JPH0862416A - カラーフィルタ用色素およびカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタ用色素およびカラーフィルタの製造方法Info
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- JPH0862416A JPH0862416A JP22102194A JP22102194A JPH0862416A JP H0862416 A JPH0862416 A JP H0862416A JP 22102194 A JP22102194 A JP 22102194A JP 22102194 A JP22102194 A JP 22102194A JP H0862416 A JPH0862416 A JP H0862416A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性や耐光性を有しかつ有機溶剤に対して
溶解性の良いカラーフィルタ用色素および当該カラーフ
ィルタ用色素を用いたカラーフィルタの製造方法を提供
すること。 【構成】 カラーフィルタ用色素は、染料にＮ−３−ヒ
ドロキシプロピルスルファモイル基を導入した化合物か
らなる。またカラーフィルタは、上記カラーフィルタ用
色素とバインダとを含む着色液で着色層を形成し、それ
をパターンニングすることで形成する。
溶解性の良いカラーフィルタ用色素および当該カラーフ
ィルタ用色素を用いたカラーフィルタの製造方法を提供
すること。 【構成】 カラーフィルタ用色素は、染料にＮ−３−ヒ
ドロキシプロピルスルファモイル基を導入した化合物か
らなる。またカラーフィルタは、上記カラーフィルタ用
色素とバインダとを含む着色液で着色層を形成し、それ
をパターンニングすることで形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタ用の色
素および当該カラーフィルタ用色素を用いるカラーフィ
ルタの製造方法に関するものである。
素および当該カラーフィルタ用色素を用いるカラーフィ
ルタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のカラーフィルタの製造方法には、
例えば染色法やカラーレジスト法がある。このうち、固
体撮像素子のような微細なパターンが要求されるカラー
フィルタの製造には、染色法が多く用いられている。染
色法は、基体上にパターンを形成した後、基体を色素の
水溶液（以下、染色液と記す）に浸漬して上記パターン
を染色する方法である。
例えば染色法やカラーレジスト法がある。このうち、固
体撮像素子のような微細なパターンが要求されるカラー
フィルタの製造には、染色法が多く用いられている。染
色法は、基体上にパターンを形成した後、基体を色素の
水溶液（以下、染色液と記す）に浸漬して上記パターン
を染色する方法である。
【０００３】ところが染色法は、製造工程が複雑である
という欠点がある。またカラーフィルタの分光特性に影
響するパラメータの数が極めて多いため、分光特性のコ
ントロールが非常に難しいという問題がある。
という欠点がある。またカラーフィルタの分光特性に影
響するパラメータの数が極めて多いため、分光特性のコ
ントロールが非常に難しいという問題がある。
【０００４】一方、カラーレジスト法では、色素とバイ
ンダとを含む着色液を用いる。そして着色液を基体上に
塗布した後、着色層をフォトリソグラフィ法によってパ
ターンニングすることにより着色パターンを形成する。
この方法では、各色毎にパターンニング工程を繰り返し
て行うが、各繰り返し工程の間にパターンを熱硬化処理
する。したがって、熱硬化処理時の耐熱性の点から、通
常は上記色素として顔料が用いられている。
ンダとを含む着色液を用いる。そして着色液を基体上に
塗布した後、着色層をフォトリソグラフィ法によってパ
ターンニングすることにより着色パターンを形成する。
この方法では、各色毎にパターンニング工程を繰り返し
て行うが、各繰り返し工程の間にパターンを熱硬化処理
する。したがって、熱硬化処理時の耐熱性の点から、通
常は上記色素として顔料が用いられている。
【０００５】カラーレジスト法は、染色工程がないので
分光特性のコントロールが容易である。また、染色法に
比べて製造工程が簡略化される利点がある。したがっ
て、画素が大きい液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ
の製造においては主流になりつつある方法である。
分光特性のコントロールが容易である。また、染色法に
比べて製造工程が簡略化される利点がある。したがっ
て、画素が大きい液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ
の製造においては主流になりつつある方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記カラ
ーレジスト法では、色素に用いる顔料の粒子径が大きい
ため、露光時に光散乱を起こして解像度が落ちる。よっ
て、固体撮像素子のように微細なパターンが要求される
用途には適さないという問題がある。一方、粒子径が小
さい色素に染料がある。染料は粒子径が小さいことによ
り高い解像度が得られるため、微細パターンが形成され
るカラーフィルタには適している。
ーレジスト法では、色素に用いる顔料の粒子径が大きい
ため、露光時に光散乱を起こして解像度が落ちる。よっ
て、固体撮像素子のように微細なパターンが要求される
用途には適さないという問題がある。一方、粒子径が小
さい色素に染料がある。染料は粒子径が小さいことによ
り高い解像度が得られるため、微細パターンが形成され
るカラーフィルタには適している。
【０００７】ところがカラーフィルタのように薄い膜厚
（通常２μｍ以下）で十分な濃度の着色パターンを得る
には、着色液に染料を高濃度に溶解させる必要がある
が、一般に溶解性の良い染料は耐熱性や耐光性が弱い。
例えば有機溶剤に対する溶解性の良い染料として、分散
染料や油溶性染料がある。しかし、その大部分は加熱に
よって昇華したり分解するため、形成されるカラーフィ
ルタの分光特性が変化する問題が生じる。
（通常２μｍ以下）で十分な濃度の着色パターンを得る
には、着色液に染料を高濃度に溶解させる必要がある
が、一般に溶解性の良い染料は耐熱性や耐光性が弱い。
例えば有機溶剤に対する溶解性の良い染料として、分散
