JPS61165704A - カラ−フイルタ− - 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】 本発明はカラーフィルターに関するもので。

特にカラー撮像素子やカラーセンサー及びカラーディス
プレーなどの微細分解用として好適なカラーフィルター
に関するものである。

カラーフィルターとしては、基板上にゼラチン、カゼイ
ン、グリユーあるいはポリビニルアルコールなどの親木
性高分子物質からなる媒染層を設け、その媒染層を色素
で染色して着色層を形成する染色カラーフィルターが知
られている。このような染色法では、使用可能な染料が
多くフィルターとして要求される分光特性への対応が比
較的容易であるが、媒染層の染色工程に染料を溶解した
染色浴中に媒染層を浸漬するというコントロールの難し
い湿式１程を採用しており、また各色毎に防染用の中間
層を設けるといった複雑な工程を有するため歩留りが悪
いといった欠点を有してる。また使用できる色素の耐熱
性が１５０−１８０°Ｃ程度と比較的低く熱的処理を必
要とする工程では使用が困難である。

これに対して染料や顔料の色素薄膜を蒸着等の気相堆積
法で着色層を形成する蒸着法が知られている（特開昭５
５−１４６４０６等）。

この方法によれば色素そのもので着色層が形成できるの
で、染色法に比べて着色層が薄く形成されカラーフィル
ターを薄型化でき、また非水工程であるので工程の管理
や制御も容易である。また蒸着色素層は耐熱性が良く、
蒸着色素層は熱的処理を必要とする工程にも使用可能で
ある。また、着色層のパターンニングにフォトリソ工程
を直接適用できるとい利点も有している。

一方、カラーフィルターでそれを形成する色素の観点か
らみると、カラーフィル−ター用色素には以下のような
特性が要求される。まず第一に光学フィルターとしての
所定の分光特性を有したものでなければならない。

また、カラーフィルターの製法の点からみれば、分光特
性が良くても製造上安定性に欠けたり、特別の処理工程
が必要な色素では歩留りの低下をまねき結局カラーフィ
ルターとしては不適当なものになってしまう、従ってカ
ラーフィルター用色素としては１分光特性と製造の両面
からみてバランスのとれた最適なものを選ばなければな
らない。

蒸着法によってカラーフィルターの形成を実施する場合
には、使用する色素に、耐熱性があって容易に蒸発気化
可能であり、かつフォトリソ工程での溶剤処理に耐える
左いう製造面での制約が強いために、使用できる色素が
限られてしまうために、染色法に比べて上記のような種
々の利点があるにもかかわらず、蒸着法によって形成さ
れたカラーフィルターは普及していなかった。

すなわち、蒸着可能な色素に制限があり、蒸着可能な色
素を用いてカラーフィルターを形成しても、カラーフィ
ルターに所定の分光特性が得られない場合が多く、また
、蒸着可能な色素のなかでも、色素の蒸着層をパターン
ニングする際に、レジスト塗布、現像における溶剤処理
等の各工程中で、色素膜が溶解してしまったり、また、
溶解までには至らなくとも分光特性が変化してしまって
、所望の分光特性が得られないものが多いためである。

例えば、緑色着色層を蒸着法によって形成しようとする
場合、従来フタロシアニン系色素が多く用いられてきた
が、従来知られていた蒸着層形成用のフタロシアニン系
色素は、基本構造としてのフタロシアニン項が化学的に
も熱的にも極めて安定なので、蒸着性、耐溶剤性に優れ
ている反面、分光特性については、概して青色側によっ
ている場合が多く、厳密に緑色として用いる場合必ずし
も十分な分光特性を有するものではなかった。

本発明はこのような問題に鑑みなされたちのであり、特
にカラーフィルターの有する緑色着色層を蒸着法によっ
て形成する場合に、分光特性と製造の両面からみてバラ
ンスのとれた好適な色票を見い出すことにより完成され
たものである。

