤には、アニ
オン基を有する染料とカチオン基を有する染料との反応
生成物を用いる。表１に、各色素毎のアニオン基を有す
る染料とカチオン基を有する染料との組合せの一例を示
す。
オン基を有する染料とカチオン基を有する染料との反応
生成物を用いる。表１に、各色素毎のアニオン基を有す
る染料とカチオン基を有する染料との組合せの一例を示
す。
【表１】 尚、上記表１において各染料名はカラーインデックスで
示した。
示した。
【００１４】上記各色素の内 Magenta, Yellow, Cyanの
各色素の着色剤においては、アニオン基を有する染料と
カチオン基を有する染料とは互いに同系色のものを組み
合わせる。ここで、同系色とは、Yellow色素において３
５０〜５００nmの間に吸収波長のピークを持つものであ
り、 Magenta色素において５００〜６００nmの間に吸収
波長のピークを持つものであり、Cyan色素において６０
０〜７５０nmの間に吸収波長のピークを持つものであ
る。
各色素の着色剤においては、アニオン基を有する染料と
カチオン基を有する染料とは互いに同系色のものを組み
合わせる。ここで、同系色とは、Yellow色素において３
５０〜５００nmの間に吸収波長のピークを持つものであ
り、 Magenta色素において５００〜６００nmの間に吸収
波長のピークを持つものであり、Cyan色素において６０
０〜７５０nmの間に吸収波長のピークを持つものであ
る。
【００１５】上記の着色剤は、上記表１で示した組合せ
の染料の反応生成物であるが、それぞれの染料の水溶液
を混合することにより、容易にこれらの反応生成物を得
ることができる。水溶液のｐＨは、中性〜弱酸性が好ま
しく例えば酢酸等の添加によって調節する。また、必要
に応じて中性塩の添加及び加熱を行う。
の染料の反応生成物であるが、それぞれの染料の水溶液
を混合することにより、容易にこれらの反応生成物を得
ることができる。水溶液のｐＨは、中性〜弱酸性が好ま
しく例えば酢酸等の添加によって調節する。また、必要
に応じて中性塩の添加及び加熱を行う。
【００１６】次に、上記の様にして得たアニオン基を有
する染料とカチオン基を有する染料との反応生成物を着
色剤として用い、カラーレジスト法にてカラーフィルタ
を製造する場合を説明する。
する染料とカチオン基を有する染料との反応生成物を着
色剤として用い、カラーレジスト法にてカラーフィルタ
を製造する場合を説明する。
【００１７】先ず、感光性樹脂を上記の着色剤によって
予め着色したカラーレジストの溶液を用意する。表２
に、上記カラーレジストの溶液を構成する感光性樹脂の
各要素, 着色剤及びこれらの各要素を溶解して溶液にす
る有機溶剤の一例と各構成要素の割合を示す。
予め着色したカラーレジストの溶液を用意する。表２
に、上記カラーレジストの溶液を構成する感光性樹脂の
各要素, 着色剤及びこれらの各要素を溶解して溶液にす
る有機溶剤の一例と各構成要素の割合を示す。
【表２】
【００１８】上記組成で各要素を有機溶剤に溶解したカ
ラーレジストの溶液を、表１の Magenta，Yellow, Cyan
の各色素毎に用意する。
ラーレジストの溶液を、表１の Magenta，Yellow, Cyan
の各色素毎に用意する。
【００１９】そして、固体撮像素子が形成されたウエハ
の表面に熱硬化性アクリル樹脂からなる平坦化層を形成
した後、平坦化層の上面に Magenta色素で着色されたカ
ラーレジストの溶液を回転塗布する。次いで、プリベー
クの後、i 線ステッパでカラーレジストにパターン露光
を行う。その後、炭酸ナトリウムの水溶液で現像処理を
行い、 Magentaフィルタを形成する。そして、形成した
Magentaフィルタの熱変形と色素の溶出を防ぐために、
熱硬化処理を行う。この熱硬化処理は、例えばホットプ
レートでウエハを加熱しながら紫外線を照射することに
よって行う。
の表面に熱硬化性アクリル樹脂からなる平坦化層を形成
した後、平坦化層の上面に Magenta色素で着色されたカ
ラーレジストの溶液を回転塗布する。次いで、プリベー
クの後、i 線ステッパでカラーレジストにパターン露光
を行う。その後、炭酸ナトリウムの水溶液で現像処理を
行い、 Magentaフィルタを形成する。そして、形成した
Magentaフィルタの熱変形と色素の溶出を防ぐために、
熱硬化処理を行う。この熱硬化処理は、例えばホットプ
レートでウエハを加熱しながら紫外線を照射することに
よって行う。
【００２０】次に、 Magentaフィルタが形成されたウエ
ハの表面に、上記と同様にしてYellowフィルタの形成と
その熱硬化処理を行う。さらに、 MagentaフィルタとYe
llowフィルタとが形成されたウエハの表面に、上記と同
様にしてCyanフィルタの形成とその熱硬化処理を行う。
ハの表面に、上記と同様にしてYellowフィルタの形成と
その熱硬化処理を行う。さらに、 MagentaフィルタとYe
llowフィルタとが形成されたウエハの表面に、上記と同
様にしてCyanフィルタの形成とその熱硬化処理を行う。
【００２１】そして、上記のようにして形成した各色の
カラーフィルタ層の上面に熱硬化性樹脂からなるオーバ
ーコート層を形成し、フォトリソプロセスによってボン
ディングパット部のオーバーコート層をエッチング除去
し、カラーフィルタを有する固体撮像素子を形成する。
カラーフィルタ層の上面に熱硬化性樹脂からなるオーバ
ーコート層を形成し、フォトリソプロセスによってボン
ディングパット部のオーバーコート層をエッチング除去
し、カラーフィルタを有する固体撮像素子を形成する。
【００２２】上記カラーフィルタでは、アニオン基を有
する染料とカチオン基を有する染料との反応生成物より
なる着色剤を用いる。これによって、カラーレジストに
おいて、着色剤の有機溶剤への溶解性が向上し、染料を
着色剤として用いることができる。また、上記反応生成
物よりなる着色剤を用いることによって、着色剤の分子
量が増加して耐熱性が向上する。このため、各色素毎の
パターン形成の後に行われる熱硬化処理ではパターンの
変形が抑えられると共に、その後の工程で色素が溶出す
ることもない。しかも上記着色剤は、染料と染料との反
応生成物であるため着色力が維持される。したがって、
感光性樹脂に添加する着色剤の量を抑えても、所定の分
光特性が得られる。さらに、上記 Magenta, Yellow, Cy
anの各色素の着色剤は、同系色の染料の反応生成物であ
るためその色彩を損なわず、固体撮像素子はフルカラー
画像を得られる。
する染料とカチオン基を有する染料との反応生成物より
なる着色剤を用いる。これによって、カラーレジストに
おいて、着色剤の有機溶剤への溶解性が向上し、染料を
着色剤として用いることができる。また、上記反応生成
物よりなる着色剤を用いることによって、着色剤の分子
量が増加して耐熱性が向上する。このため、各色素毎の
パターン形成の後に行われる熱硬化処理ではパターンの
変形が抑えられると共に、その後の工程で色素が溶出す
ることもない。しかも上記着色剤は、染料と染料との反
応生成物であるため着色力が維持される。したがって、
感光性樹脂に添加する着色剤の量を抑えても、所定の分
光特性が得られる。さらに、上記 Magenta, Yellow, Cy
anの各色素の着色剤は、同系色の染料の反応生成物であ
るためその色彩を損なわず、固体撮像素子はフルカラー
画像を得られる。
【００２３】また、表１に示した染料の組合せにおい
て、 Black, Red, Green, Blueの各色素を用いた場合に
も、上記と同様のカラーレジスト法によってカラーフィ
ルタを形成することができる。
て、 Black, Red, Green, Blueの各色素を用いた場合に
も、上記と同様のカラーレジスト法によってカラーフィ
ルタを形成することができる。
【００２４】尚、上記実施例で示した着色剤となるアニ
オン基を有する染料とカチオン基を有する染料との組合
せは、上記表１の組合せに限るものではない。また、カ
ラーレジストを構成する有機溶剤及び感光性樹脂の各要
素とその使用部数も上記表２に限るものではない。
オン基を有する染料とカチオン基を有する染料との組合
せは、上記表１の組合せに限るものではない。また、カ
ラーレジストを構成する有機溶剤及び感光性樹脂の各要
素とその使用部数も上記表２に限るものではない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタにおいては、染料と染料との反応生成物を着色剤
に用いることによって、着色剤の有機溶剤への溶解性及
び耐熱性が向上する。したがって、着色剤として染料を
用いたカラーフィルタをカラーレジスト法にて製造する
ことができる。しかも、着色剤は染料と染料との反応生
成物であるため着色力が維持されるので、着色剤の添加
量を抑えてカラーフィルタの膜厚を薄くすることができ
る。また、カラーフィルタは、同系色の染料の反応生成
物を着色剤に用いているので、例えば固体撮像素子のフ
ルカラー画像を得ることができる。したがって、カラー
レジスト法によって、固体撮像素子等の微細パターンの
形成が要求されるカラーフィルタを製造することができ
る。
ィルタにおいては、染料と染料との反応生成物を着色剤
に用いることによって、着色剤の有機溶剤への溶解性及
び耐熱性が向上する。したがって、着色剤として染料を
用いたカラーフィルタをカラーレジスト法にて製造する
ことができる。しかも、着色剤は染料と染料との反応生
成物であるため着色力が維持されるので、着色剤の添加
量を抑えてカラーフィルタの膜厚を薄くすることができ
る。また、カラーフィルタは、同系色の染料の反応生成
物を着色剤に用いているので、例えば固体撮像素子のフ
ルカラー画像を得ることができる。したがって、カラー
レジスト法によって、固体撮像素子等の微細パターンの
形成が要求されるカラーフィルタを製造することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 アニオン基を有する染料とカチオン基を
有する染料との反応生成物よりなる着色剤を感光性樹脂
に含有させたことを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項２】 前記アニオン基を有する染料と前記カチ
オン基を有する染料とは同系色であることを特徴とする
請求項１記載のカラーフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100293A JPH06300913A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100293A JPH06300913A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | カラーフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300913A true JPH06300913A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14549916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100293A Pending JPH06300913A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300913A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH118372A (ja) * | 1997-06-17 | 1999-01-12 | Toshiba Corp | マイクロレンズの形成方法 |
| WO2008038569A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | Filtre optique |
| US7354694B1 (en) * | 1999-12-02 | 2008-04-08 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyuko | Styryl dye |
| JP2010191358A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ |
| JP2012233033A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 染料用塩 |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP11100293A patent/JPH06300913A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH118372A (ja) * | 1997-06-17 | 1999-01-12 | Toshiba Corp | マイクロレンズの形成方法 |
| US7354694B1 (en) * | 1999-12-02 | 2008-04-08 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyuko | Styryl dye |
| WO2008038569A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | Filtre optique |
| JP5216997B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2013-06-19 | 株式会社林原 | 光学フィルター |
| JP2010191358A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ |
| JP2012233033A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 染料用塩 |
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