染料や油溶性染料がある。しかし、その大部分は加熱に
よって昇華したり分解するため、形成されるカラーフィ
ルタの分光特性が変化する問題が生じる。
【０００８】またに染料には、ナトリウムスルホナート
基（−ＳＯ3 Ｎａ基）のようにアルカリ金属を有してい
るものがある。このような染料では、固体撮像素子のよ
うにアルカリ金属を嫌う用途においては、信頼性上のト
ラブルを引き起こす可能性がある。
基（−ＳＯ3 Ｎａ基）のようにアルカリ金属を有してい
るものがある。このような染料では、固体撮像素子のよ
うにアルカリ金属を嫌う用途においては、信頼性上のト
ラブルを引き起こす可能性がある。
【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、耐熱性や耐光性を有するとともに有機溶
剤に対して溶解性が良く、しかもアルカリ金属を含まな
いカラーフィルタ用色素および当該カラーフィルタ用色
素を用いたカラーフィルタの製造方法を提供することを
目的としている。
たものであり、耐熱性や耐光性を有するとともに有機溶
剤に対して溶解性が良く、しかもアルカリ金属を含まな
いカラーフィルタ用色素および当該カラーフィルタ用色
素を用いたカラーフィルタの製造方法を提供することを
目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のカラーフィルタ用の色素（以下、本発明色素
と記す）は、染料にＮ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基を導入した化合物からなるものである。
の本発明のカラーフィルタ用の色素（以下、本発明色素
と記す）は、染料にＮ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基を導入した化合物からなるものである。
【００１１】また本発明のカラーフィルタの製造方法
（以下、本発明方法と記す）は、まず上記カラーフィル
タ用色素とバインダとを含む着色液を基体上に塗布して
着色層を形成する。次いで着色層をパターンニングし
て、上記基体上に着色層のパターンを形成する方法であ
る。
（以下、本発明方法と記す）は、まず上記カラーフィル
タ用色素とバインダとを含む着色液を基体上に塗布して
着色層を形成する。次いで着色層をパターンニングし
て、上記基体上に着色層のパターンを形成する方法であ
る。
【００１２】さらに本発明方法は、上記バインダが、上
記カラーフィルタ用色素のＮ−３−ヒドロキシプロピル
スルファモイル基と反応する官能基を有する化合物から
なる方法である。また本発明方法は、上記Ｎ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基と反応する官能基が、
Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、ハロゲン
化アルキル基、イソシアナート基、酸無水物、クロルス
ルホン基、ビニルスルホン基、エポキシ基およびカルボ
キシル基のうちの少なくとも一つである方法である。
記カラーフィルタ用色素のＮ−３−ヒドロキシプロピル
スルファモイル基と反応する官能基を有する化合物から
なる方法である。また本発明方法は、上記Ｎ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基と反応する官能基が、
Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、ハロゲン
化アルキル基、イソシアナート基、酸無水物、クロルス
ルホン基、ビニルスルホン基、エポキシ基およびカルボ
キシル基のうちの少なくとも一つである方法である。
【００１３】
【作用】本発明色素は、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルス
ルファモイル基の水酸基によって、有機溶剤に対して高
い溶解性を示す。また染料が耐熱性、耐光性を有するも
のでは、染料に上記Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基が導入されていても耐熱性、耐光性がほとん
ど変わらない。さらに本発明色素は、アルカリ金属を含
まない。
ルファモイル基の水酸基によって、有機溶剤に対して高
い溶解性を示す。また染料が耐熱性、耐光性を有するも
のでは、染料に上記Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基が導入されていても耐熱性、耐光性がほとん
ど変わらない。さらに本発明色素は、アルカリ金属を含
まない。
【００１４】また本発明方法では、有機溶剤に対して高
い溶解性を示す上記本発明色素を含む着色液を用いるた
め、所要の色素濃度の着色層のパターンが形成される。
さらにバインダが、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基と反応する官能基を有する化合物を用いる
と、着色層の形成工程において着色層に熱が加わった際
に、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水
酸基と上記官能基とが共有結合して高分子化する。
い溶解性を示す上記本発明色素を含む着色液を用いるた
め、所要の色素濃度の着色層のパターンが形成される。
さらにバインダが、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルフ
ァモイル基と反応する官能基を有する化合物を用いる
と、着色層の形成工程において着色層に熱が加わった際
に、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水
酸基と上記官能基とが共有結合して高分子化する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明色素および本発明方法の実施例
を説明する。本発明色素において、その特徴とするとこ
ろは、当該色素が染料にＮ−３−ヒドロキシプロピルス
ルファモイル基（−ＳＯ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ
基）を導入した化合物からなる点にある。
を説明する。本発明色素において、その特徴とするとこ
ろは、当該色素が染料にＮ−３−ヒドロキシプロピルス
ルファモイル基（−ＳＯ2 ＮＨＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ
基）を導入した化合物からなる点にある。
【００１６】例えば、アゾ系染料にＮ−３−ヒドロキシ
プロピルスルファモイル基を導入した（化１）に示す構
造のマゼンタ色素や（化２）に示す構造のイエロー色素
などが挙げられる。
プロピルスルファモイル基を導入した（化１）に示す構
造のマゼンタ色素や（化２）に示す構造のイエロー色素
などが挙げられる。
【００１７】
【化１】
【化２】
【００１８】またフタロシアニン系染料にＮ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基を導入した、例えば
（化３）に示す構造のシアン色素が挙げられる。
ロキシプロピルスルファモイル基を導入した、例えば
（化３）に示す構造のシアン色素が挙げられる。
【化３】
【００１９】このような色素は、例えば次のような方法
にて製造する。いわゆる酸性染料と呼ばれているナトリ
ウムスルホナート基（−ＳＯ3 Ｎａ基）を有する色素に
塩素化剤を作用させて、ナトリウムスルホナート基をク
ロロスルホナート基（−ＳＯ3 Ｃｌ基）にする。次いで
ｎ−プロピルアミン（ＣＨ3 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 ）を作
用させることによって得ることができる。また、色素を
直接クロルスルホン化した後、ｎ−プロピルアミンと反
応させても良い。
にて製造する。いわゆる酸性染料と呼ばれているナトリ
ウムスルホナート基（−ＳＯ3 Ｎａ基）を有する色素に
塩素化剤を作用させて、ナトリウムスルホナート基をク
ロロスルホナート基（−ＳＯ3 Ｃｌ基）にする。次いで
ｎ−プロピルアミン（ＣＨ3 ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ2 ）を作
用させることによって得ることができる。また、色素を
直接クロルスルホン化した後、ｎ−プロピルアミンと反
応させても良い。
【００２０】上記カラーフィルタ用色素は、Ｎ−３−ヒ
ドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基（−ＯＨ
基）によって、一般的な極性有機溶剤に極めて高い溶解
性を示す。しかも染料が耐熱性、耐光性を有するもので
は、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基が導
入されていても、耐熱性や耐光性がほとんど変化しな
い。また染料の粒子径は小さいため、露光時には高解像
度を得ることが可能になものになる。さらに上記カラー
フィルタ用色素はアルカリ金属（例えばナトリウム）を
含まないので、カラーフィルタの製造に用いる際には信
頼性上のトラブルも発生しない。
ドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基（−ＯＨ
基）によって、一般的な極性有機溶剤に極めて高い溶解
性を示す。しかも染料が耐熱性、耐光性を有するもので
は、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基が導
入されていても、耐熱性や耐光性がほとんど変化しな
い。また染料の粒子径は小さいため、露光時には高解像
度を得ることが可能になものになる。さらに上記カラー
フィルタ用色素はアルカリ金属（例えばナトリウム）を
含まないので、カラーフィルタの製造に用いる際には信
頼性上のトラブルも発生しない。
【００２１】したがって、耐熱性や耐光性を有するとと
もに有機溶剤に対して高い溶解性を示し、さらに高解像
性を有するカラーフィルタ用色素を実現することができ
る。このため、カラーレジスト法を用いた固体撮像素子
のような微細なパターンが要求されるカラーフィルタの
製造に非常に有効なものになる。
もに有機溶剤に対して高い溶解性を示し、さらに高解像
性を有するカラーフィルタ用色素を実現することができ
る。このため、カラーレジスト法を用いた固体撮像素子
のような微細なパターンが要求されるカラーフィルタの
製造に非常に有効なものになる。
【００２２】次に、本発明方法の第１実施例を、図１に
示す工程図（その１）と図２に示す工程図（その２）と
を用いて説明する。この発明は、染料に上記Ｎ−３−ヒ
ドロキシプロピルスルファモイル基を導入した化合物か
らなるカラーフィルタ用色素を用いる方法である。
示す工程図（その１）と図２に示す工程図（その２）と
を用いて説明する。この発明は、染料に上記Ｎ−３−ヒ
ドロキシプロピルスルファモイル基を導入した化合物か
らなるカラーフィルタ用色素を用いる方法である。
【００２３】製造に先立ち、上記カラーフィルタ用色素
とバインダポリマーとを含む例えば（表１）に示すよう
な着色液を、マゼンタ、イエロー、シアンの各色ごとに
用意する。なお（表１）におけるマゼンタ、イエロー、
シアンの各色素は、（化１）、（化２）、（化３）で示
した構造のものである。またこの実施例では、上記着色
液を構成するバインダポリマーとして、Ｎ−３−ヒドロ
キシプロピルスルファモイル基の水酸基と反応する官能
基を有する化合物を用いる。
とバインダポリマーとを含む例えば（表１）に示すよう
な着色液を、マゼンタ、イエロー、シアンの各色ごとに
用意する。なお（表１）におけるマゼンタ、イエロー、
シアンの各色素は、（化１）、（化２）、（化３）で示
した構造のものである。またこの実施例では、上記着色
液を構成するバインダポリマーとして、Ｎ−３−ヒドロ
キシプロピルスルファモイル基の水酸基と反応する官能
基を有する化合物を用いる。
【００２４】Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイ
ル基の水酸基と反応する官能基は、Ｎ−メチロール基、
Ｎ−アルコキシメチル基、ハロゲン化アルキル基、イソ
シアナート基、酸無水物、クロルスルホン基、ビニルス
ルホン基、エポキシ基およびカルボキシル基のうちの少
なくとも一つからなる。（表１）に示すバインダポリマ
ーは、例えばエポキシ基を有する化合物の一例を示して
いる。また、着色液を用意するとともに（表２）に示す
要素で構成した熱硬化性樹脂溶液と、（表３）に示す要
素で構成したネガレジストを用意する。
ル基の水酸基と反応する官能基は、Ｎ−メチロール基、
Ｎ−アルコキシメチル基、ハロゲン化アルキル基、イソ
シアナート基、酸無水物、クロルスルホン基、ビニルス
ルホン基、エポキシ基およびカルボキシル基のうちの少
なくとも一つからなる。（表１）に示すバインダポリマ
ーは、例えばエポキシ基を有する化合物の一例を示して
いる。また、着色液を用意するとともに（表２）に示す
要素で構成した熱硬化性樹脂溶液と、（表３）に示す要
素で構成したネガレジストを用意する。
【００２５】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２６】まず図１（ａ）に示すように、予め固体撮
像素子（図示せず）を形成したウエハ１表面に、上記熱
硬化性樹脂溶液を塗布する。その後、熱処理して溶媒を
除去するとともに硬化させて、平坦化層２を形成する。
なお、図１（ａ）において符号１ａに示すのはスクライ
ブ部であり、１ｂに示すのはボンディングパッドであ
る。
像素子（図示せず）を形成したウエハ１表面に、上記熱
硬化性樹脂溶液を塗布する。その後、熱処理して溶媒を
除去するとともに硬化させて、平坦化層２を形成する。
なお、図１（ａ）において符号１ａに示すのはスクライ
ブ部であり、１ｂに示すのはボンディングパッドであ
る。
【００２７】次いで図１（ｂ）に示すように、平坦化層
２が形成されたウエハ１を基体として、ウエハ１上に上
記マゼンタ着色液を塗布する。その後、熱処理して溶媒
を除去するとともに熱硬化させてマゼンタ着色層３を形
成する。さらにマゼンタ着色層３上に上記ネガレジスト
の膜を形成し、フォトリソグラフィ法によって第１レジ
ストパターン４を形成する。
２が形成されたウエハ１を基体として、ウエハ１上に上
記マゼンタ着色液を塗布する。その後、熱処理して溶媒
を除去するとともに熱硬化させてマゼンタ着色層３を形
成する。さらにマゼンタ着色層３上に上記ネガレジスト
の膜を形成し、フォトリソグラフィ法によって第１レジ
ストパターン４を形成する。
【００２８】次に図１（ｃ）に示すように、第１レジス
トパターン４をマスクにしてエッチングを行ってマゼン
タ着色層３をパターンニングする。そして、マゼンタ着
色層３のパターンからなるマゼンタフィルタ５を形成す
る。
トパターン４をマスクにしてエッチングを行ってマゼン
タ着色層３をパターンニングする。そして、マゼンタ着
色層３のパターンからなるマゼンタフィルタ５を形成す
る。
【００２９】次に図１（ｄ）に示すように、スクライブ
部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く平坦化層２
上に上記ネガレジストを新たに塗布し、第１中間層６を
形成する。この際、マゼンタフィルタ５を覆うように第
１中間層６を形成する。
部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く平坦化層２
上に上記ネガレジストを新たに塗布し、第１中間層６を
形成する。この際、マゼンタフィルタ５を覆うように第
１中間層６を形成する。
【００３０】第１中間層６の形成後は、図１（ｂ）、
（ｃ）に示す工程を上記イエロー着色液を用いて同様に
行う。そして図２（ｅ）に示すように、イエロー着色層
のパターンからなるイエローフィルタ７を形成する。な
お、ネガレジストのパターン４をマスクにしてエッチン
グを行う際には、イエローフィルタ７の形成とともに平
坦化層２の不要部分が第１中間層６をマスクにしてエッ
チング除去される。
（ｃ）に示す工程を上記イエロー着色液を用いて同様に
行う。そして図２（ｅ）に示すように、イエロー着色層
のパターンからなるイエローフィルタ７を形成する。な
お、ネガレジストのパターン４をマスクにしてエッチン
グを行う際には、イエローフィルタ７の形成とともに平
坦化層２の不要部分が第１中間層６をマスクにしてエッ
チング除去される。
【００３１】次いで、図２（ｆ）に示すようにスクライ
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第１中間
層６上に、上記ネガレジストからなる第２中間層８を形
成する。この際、イエローフィルタ７を覆うように第２
中間層８を形成する。
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第１中間
層６上に、上記ネガレジストからなる第２中間層８を形
成する。この際、イエローフィルタ７を覆うように第２
中間層８を形成する。
【００３２】第２中間層８の形成後は、図１（ｂ）、
（ｃ）に示す工程を上記シアン着色液を用いて同様に行
う。そして図２（ｇ）に示すように、シアン着色層のパ
ターンからなるシアンフィルタ９を形成する。なお、ネ
ガレジストのパターン４をマスクにしてエッチングを行
う際には、シアンフィルタ９の形成とともに平坦化層２
の不要部分が第２中間層８をマスクにしてエッチング除
去される。
（ｃ）に示す工程を上記シアン着色液を用いて同様に行
う。そして図２（ｇ）に示すように、シアン着色層のパ
ターンからなるシアンフィルタ９を形成する。なお、ネ
ガレジストのパターン４をマスクにしてエッチングを行
う際には、シアンフィルタ９の形成とともに平坦化層２
の不要部分が第２中間層８をマスクにしてエッチング除
去される。
【００３３】続いて、図２（ｇ）に示すようにスクライ
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第２中間
層８上に、上記ネガレジストからなるオーバコート層１
０を形成する。この際、シアンフィルタ９を覆うように
オーバコート層１０を形成する。以上の工程によって、
固体撮像素子が形成されたウエハ１上に、マゼンタフィ
ルタ５、イエローフィルタ７およびシアンフィルタ９か
ら構成されるカラーフィルタ１１が製造される。
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第２中間
層８上に、上記ネガレジストからなるオーバコート層１
０を形成する。この際、シアンフィルタ９を覆うように
オーバコート層１０を形成する。以上の工程によって、
固体撮像素子が形成されたウエハ１上に、マゼンタフィ
ルタ５、イエローフィルタ７およびシアンフィルタ９か
ら構成されるカラーフィルタ１１が製造される。
【００３４】上記第１実施例では、有機溶剤に良好に溶
解するカラーフィルタ用色素を用いて構成した着色液を
使用する。このため、膜厚を薄く形成するカラーフィル
タ１１の製造でも、所要の色素濃度のマゼンタフィルタ
５、イエローフィルタ７およびシアンフィルタ９を形成
することができる。
解するカラーフィルタ用色素を用いて構成した着色液を
使用する。このため、膜厚を薄く形成するカラーフィル
タ１１の製造でも、所要の色素濃度のマゼンタフィルタ
５、イエローフィルタ７およびシアンフィルタ９を形成
することができる。
【００３５】また、カラーフィルタ用色素は耐熱性、耐
光性を有するので、ウエハ１に塗布した着色液を加熱硬
化する際にも着色液中の各色素濃度は保持される。さら
にカラーフィルタ用色素はアルカリ金属を含まないの
で、アルカリ金属に起因する信頼性上のトラブルの生じ
ないカラーフィルタ１１が形成される。
光性を有するので、ウエハ１に塗布した着色液を加熱硬
化する際にも着色液中の各色素濃度は保持される。さら
にカラーフィルタ用色素はアルカリ金属を含まないの
で、アルカリ金属に起因する信頼性上のトラブルの生じ
ないカラーフィルタ１１が形成される。
【００３６】また上記第１実施例では、着色液の構成要
素であるバインダポリマーにエポキシ基を有する化合物
を用いている。そのため着色液の加熱硬化時に、（化
４）に示すようにカラーフィルタ用色素のＮ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基の水酸基とエポキシ基
とが共有結合して高分子化する。なお、（化４）では、
色素のＮ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基以
外の部分とバインダポリマーのエポキシ基以外の部分を
省略している。
素であるバインダポリマーにエポキシ基を有する化合物
を用いている。そのため着色液の加熱硬化時に、（化
４）に示すようにカラーフィルタ用色素のＮ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基の水酸基とエポキシ基
とが共有結合して高分子化する。なお、（化４）では、
色素のＮ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基以
外の部分とバインダポリマーのエポキシ基以外の部分を
省略している。
【００３７】この結果、従来より耐熱性が向上したカラ
ーフィルタ１１を形成することができる。しかも、マゼ
ンタフィルタ５、イエローフィルタ７およびシアンフィ
ルタ９を順次形成する際において、形成したフィルタの
色素が後の工程で溶出することを防止することができ
る。なお、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル
基の水酸基とバインダポリマーとは加熱だけで効果的に
反応するが、必要に応じて酸やアルカリの触媒作用を利
用しても良い。
ーフィルタ１１を形成することができる。しかも、マゼ
ンタフィルタ５、イエローフィルタ７およびシアンフィ
ルタ９を順次形成する際において、形成したフィルタの
色素が後の工程で溶出することを防止することができ
る。なお、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル
基の水酸基とバインダポリマーとは加熱だけで効果的に
反応するが、必要に応じて酸やアルカリの触媒作用を利
用しても良い。
【００３８】また第１実施例では、着色層の形成とフォ
トリソグラフィ法およびエッチング法による着色層のパ
ターンニングとを各色ごとに繰り返し行うだけでカラー
フィルタ１１を形成できる。このため、カラーフィルタ
１１の製造工程の簡略化を図ることができる。よって、
第１実施例によれば、簡略化した製造工程で常に所望の
分光特性を有するカラーフィルタ１１を安定して製造す
ることができる。
トリソグラフィ法およびエッチング法による着色層のパ
ターンニングとを各色ごとに繰り返し行うだけでカラー
フィルタ１１を形成できる。このため、カラーフィルタ
１１の製造工程の簡略化を図ることができる。よって、
第１実施例によれば、簡略化した製造工程で常に所望の
分光特性を有するカラーフィルタ１１を安定して製造す
ることができる。
【００３９】次に、本発明のカラーフィルタの製造方法
の第２実施例を、図３に示す工程図（その１）と図４に
示す工程図（その２）とを用いて説明する。この実施例
は、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基を有
するカラーフィルタ用色素とバインダポリマーとを含む
着色液に感光性を持たせた場合のカラーフィルタの製造
方法である。
の第２実施例を、図３に示す工程図（その１）と図４に
示す工程図（その２）とを用いて説明する。この実施例
は、Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基を有
するカラーフィルタ用色素とバインダポリマーとを含む
着色液に感光性を持たせた場合のカラーフィルタの製造
方法である。
【００４０】まず製造に先立って、（表４）に示すよう
な着色液をマゼンタ、イエロー、シアンの各色ごとに用
意する。なお（表４）におけるマゼンタ、イエロー、シ
アンの各色素は、（化１）、（化２）、（化３）で示し
た構造のものである。また（表４）では、Ｎ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基の水酸基と反応するカ
ルボキシル基を有する化合物を、バインダポリマーとし
た例を示している。さらに（表４）に示すように、光重
合モノマー、熱光重合開始剤および熱光重合促進剤を構
成要素にして、着色液に感光性を持たせている。
な着色液をマゼンタ、イエロー、シアンの各色ごとに用
意する。なお（表４）におけるマゼンタ、イエロー、シ
アンの各色素は、（化１）、（化２）、（化３）で示し
た構造のものである。また（表４）では、Ｎ−３−ヒド
ロキシプロピルスルファモイル基の水酸基と反応するカ
ルボキシル基を有する化合物を、バインダポリマーとし
た例を示している。さらに（表４）に示すように、光重
合モノマー、熱光重合開始剤および熱光重合促進剤を構
成要素にして、着色液に感光性を持たせている。
【００４１】またこのような着色液を用意するととも
に、第１実施例と同様の（表２）に示す熱硬化性樹脂溶
液（以下、第１樹脂溶液と記す）と、（表５）に示す要
素で構成した熱硬化性樹脂溶液（以下、第２樹脂溶液と
記す）とを用意する。さらに、第１実施例と同様の（表
３）に示すネガレジストを用意する。
に、第１実施例と同様の（表２）に示す熱硬化性樹脂溶
液（以下、第１樹脂溶液と記す）と、（表５）に示す要
素で構成した熱硬化性樹脂溶液（以下、第２樹脂溶液と
記す）とを用意する。さらに、第１実施例と同様の（表
３）に示すネガレジストを用意する。
【００４２】
【表４】
【表５】
【００４３】まず図３（ａ）に示すように、第１実施例
と同様のウエハ１を用い、ウエハ１表面に上記第１樹脂
溶液からなる平坦化層２を形成する。次いで図３（ｂ）
に示すように、平坦化層２が形成されたウエハ１を基体
として、ウエハ１上に上記マゼンタ着色液を塗布してマ
ゼンタ着色層１３を形成する。
と同様のウエハ１を用い、ウエハ１表面に上記第１樹脂
溶液からなる平坦化層２を形成する。次いで図３（ｂ）
に示すように、平坦化層２が形成されたウエハ１を基体
として、ウエハ１上に上記マゼンタ着色液を塗布してマ
ゼンタ着色層１３を形成する。
【００４４】続いて図３（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ法によってマゼンタ着色層１３をパターンニ
ングする。例えばマゼンタフィルタ１５の形成予定部分
を露光して光硬化させる。次いで、現像液を用いて未硬
化部分を除去する。その後、さらにポストベークを行っ
てパターンニングしたマゼンタ着色層１３を熱硬化させ
てマゼンタフィルタ１５を形成する。
ソグラフィ法によってマゼンタ着色層１３をパターンニ
ングする。例えばマゼンタフィルタ１５の形成予定部分
を露光して光硬化させる。次いで、現像液を用いて未硬
化部分を除去する。その後、さらにポストベークを行っ
てパターンニングしたマゼンタ着色層１３を熱硬化させ
てマゼンタフィルタ１５を形成する。
【００４５】次に図３（ｄ）に示すように、平坦化層２
上に上記第２樹脂溶液からなる第１中間層１６を形成す
る。この際、マゼンタフィルタ１５を覆うように第１中
間層１６を形成する。また第１中間層１６の形成後は、
図３（ｂ）、（ｃ）に示す工程を上記イエロー着色液を
用いて同様に行う。そして、イエロー着色層のパターン
からなるイエローフィルタ１７を形成する。
上に上記第２樹脂溶液からなる第１中間層１６を形成す
る。この際、マゼンタフィルタ１５を覆うように第１中
間層１６を形成する。また第１中間層１６の形成後は、
図３（ｂ）、（ｃ）に示す工程を上記イエロー着色液を
用いて同様に行う。そして、イエロー着色層のパターン
からなるイエローフィルタ１７を形成する。
【００４６】次いで、図４（ｆ）に示すように第１中間
層１６上に、上記第２樹脂溶液からなる第２中間層１８
を形成する。この際、イエローフィルタ１７を覆うよう
に第２中間層１８を形成する。その後、図３（ｂ）、
（ｃ）に示す工程を上記シアン着色液を用いて同様に行
い、シアン着色層のパターンからなるシアンフィルタ１
９を形成する。
層１６上に、上記第２樹脂溶液からなる第２中間層１８
を形成する。この際、イエローフィルタ１７を覆うよう
に第２中間層１８を形成する。その後、図３（ｂ）、
（ｃ）に示す工程を上記シアン着色液を用いて同様に行
い、シアン着色層のパターンからなるシアンフィルタ１
９を形成する。
【００４７】続いて、図４（ｆ）に示すようにスクライ
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第２中間
層１８上に、上記ネガレジストからなるオーバコート層
２０を形成する。この際、シアンフィルタ１９を覆うよ
うにオーバコート層２０を形成する。
ブ部１ａおよびボンディングパッド１ｂを除く第２中間
層１８上に、上記ネガレジストからなるオーバコート層
２０を形成する。この際、シアンフィルタ１９を覆うよ
うにオーバコート層２０を形成する。
【００４８】そして、図４（ｇ）に示すように、オーバ
ーコート層２０をマスクにして平坦化層２、第１中間層
１６および第２中間層１８の不要部分をエッチング除去
する。以上の工程によって、固体撮像素子が形成された
ウエハ１上に、マゼンタフィルタ１５、イエローフィル
タ１７およびシアンフィルタ１９から構成されるカラー
フィルタ２１が製造される。
ーコート層２０をマスクにして平坦化層２、第１中間層
１６および第２中間層１８の不要部分をエッチング除去
する。以上の工程によって、固体撮像素子が形成された
ウエハ１上に、マゼンタフィルタ１５、イエローフィル
タ１７およびシアンフィルタ１９から構成されるカラー
フィルタ２１が製造される。
【００４９】上記第２実施例では、感光性を持たせた着
色液を用いるので、着色層を露光、現像するだけでマゼ
ンタフィルタ１５、イエローフィルタ１７およびシアン
フィルタ１９を形成することができる。よって、カラー
フィルタ２１の製造工程を一層簡略化することができ
る。
色液を用いるので、着色層を露光、現像するだけでマゼ
ンタフィルタ１５、イエローフィルタ１７およびシアン
フィルタ１９を形成することができる。よって、カラー
フィルタ２１の製造工程を一層簡略化することができ
る。
【００５０】また露光の際は高解像度を得ることが可能
なカラーフィルタ用色素を用いるので、微細なパターン
のカラーフィルタ２１を形成することができる。しかも
カラーフィルタ用色素は、耐熱性、耐光性および有機溶
剤に対して良好な溶解性を有するので、常に所望の分光
特性を有するカラーフィルタ２１を安定して製造するこ
とができる。
なカラーフィルタ用色素を用いるので、微細なパターン
のカラーフィルタ２１を形成することができる。しかも
カラーフィルタ用色素は、耐熱性、耐光性および有機溶
剤に対して良好な溶解性を有するので、常に所望の分光
特性を有するカラーフィルタ２１を安定して製造するこ
とができる。
【００５１】また上記第２実施例では、着色液の構成要
素であるバインダポリマーにカルボキシル基を有する化
合物を用いている。そのため現像後の加熱硬化時に、
（化５）に示すようにカラーフィルタ用色素のＮ−３−
ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基とカルボ
キシル基とが共有結合して高分子化する。なお、（化
５）では、色素のＮ−３−ヒドロキシプロピルスルファ
モイル基以外の部分とバインダポリマーのカルボキシル
基以外の部分を省略している。この結果、より耐熱性が
向上したカラーフィルタ２１を形成できる。また、各フ
ィルタの形成途中での色素の溶出を完全に防止すること
ができる。
素であるバインダポリマーにカルボキシル基を有する化
合物を用いている。そのため現像後の加熱硬化時に、
（化５）に示すようにカラーフィルタ用色素のＮ−３−
ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基とカルボ
キシル基とが共有結合して高分子化する。なお、（化
５）では、色素のＮ−３−ヒドロキシプロピルスルファ
モイル基以外の部分とバインダポリマーのカルボキシル
基以外の部分を省略している。この結果、より耐熱性が
向上したカラーフィルタ２１を形成できる。また、各フ
ィルタの形成途中での色素の溶出を完全に防止すること
ができる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明色素は、Ｎ−
３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基によ
って有機溶剤に対して高い溶解性を示す。しかも染料に
Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基を導入し
てなるので、染料の耐熱性や耐光性を有しかつ露光時に
は高解像度を示す色素が実現可能になる。したがって、
カラーレジスト法を用いた微細なパターンが要求される
カラーフィルタの製造に非常に有効なものになる。また
本発明色素はアルカリ金属を含まないので、固体撮像素
子のようなアルカリ金属を嫌う用途に好適である。
３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基の水酸基によ
って有機溶剤に対して高い溶解性を示す。しかも染料に
Ｎ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基を導入し
てなるので、染料の耐熱性や耐光性を有しかつ露光時に
は高解像度を示す色素が実現可能になる。したがって、
カラーレジスト法を用いた微細なパターンが要求される
カラーフィルタの製造に非常に有効なものになる。また
本発明色素はアルカリ金属を含まないので、固体撮像素
子のようなアルカリ金属を嫌う用途に好適である。
【００５３】また本発明方法は、有機溶剤に良好な溶解
性を示す上記本発明色素含む着色液を使用するため、所
要の色素濃度の着色層のパターンを形成することができ
る。また、着色層の形成と着色層のパターンニングの工
程だけで着色層のパターンを形成することができる。し
たがって、微細なパターンのカラーフィルタを、簡略化
した製造工程でしかも所望の分光特性に安定して製造す
ることができる。
性を示す上記本発明色素含む着色液を使用するため、所
要の色素濃度の着色層のパターンを形成することができ
る。また、着色層の形成と着色層のパターンニングの工
程だけで着色層のパターンを形成することができる。し
たがって、微細なパターンのカラーフィルタを、簡略化
した製造工程でしかも所望の分光特性に安定して製造す
ることができる。
【００５４】さらにバインダが、Ｎ−３−ヒドロキシプ
ロピルスルファモイル基と反応する官能基を有する化合
物を用いる際には、製造工程でＮ−３−ヒドロキシプロ
ピルスルファモイル基の水酸基と上記官能基とが高分子
化する。よって、より耐熱性が向上したカラーフィルタ
を形成することができる。
ロピルスルファモイル基と反応する官能基を有する化合
物を用いる際には、製造工程でＮ−３−ヒドロキシプロ
ピルスルファモイル基の水酸基と上記官能基とが高分子
化する。よって、より耐熱性が向上したカラーフィルタ
を形成することができる。
【図１】本発明方法の第１実施例を示す工程図（その
１）である。
１）である。
【図２】本発明方法の第１実施例を示す工程図（その
２）である。
２）である。
【図３】本発明方法の第２実施例を示す工程図（その
１）である。
１）である。
【図４】本発明方法の第２実施例を示す工程図（その
２）である。
２）である。
１ ウエハ（基体） ３ マゼンタ着色層 ５、１５ マゼンタフィルタ（着色層のパターン） ７、１７ イエローフィルタ（着色層のパターン） ９、１９ シアンフィルタ（着色層のパターン） １１、２１ カラーフィルタ
【化４】
【化５】
Claims (4)
- 【請求項１】 カラーフィルタ用の色素であって、 染料にＮ−３−ヒドロキシプロピルスルファモイル基を
導入した化合物からなることを特徴とするカラーフィル
タ用色素。 - 【請求項２】 請求項１記載のカラーフィルタ用色素を
用いてカラーフィルタを製造する方法であって、 前記カラーフィルタ用色素とバインダとを含む着色液を
基体上に塗布して着色層を形成する工程と、 前記着色層をパターンニングして、前記基体上に着色層
のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のカラーフィルタの製造方
法において、 前記バインダは、前記カラーフィルタ用色素のＮ−３−
ヒドロキシプロピルスルファモイル基と反応する官能基
を有する化合物からなることを特徴とするカラーフィル
タの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のカラーフィルタの製造方
法において、 前記官能基は、Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチ
ル基、ハロゲン化アルキル基、イソシアナート基、酸無
水物、クロルスルホン基、ビニルスルホン基、エポキシ
基およびカルボキシル基のうちの少なくとも一つである
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102194A JPH0862416A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カラーフィルタ用色素およびカラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102194A JPH0862416A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カラーフィルタ用色素およびカラーフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862416A true JPH0862416A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16760249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22102194A Pending JPH0862416A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カラーフィルタ用色素およびカラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862416A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1975702A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Fujifilm Corporation | Colored photocurable composition for solid state image pick-up device, color filter and method for production thereof, and solid state image pick-up device |
| EP2037323A2 (en) | 2007-07-17 | 2009-03-18 | FUJIFILM Corporation | Photosensitive compositions, curable compositions, novel compounds, photopolymerizable compositions, color filters, and planographic printing plate precursors |
| EP2055746A2 (en) | 2007-10-31 | 2009-05-06 | Fujifilm Corporation | Colored curable composition, color filter, method of producing the same, and solid state image pickup device. |
| WO2009057523A1 (ja) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Fujifilm Corporation | 顔料分散組成物、着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法 |
| WO2009113447A1 (ja) | 2008-03-10 | 2009-09-17 | 富士フイルム株式会社 | 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 |
| EP2105443A1 (en) | 2008-03-24 | 2009-09-30 | FUJIFILM Corporation | Oxime derivatives and their use in photopolymerizable compositions for colour filters |
| EP2141206A1 (en) | 2008-06-30 | 2010-01-06 | FUJIFILM Corporation | Novel compound, polymerizable composition, color filter and production method thereof, solid-state imaging device, and planographic printing plate precursor |
| WO2010119924A1 (ja) | 2009-04-16 | 2010-10-21 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタ用重合性組成物、カラーフィルタ、及び固体撮像素子 |
| WO2014087900A1 (ja) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子用保持基板及びその製造方法、固体撮像装置 |
| WO2014087901A1 (ja) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | Ｉｒカットフィルタ及びその製造方法、固体撮像装置、遮光膜の形成方法 |
| JPWO2020174991A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP22102194A patent/JPH0862416A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2207062A2 (en) | 2007-07-17 | 2010-07-14 | FUJIFILM Corporation | Photosensitive compositions, curable compositions, novel compounds, photopolymerizable compositions, color filters, and planographic printing plate precursors |
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| WO2009113447A1 (ja) | 2008-03-10 | 2009-09-17 | 富士フイルム株式会社 | 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 |
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| WO2014087900A1 (ja) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子用保持基板及びその製造方法、固体撮像装置 |
| WO2014087901A1 (ja) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | Ｉｒカットフィルタ及びその製造方法、固体撮像装置、遮光膜の形成方法 |
| JPWO2020174991A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | ||
| WO2020174991A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 住友化学株式会社 | シアン色着色硬化性組成物 |
| CN113474729A (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-01 | 住友化学株式会社 | 青色着色固化性组合物 |
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