本発明の目的は、耐熱性および耐溶剤性に優れ、かつ分
光特性にも優れた色素から蒸着法により形成された着色
層を有するカラーフィルターを提供することにあり、な
かでも従来、所定の分光特性が得られにくかった緑色着
色層に、優れた分光特性を得ることのできるカラーフィ
ルターを提供することにある。

本発明のカラーフィルターは、オクタ−４゜５−フェニ
ルフタロシアニン系色素およびアントラキノン系色素を
蒸着して形成される緑色色素層を有することを特徴とす
るものである。

本発明では、緑色色素層としてオクタ−４゜５−フェニ
ルフタロシアニン系色素とアントラキノン系色素の黄色
色素とを併用することにより、オクタ−４，５−フェニ
ルフタロシアニンのもつ青色分光成分をカットし、優れ
た緑色の分光特性を有する着色層を形成するものである
。

本発明で使用するオクタ−４，５−フェニルフタロシア
ニン系色素としては、例えば（メタルフリー）オクタ−
４，５−フェニルフタロシアニン、及び下記の構造式で
示されるオクタ−４，５−フェニルフタロシアニンの金
属錯塩を挙げることができる。

上記式中、ＲはＣｕ、ＧａＯＨ，ＶＯ，ＮｉＰｄ、Ｐｂ
、Ｍｇ、ＣａまたはＣｏである。

蒸着法に用いられる色素は、本来、耐熱性に潰れたもの
でなければならない、一般に有機色素はその化学構造に
よって差がみられるものの、熱的に不安定で分解を起こ
し易いものが多い。

これに対して、上記のオクタ−４，５−フェニルフタロ
シアニン系色素はフタロシアニン系色素であり、そのフ
タロシアニン環によって熱的に極めて安定であり、加熱
しても分解することなく、所定の温度以上になると容易
に蒸着する性質を有しており、蒸着によって色素層を形
成するには極めて好適であり、更に形成された蒸着色素
層は、それ以後に所望に応じて行なわれる熱処理を経て
も安定しており、その分光特性が変化したり変質したり
することがない。

上記のオクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系色素
の分光特性は、わずかに青色側によっているため、厳密
な緑色色素層として使用する場合、充分ではない。この
ため、本発明のカラーフィルターは、上記のオクタ−４
，５−フェニルフタロシアニン系色素を色補正して厳密
な緑色色素層としたものである。

オクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系色素の色補
正に用いる色素としては、鋭い立ち上り特性を有する黄
色色素でなければならない。また蒸着法で形成するので
オクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系色素に匹敵
する蒸着性と耐溶剤性をも兼ねそなえる必要があるが、
本発明で用いるアントラキノン系黄色色素はこれらの特
性を全て満足するものであり、オクタ−４，５−フェニ
ルフタロシアニン系色素との組合せにおいて蒸着型のす
ぐれた緑着色層形成を可能にするものである。

本発明で用いられるアントラキノン系色素とはアントラ
キノンの誘導体及び類似の多環式キノンをいう、アント
ラキノン系色素は熱的に安定で高温に於いて分解するこ
とはなく、所定の温度以上になると容易に蒸発する性質
を有したり、蒸着によって色素薄幕を形成するには極め
て好適である。

蒸着によって形成されたアントラキノン系色素の薄幕は
有機膜にしばしば見られるような疎い膜ではなく極めて
緻密でしかもガラスのような無機物の表面にも強く密着
しており、蒸着膜としてすぐれた物性を有している。

また一方この蒸着膜は有機溶剤に対して優れた耐性を有
している。即ち、アルコール類等の貧溶媒は勿論、ケト
ン類、エステル類、エーテルアルコール類、ハロゲン溶
剤等の良溶媒に対してもほとんど溶解せず、分光特性的
にも何ら変化を起すことがない、従って、色素層に対し
て、レジストの塗布、現像を施しても全く何ら支障がな
いので、色素層の微細加工も容易に行ないうるちのであ
り、微細カラーフィルター等の製造に極めて好適である
。

アントラキノン系黄色色素の構造を次に示す。

ＯＮ）（ＱＣニーＣ０ＨＮ　　Ｏ ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　００　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　υこの様なアン
トラキノン系色素として市販されている物の一例を商品
名を用いて以下挙げる。

グロモフタールイエロー２ＡＲ （チバガイギー製）Ｃ，１，Ｎｏ、７０６００ヘリオフ
アーストイエローＥ３Ｒ （バイエル類） パリオゲンイエローＬ１５６０ （ＢＡＳＦ製）Ｃ，１，Ｎｏ、６８４２０カヤセットイ
エローＥ−Ｒ （日本化薬類）Ｃ，１，Ｎｏ、６５０４９クロモフター
ルイエローＡＧＲ （チ／＜、ガイギー製） パイプラストイエローＥ２Ｇ （バイエル類） 二ホンスレンイエローＧＣＮ （住友化学製）Ｃ，１，Ｎｏ、６７３００ミケスレンイ
エローＧＫ （三井東圧製）Ｃ，１，Ｎｏ、６１７２５インダンスレ
ンプリンテイングイエローＧＯＫ（ヘキスト製）Ｃ，１
，Ｎｏ、５９１００アントラゾールイエロー■ （ヘキスト製）Ｃ，１，Ｎｏ、６０５３１ミケスレンソ
リユブルイエロー１２Ｇ （三井東圧製）Ｃ，１，Ｎｏ、６０６０５ミケスレンイ
エローＧＦ （三井東圧製）Ｃ，１，Ｎｏ、６６５１０二ホンスレン
イエローＧＣＦ （住友化学製）Ｃ，１，Ｎｏ、６５４３０インダスレン
イエロー３Ｇ （バイエル類）Ｃ，１，Ｎｏ、６５４０５二ホンスレン
イエロー４ＧＬ （住友化学製） インダスレンイエロー５ＧＫ （バイエル類）Ｃ，１，Ｎｏ、６５４１０パランスレン
イエａ−ＰＧＡ （ＢＡＳＦ製）Ｃ，１，Ｎｏ、６８４００チバノンイエ
ロー２Ｇ （チバガイギー製） インダスレンイエローＦ２ＧＣ （ヘキスト製） アントラゾールイエローＩＧＧ （ヘキスト製） インダスレンイエロー５ＣＦ （ＢＡＳＦ製） ミケスレンイエロー３ＧＬ （三井東圧製） インダスレンイエローＬＧＦ ＣＢＡＳＦ製） モノライトイエローＦＲ （ＩＣＩ製） カヤセットイエローＥ−ＡＲ （日本化薬類） などがあげられる。

緑色素層の形成は、オクタ−４，５−フェニルフタロシ
アニン系色素とアントラキノン系色素を順次蒸着積層す
る方法が一般的であるが、混合蒸着もしくは同時蒸着で
もかまわない、所望の分光特性に応じてそれぞれの膜厚
又は蒸着量を制御する０通常はそれぞれ膜厚にして５０
０−１００００又が適切である。

次に本発明のカラーフィルターを形成する場合の蒸着色
素層のパターンニングについて説明する。

蒸着色素層のパターンニング技術としては、代表的には
、ドライエツチング法とリフトオフ法がある。

ドライエツチング法は、例えばガラスなどの基板上に設
けられた蒸着色素層上に、形成しようとするパターンに
対応した形状のレジストパターンを設け、それをマスク
としてプラズマあるいはイオンエツチングで、蒸着色素
層のマスクに覆われた部分以外の部分を基板上から除去
し、色素パターンを形成するものである。（特開昭５８
−３４８６１等）、この方法では染色法の如き中間層の
形成は不用であるが、そのかわり色素パターン上にレジ
ストマスクが残ってしまう、しかも、このマスクを色素
層に何ら損傷を与えずに除去することは極めて困難なた
め、結局実質的に光学的には不用なレジストマスクが色
素層の上に積層された２層構成になる。

一方、リフトオフ法による方法では１例えばまず基板上
に、形成しようとするパターンに対応した形状のレジス
トパターンが、現像液に溶解可能な物質、例えばレジス
トを用いて設けられ、次にこのレジストパターンが設け
られている基板上に色素層が蒸着される。このようにし
て基板上には、除去すべき色素層の下部にはレジストパ
ターンが形成された状態が得られる。

次に、この基板は現像液で処理され、その際レジストパ
ターンは溶解又は剥離して基板上から除去される。その
際、レジストパターンとともにこのレジストパターン上
にある色素層も基板上から除去され、色素層の基板上に
直接ｉｉ　＊された部分が基板上に残されて蒸着色素層
のパターンニングが行なわれる。従って、リフトオフ法
によれば、基板上の蒸着色素層には何ら直接的な作用を
及ぼすことなく、物理的に基板上から蒸着色素層の不用
部分を除去することがてきる。

色素層のリフトオフ法によるパターンニングに用いるレ
ジストとしては、後に、現像液による剥離処理時に溶解
可能であればネガ型、ポジ型を問わない、しかしネガ型
では一般に輻射線の照射で架橋が進み、溶解するには強
い溶解力をもつ溶剤を必要となる。従って色素層に損傷
を与えたり溶解したりしやすいので好ましくはない。

この点ポジ型レジストでは、特にレジストパターン形成
後、全面に輻射線を照射すればレジストが現像液に可溶
性になるので、ネガ型に比べて色素を溶解しにくい溶剤
を選択できるのでリフトオフには好適である。またポジ
型レジストも樹脂成分の種類が多岐にわたっており、そ
の塗布や現像に使用される溶剤も様々である。

色素に対してより作用性の少ない溶剤の使えるポジ型レ
ジストを選択することが望ましく、−例として重合単位
として下記構造でしめされる含フツ素メタクリレートを
主体とするポジ型レジストが好適例として挙げられる。

このレジストは、エステル類、芳香族類、ハロゲン化炭
化水素類などの溶解催が高い良溶媒は無論のこと、アル
コール類などの溶解能が低い貧溶媒にも良く溶解するた
め、色素膜に影響の少ない溶剤を使えるためである。

このようなレジストとしては、ＦＰＭ２１０　。

ＦＢＮ　Ｉ　Ｌ　ＯおよびＦＢＭ１２０（いずれも商品
名でダイキン工業製）が挙げられる。

ここで、Ｒ１およびＲ２は水素又はアルキル基、Ｒ３は
各炭素に少なくとも１個のフッ素が結合したアルキル基
である。

代表的なＲ１，Ｒ２及びＲ３の組み合せの例としては次
のものを挙げることができる。

その他のレジストとしては、次のような商品名で市販さ
れている各種のものを適宜用いることができる。

ＡＺシリーズ：１１１，１１９Ａ、１２０，３４０，１
３５０Ｂ。

１３５０Ｊ、１３７０，１３７５，１４５０゜１４５０
Ｊ　、　１４７０．１４７５，２４００゜２４１５．２
４３０　　　　Ｃ以上シブレー社製）Ｗａｙｃｏａｔ：
ＨＰＲ−２０４，ＨＰＲ−２０５，ＨＰＲ−２０６゜Ｉ
（ＰＲ−２０７゜ ＨＰＲ−１１８２、Ｗａｙｃｏａｔ　：ＭＰＲ（以上ハ
ント社製） Ｋｏｄａｋ　　Ｍｉｃｒｏ　　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｒ
ｅ５ｉｓｔ　　８０８（コダック社製） ＩＳＯｆｉｎｅ　　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｒｅ５ｉｓｔ
（マイクロイメージテクノロジー社製）ＰＣ１２９，１
２９３Ｆ　　　　　　　　（ポリクローム社製）ＯＦＰ
ＲＩに７７．７８，８００ ０ＥＢＲ：１０００，１０１０．１０３００ＤＵＲ：　
１０００．１００１．１０１０，１０１３．１０１４（
以上東京応化社製） ＥＢＲ：１，９　　　　　　　　　　　　　（東し製）
ＦＭＲ：Ｅｌｏｏ、ＥＩＯＩ　　　　　　　　（富士薬
品工業製）ＪