JPS59220706A

JPS59220706A - カラ−フイルタ−製造方法

Info

Publication number: JPS59220706A
Application number: JP58096328A
Authority: JP
Inventors: Noriko Iwamoto; 岩本　則子
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1984-12-12

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、カラーカメラ等に使用される色分解用カラー
フィルターの製造方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点従来カラーフィルターの製造方法には、第１図から第４
図に示される方法が一般に用いられている。すなわち、
基板１上に、カゼインもしくはゼラチンに重クロム酸塩
を架橋剤として添加してなる染色性を有する感光性樹脂
をスピンコード法により均一に塗布する（第１図）。乾
燥した後、所定のパターンを有するマスク３を介して露
光する（第２図）。非露光部を現像によって除去するこ
とによシ着色用パターン２を形成し、これを所定の分光
特性を有する染料の水溶液に酸を添加してＰＨを調整し
だ染浴内で染色し、その後水洗によって必要な部分以外
に付着した染料を除去する（第３図）。ついで、乾燥さ
せた後混色防染のだめ透明な中間膜４を全体に塗布する
（第４図）。

上記工程を繰り返し、赤、緑、青の着色部を形成し最後
にトップコート６を塗布して、第６図に示すような色分
解用カラーフィルターを製造する。

従来、カゼインもしくはゼラチンに重クロム酸塩を添加
した感光性樹脂で形成されるパターンを染色する場合、
染料水溶液に酢酸や蟻酸などの酸を添加してＰＨを調整
した染浴が用いられている。

しかし、酸と染料を混合して溶液とすると、染料中のス
ルホン酸塩が酸と反応してスルホン酸となり、水に不溶
と々って析出してくる。そのため、室温においても１〜
２ケ月で、６０℃で加熱すると１２時間程度で沈殿物が
析出してし捷い、染浴の長保存がむずかしく、微細なパ
ターンを有するカラーフィルターに沈殿物が付着して不
良の原因となる。

発明の目的本発明は、カラーフィルター製造工程において染色前に
、酸性水浴中で処理することにより酸を含まない染浴中
での染色を可能にし、染浴内の沈殿物析出を防ぎ、染色
工程の安定化、歩留りの向上、染浴の長期保存を可能と
することを目的としたものである。

発明の構成本発明は、カラーフィルター製造工程において、染色前
に、酸性水浴中で被染色部を処理することにより、酸を
含捷ない染浴中での染色を可能にしたことを特徴とする
。

実施例の説明酸性水浴内での染色前処理において、カゼインやゼラチ
ンが有する／ＮＨ基を酸（ＨＡと表わす）と反応させ、
／Ｎ弓ＡＯとする。次いで、酸を含まない染浴への浸漬
により、＞Ｎ４八〇と染料（ＮａＳＯ３−Ｄ、。と表わ
す）が反応して、ン旧、５０３−Ｄｙｅとな９染色され
る。

このような染色工程が可能々染料としては、酸性染料、
直接染料２反応性染料があり、例示すれば次の如くであ
る。

（１）赤色染料としては、アシッド・ライト・スカーレ
ッ）ＧＬ１３０％（住人化学）、チバクロン・プロント
・スカーレット・３Ｒ（チバ・ガイキー）、チバクロン
・スカーレット・Ｇ−ｐ（チバ・ガイキー）、テアジッ
ド・ファースト・レッド・３ＢＬ　（三菱化学）、カヤ
ノール・ミリング・レッド・Ｒ３１２５（日本化薬）、
ミカチオン・レッド・ＧＳ（三菱化学）、スミノール・
ファースト・レッド・Ｇ（住人化学）、スミノール・フ
ァースト・レッド・ＧＧ（住人化学）、スミノール・ミ
リング・レッド・ＧＧ・Ｃ０ｎＣ（住人化学）、スミノ
ール・ミリング・スカーレノト・ＦＧ（住人化学）、ス
ミノール・ミリング・オレンジ・ＳＧ（住人化学）、マ
キシロン・レッド・ＧＲＬ（チバ・ガイキー）、エリオ
シン・スカーレット・ＲＥ（−Ｆ−バ・ガイキー）、ミ
カロン・ブリリアント・レッド・８ＢＳ（三菱化学）な
どが挙げられる。

（２）緑色染料としては、スミノール・ミリング・ブリ
リアント・グリーン・ｔｓＧ（住人化学）、アシッド・
ブリリアント・ミリング・グリーン・Ｇ（住人化学）、
アミド・グリーン・Ｖ−２００（ヘキストジャバン）、
カヤノール・ミリング・クリーン・５ＧＷ（日本化薬）
、ミヵチオンオリーブ・グリーン・３ＧＳ　（三菱化学
）、ペーハー、ファースト・グリーン・５Ｇ（バイエル
）、ンリダゾール・グリーン、　Ｐ　−ＧＧ　（へキス
トジャパン）などが挙げられる。

（３）青色染料としては、チバクロン・ブルー・５Ｇ−
Ａ（チバ・ガイキー）、チバクロン・ターコイク・ブル
ー・ＧＦ−Ｐ　（チバ・ガイキー）、カヤチオン・ター
コイス・Ｐ−Ａ（日本化薬）、カヤチオン・ターコイス
・Ｐ−ＮＧＦ（日本化薬）、カヤシル・スカイ・ブルー
・Ｒ（日本化薬）、ラニル・フリリアント拳ブルー・Ｇ
・エキストラ・ｃｏｎｅ　（住人化学）、ミカチオン・
ブルー・２ＧＳ（三菱化学）、ミヵチオン・ブルー・３
ＧＳ（三菱化学）、ミヵチオン・ブリリアント・ブルー
・Ｒ８（三菱化学）、ミヵチオン・ネイビー・ブルー・
ＲＢＳ（三菱化学）、パテント・ピュアー・ブルー・ｖ
ｘ・１５０係（住人化学）、スミライト・スプラ・°ブ
ルー・ＦＧＬ　（住人化学）、スミライト・スプラ・タ
ーコイス・ブルー愉Ｇ　ｃｏｎｃ（住人化学）、スミノ
ール・レベリング・スカイ・ブルー・Ｒ・エキストラ　
ｃｏｎｃ（住人化学）、オラシ゛−ル・ブルー・ＧＮ（
チバ・ガイキー）などが挙げられる。

このような染色前処理段階を有し、染浴中に酸を添加し
力い染色工程は従来の染色工程と比較して次のような利
点を有している。

（１）染浴に酸を添加しないので、沈殿物が析出しない
。

１　ｆｉ′／ｌ　（Ｈ２Ｏ）　　の濃度の染浴を、６０
℃６　ｈｏｕｒｓ、加熱した後、１８　ｈｏｕｒｓ放置
し、析出した沈殿量を従来の染浴のものと比較した。

染色前処理に使用する酸および従来染浴に添加する酸は
いずれも酢酸を使用した。第１表にその結果を示す。

ミリング　　　　　　　０　　３０４■ミリング　　　
　　　　　ｏ　　　２５２キグリーンＢ（２）染浴内に沈殿物が析出しないことから、染色時に
フィルター表面に沈殿物が付着せず、歩留りが向上する
。

染浴調整後すぐに染色したものと、染浴を６０℃、　６
０　ｈｏａｒｐ加熱して、１８ｈｏｕｒｓ放置した後に
染色したものについて、前者で１００係透過していた波
長について、後者での透過率を測定し、その変化を調べ
だ。染色前処理に使用する酸および従来染浴に添加する
酸は、酢酸を用いた。第２表にその結果を示す。

スミノールミリング　　　　　±０チ　　　　　−８，５デスミノ
−ルミリング　　　　　±Ｑ％　　　　−７，２チスカーレ
ツトＧスミノールミリング　　　　　±０係　　　　−６，３係ブリリア
ント上記のように、従来の染色工程ではフィルター表面に沈
殿物が付着してしまいそのため本来なら１００チ透過で
ある波長の透過率が低く々っている。しかし一方、本発
明の染色工程では、染浴内に沈殿物が析出しないため、
沈殿物の付着による透過率の低下がなく、染色の再現性
が良い。

（３）染浴の技期保存が可能である。２０℃、湿度４０
％の空調を設した室内での染浴の染料濃度変化を比較し
た。２週間毎に染浴内より溶液を取り出し、ろ過した後
透過率を測定して、これを染料濃度に換算し比較した。

その結果を第３表に示す。

０透口　　１．０グ／Ｌ　　　　１．ｏ　　　ｙ／１２
週目　透口、０ｆ／ｌ　　　　１．０　　　グ／１４週
目　透口、ｏｔ／Ｌ　　　　１．ｏ　　　？／Ｌ６週目
　透口、０グ／ｌ　　　　ｏ、９７ｔｓグ／１８週目　
　１．ｏｒ／ｚ　　　　０．９６５９／を表３から、従
来の染浴では染浴調整後６週間程度で染浴の染料濃度が
低下しはじめていることがわかる。一方、本発明の染色
工程で使用する染浴は１０週透口おいてもまだ染料濃度
に変化はおこっていない。このように本発明の染浴では
従来に比べて２倍以上の保存期間が可能となっている。

そのため、染浴を一括で多量に調合でき、作業の効率化
、染色の安定化が図れる。

以上のように、本発明の染色工程では従来のものに比べ
て、染浴内の沈殿物の析出がなく、そのだめフィルター
表面への沈殿物の付着もないだめ歩留りを向上させるこ
とが出来、まだ染浴の長期保存も可能である。

第６図から第８図に本発明の一実施例のカラーフィルタ
ー形成工程を示す。基板６には固体撮像素子７の形成さ
れた半導体基板を用いた。

まず、固体撮像素子上に素子保護のために透明な樹脂（
メチルメタアクリレート）よりなる保護膜８をスピンコ
ード法によって塗布する。次に下記の割合で、カゼイン
−重クロム酸アンモニウム感光性樹脂を調合する。調合
した樹脂を保護膜８上に均一に塗布する。

カゼイン（Ｒ−１００：富士薬品）２５グ２０ｗｔ％　
重クロム酸アンモニウム水溶液ＣＣカップリング剤（ＫＢＭ６０２　：信越化学）０．１　
　ｃｃこれに所定のパターンを有するマスクを介して、面照度
５　、０　ｍｗ／ｃａ　（波長３ｅ＋ｓｍ）の紫外線を
２０秒間照射し、３５℃の水で現像して１色目の赤色と
なるべき部分のパターン９を形成する。次にこのパター
ン９を下記の染色条件で染色する。

１　染色前処理酢酸　　　　　　　　　　　　　２ｃｃ水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２００　ｃ　ｃ浸漬温度・時
間　　　　　６０℃、１０ｍ１ｎ２染色スミノール・ミリング・スカーレット・Ｇ　　２．ｏｔ
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００　ｃ　
ｃ染色時間・温度　　　　　　８０℃、５ｍ１ｎこの上
部に透明な中間膜（ポリメチルメタアクリレート）１０
を塗布する。第６図がこの状態を示寸断面図である。さ
らに前記組成のカゼイン−重クロム酸アンモニウム感光
性樹脂をその上に均一に塗布し、マスク露光法で２色目
の緑色を感じるパターン部分１１に紫外線を照射し、３
５℃の水で現像してパターンを顕在化させる。このパタ
ーン部分１１を下記の条件で染色する。

１　染色前処理酢酸　　　　　　　　　　　　　　２ｃｃ水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２００ｃｃ浸漬温度・時間
　　　　　６０℃、　１０ｍｉ　ｎ２染色アシッド・ブリリアント・ミリング・グリーン・Ｂ３．
０７水　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００ｃｃ染
色温度・時間　　　　　８０℃、　　６ｍ１ｎこの上部
に前述と同じ透明な中間膜１２を塗布　　　゛する。第
７図がこの状態を示す断面図である。さらに、同様にし
て、カゼイン−重クロム酸アンモニウム感光性樹脂をそ
の上に均一に塗布し、マスク露光法で３色目である青色
を感じるパターン部１３に紫外線を照射し、３５℃の水
で現像して顕在化させる。次いでこのパターン部分１３
を下記の条件で染色する。

１　染色前処理酢酸　　　　　　　　　　　　　２ｃｃ水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２００ｃｃ浸漬温度・時間　
　　　　６０１：、　１０ｍ１ｎ２染色スミライト・スプラ・ターコイス・ブルー・Ｇｃｏｎｃ
２Ｓ’水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０
０ｃｃ染色温度・時間　　　　　８０℃、　　５ｍ１ｎ
この上部にトップコート１４を形成する。第８図がこの
状態を示す断面図である。以上のような工程を経て、固
体撮像素子上に色分解用カラーフィルターを形成するこ
とができる。

発明の効果本発明は、カラーフィルターを製造する際の染色工程を
酸性水溶液への浸漬による染色前処理段階と染料水溶液
による染色段階の２段階に分割したことによって、染浴
内の沈殿物の析出を防止し、た。これにより、染色時の
フィルターへの沈殿物付着をなくし、染色工程を安定化
し、染浴の長期保存を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は従来のカラ
ーフィルターの製造方法を示す工程断面図、第６図、第
７図、第８図は本発明の一実施例のカラーフィルターの
製造工程断面図である。６・・・・・・固体撮像板、７・・・・・・固体撮像素
子（受光部もしくは検出部）、８・・・・・・保護膜、
９・・・・・・１色目ツバターン、１０．１２・川・・
中間膜、１１・・・・・・２色目のパターン、１３・・
・・・３色目のパターン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に、カゼインもしくはゼラチンに重クロム
酸塩を架橋剤として添加した染色性を有する感光性樹脂
を塗布する工程、前記樹脂の塗、膜に所定のパターンを
露光し、現像によって所定のパターンの塗膜を得る工程
、前記塗膜を酸性水浴内に浸漬した後染料水溶液中で染
色する工程、前記染色塗膜を洗浄する工程、中間膜を塗
布する工程を有することを特徴とするカラーフィルター
製造方法。
（２）基板に撮像素子が形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルター製造方
法。