JPS58224312A - 色分解フイルタの製造方法 - 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】 本発明は小形カラーテレビカメラ等に用いらｉする耐熱
性に優れた無機材料による色分解フィルタの製造方法に
関する。

一般に、耐熱性に優れた無機材料による色分解ストライ
プフィルタとしては、主として、ＴｉＯ２゜Ｓ　１０２
等の金属酸化物よりなる多層干渉フィルタが用いられて
いる。

まだ上記金属酸化膜による多層干渉フィルタをストライ
プ化してパターンとするには、金属材料（ｌηえば、ク
ロム、銅、アルミニウム等）をリフト材としたリフト・
オフ法が主に用いられている。

さらに、上記の色分解ストライプフィルタを小形カラー
テレビカメラに用いる場合、ガラス基板等の撮像管面板
に内蔵して用いるのが通常であるこの時、耐熱性を考慮
して、内蔵に際しては、ガラス薄膜をスパッタ蒸着法に
よって色分解ストライプフィルタ］二に被覆する。そし
て、ガラス薄膜表面の凹凸は研摩等によって平滑化し、
その後、透明電極及び光導電膜を形成したのち、撮像管
として封止される。

次に、従来の製造方法を、周波数分離方式の交差形色分
解ストライプフィルタについて詳述する。

第１図に、色分解ストライプフィルタの構造及びその製
造工程を示す。まず、周波数分離方式の交差形色分解ス
トライプフィルタの製造を第１図とともに述べる。

寸ず、十分に洗浄されたガラス基板１上に金属月利（例
えば銅、クロム、アルミニウム等）を真空蒸着し、フォ
トエツチング法によってフィルタパターンとは逆パター
ンにストライプ化して上記材料からなるリフトオフ用パ
ターン２を形成する＾）。このときのエツチング液とし
ては銅の場合塩化第２鉄溶液、クロムの場合は硝酸第２
セリウムアンモン、アルミニウムの場合はリン酸・酢酸
・硝酸の混合、液を用いる。

次Ｋ、１１の多層干渉フィルタ（シアンフィルタ）とな
るフィルター膜３を蒸着形成する。この膜３としてはＴ
ｉＯ２，ＳｉＯ２等の酸化物膜の積層構造よりなる無機
材料を用いる。ＴｉＯ２，ＳｉＯ２は高融点材料のだめ
、電子ビーム加熱により６〜２０Ｘ　１０−５ｍｂａｒ
の酸素雰囲気中にて形成する（Ｂ）。

しかるのち、リフト内である金属膜すなわちリフトオフ
用パターン２を前述した所定のエツチング液にて溶解除
去する。このときパターン２上のフィルター膜３はパタ
ーン２とともに除去され、ガラス基板１上にストライプ
状フィルターパターン３ａが形成される（Ｃ”１０この
とき、前記エツチング液がフィルターパターン３ａにも
作用し、後述するようにパターン３ａの光透過率が低下
する。

次に、第１図（５）の場合と同様にパターン２と同じリ
フトオフ用パターン４を形成しくｉ））、第２の干渉フ
ィルタ膜６を形成する（Ｅ）。このフィルタ膜５はたと
えば黄色フィルター用であって前記膜３と同じくＴｉＯ
２，Ｓｉｏ２等の積層膜からなる。

しかるのち、第１図（Ｂ）で述べたと同様に、リフトオ
フ用パターン４を除去して、パターン３ａと所定の角度
で交差するストライプ状のフィルターパターン５ａを形
成する（Ｆ）。この工程においてもエツチング液の作用
によりパターン３ａ、５ａの光透過度が減少する。

次に、光学的黒を得るだめにクロム膜６を所定。

のマクベス濃度（４〜４．５）に要する膜厚に蒸着する
６）。さらに、クロム膜６を硝酸第２セリウムアンモン
よりなるエツチング液にて所定の形状にフォトエツチン
グ法によってパターン化する（ハ）。

しかるのち、ガラス薄膜７をスパッタ蒸着法等によって
４〜８１１ｍ程度形成し、その後ガラス薄膜７０表面の
凹凸がなくなるまで研摩を行なう（Ｉ）。

最後に、透明電極８．光導電膜９を形成して撮像管とし
て封止される。

ところで、ガラス薄膜７のスパッタ蒸着時の温度上昇又
は光導電膜９形成時又は形成後の熱処理によっても多層
干渉フィルタであるフィルタパターン３ａ、５ａの光透
過基低下が生じる。そして、この程度は、前述したリフ
トオフ用パターン２゜４形成のパターン化工程、フィル
ターパターン３ｄ。

５ａ形成のだめのリフト・オフエ稈を経ると増加するこ
とが判明した。まだ、ガラス薄膜７のスパッタ蒸着時に
透過率低下が少ないものであってもガラス薄膜７の研摩
後の加熱工程等の後処理で低下する場合もある。

このように、前述した透過率低下を第２図に示す。第２
図のリフトオフの回数において、０回はストライプ状の
フィルターパターンを形成することなくフィルター膜３
，６形成後ガラス薄膜７をスパッタ蒸着し、研摩し、さ
らに透明電極８．光導電膜９等の形成あるいはその後の
熱処理として５５０″Ｃ２１５分施しだ場合の透過率低
下を示したものである。１回は第１図の（ｑののちすな
わち１回のリフトオフ工程ののち、前記と同様のガラス
薄膜７．透明電極８．光導電膜９の形成を行った場合、
２回はいわゆる第１図の方法の場合を示す。なお、第２
図はガラ４部を１００％とした透過率を示したものであ
る。

このように透過率低下した色分解ストライプフィルタを
周波数分離方式の単管カラーカメラに用いた場合、色信
号が完全に分離できず、色再現が大きく悪化する。

従来の多層干渉フィルタの透過低下は、金属膜のフＡト
エノチングによるリフトオフ用パターンの形成、前述し
たリフト・オフに用いられる強酸又は洗浄のだめの強酸
及びアルカリによって酸化物からなる無機材料フィルタ
ーパターン３ａ、６ａに腐食が生−しることと、ガラス
薄膜７のスパッタ蒸着時あるいはその後の熱処理に伴う
フィルターパターン３ａ、６ａの熱分解等によるものと
考えられる。

本発明は、上記のような透過率低下による色再現性の劣
化を防ぎ、良質な酸化物無機材料による色分解フィルタ
の製造方法を提供するものである。

このため、本発明はリフト・オフ後の工程において、空
気中又は酸素中あるいは酸素を含む他の不治性ガス中等
にたとえば４００°Ｃ〜６００″Ｃにて熱処理を行なっ
て先金にフィルターパターンを焼きしめて膜質の改善を
行い光透過度の低下を少なくするものである。すなわち
、こうしだ熱処理により、多層干渉フィルタの材料であ
るＴ　ｉ０２　。

Ｓｉｏ２膜の清浄化および結晶性、酸化度の向にが生じ
光透過度の低下が少なくなるものと考えられる。

本発明の一実施例にかかる色分解ストライプフィルター
の製造方法を第１図とともに説明する。

まず、第１図（ｑまでは従来と同様の方法を用いる。

すなわち、十分に洗浄されたガラス基板１」―にたとえ
ば銅からなるリフトオフ材を用い、塩化第２鉄溶液を用
いたエツチングにてリフトオフ用パターン２を形成し、
第１の多層干渉フィルタ（シアンフィルタ）としてたと
えば電子ビーム加熱。

１０　ｘ　１０　’ｍｂａｒの酸素雰囲気中、基板温度
３２０°ＣにてＴｉＯとＳ　１０２が７〜１１層交互に
積層さねたフィルター膜を用い、リフトオフにてフィル
ターパターン３ａを形成する。

こうして第１図（ｑの状態を得たのち、本発明の処理す
なわち大気中にてたとえばｔｓｏｏ’ｃ〜６００°Ｃで
６時間の熱処理を加え、フィルターパターン３ａの膜質
の改善を行う。

しかるのち、第１図（Ｆ）まではＡｆＪ述した従来と同
様の方法を用いる。すなわち、同様にストライプ状フィ
ルターパターン５ａを形成する。たとえばこのパターン
５ａを構成する第２の多層干渉フィルタ（黄色フィルタ
）は前記パターン３ａと同様。

の方法にてＴ　１０２と５ｉＱ２を交互に１６層程度積
層形成したものである。こうしたのち、再び、酸素を含
むガスによる熱処理すなわち前述の大気中の熱処理（５
００’Ｃ〜６　ｏｏ’ｃ　）を６時間程度行って、パタ
ーン３ａ、５ａの膜質の改善を行う。

しかるのち、ｇ１図（ｑ〜（Ｊ）は従来と同様の方法に
て撮像管内のフィルターを完成する。たとえば、ガラス
薄膜７のスパッタ蒸着は、マグネトロン型高周波スパッ
タ装置を用いガラス基板１と同一のバリウムクラウン光
学ガラスを蒸着した。この時の基板温度は２５０°Ｃ〜
３００’Ｃであった。この後、表面を研摩して平滑化し
た後、透明電極８を形成し、Ｚｎ５ｅ−ＣｄＴｅ−Ｚｎ
Ｔｅ（Ｉｎ）膜を光導電膜９として形成し、真空中にて
５５０°Ｃ，１ｏ〜１５分間熱処理を施す。

このような工程を経た後も、本発明の方法による色分解
ストライフリイルタは、第３図に示すように透過率低下
も少なく交差形ストライプフィルタとして完成後（リフ
トオフの回数２回の場合）も、最終工程時で平均５％程
度にとどまっており、光透過度が大きく改善された。こ
の程度の透過率低下であれば実用上は問題はない。第３
図における０回、１回は、第２図の０回、１回の方法に
おいて本発明の熱処理を施した場合である。

なお、本発明の実施例において、第１図（ｑの後の熱処
理を行わず、第１図（Ｆ′）ののちの熱処理のみとした
場合、フィルターパターン３ａの透過率を改善できる度
合は低下する。このことは、リフトオフ時すなわち未熟
処理状態でフィルターパターン３ａを強酸、アルカリ溶
液にさらすことにより、フィルターパターン３ａ’に光
透過光の面で悪影響が及ぶことを示している。

また、第１図におけるガラス膜７としては基板３００〜
３５０°Ｃで形成した５ＩＯ２膜でも同様の結果となる
とともに、大気中の熱処理セなく酸素ガス中あるいは酸
素を含む不活性ガス中での熱処理でも同様な効果が得ら
れた。

以−にのように、酸化物等よりなる無機材料フィルター
の製造において、リフトオフによるフィルターパターン
形成後、酸素を含むガス中にて熱処理を施すことによっ
て、スパッタ蒸着等によるガラス薄膜の形成後又は表面
研摩による平滑化後の加熱工程を経ても、透過率低下の
少ない色分解フィルタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ〜（Ｊ）は無機材料による色分解ストラーイ
ブフィルタの製造工程断面図、第２図はリフト・オフ処
理を経てガラス被膜形成後、表面を研摩によって平滑化
した後加熱処理を加えた従来の方法）： にかかるフィルターの透過率低下の変化を示す図、第３
図は本発明によって得られた色分解ストライブフィルタ
の透過率低下の変化を示す図である。 １　　ガラス基板、２，４・・−リフトオフ用パターン
、３ａ、３ｂ・・・・−フィルターパターン、７・・　
ガラス薄膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透光性基板上にリフトオン用パターンを選択的に形
   成し、前記基板およびリフトオフ用パターン−ヒにフィ
   ルター用無機薄膜を形成し、前記リフトオフ用パターン
   およびその上の薄膜を除去してａ記薄膜のパターンを形
   成したのち、酸素を含むガス雰囲気中で熱処理すること
   を特徴とする色分解フィルターの製造方法。 ２　リフトオフ用パターンが金属膜よりなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の色分解フィルター
   の製造方法。 ３　透光性基板上にリフトオフ用パターンを選択的に形
   成し、前記基板およびリフトオフ用パターン上にフィル
   ター用無機薄膜を形成し、前記リフトオフ用パターンお
   よびその上の薄膜を除去して前記薄膜のパターンを形成
   したのち、酸素を含むガス雰囲気中で熱処理し、前記薄
   膜のパターン上にスパンタリング法にて透明膜を形成す
   ることを特徴とする色分解フィルターの製造方法。 ４　リフトオフ用パターンが金属膜よりなることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の色分解フィルター
   の製造方法。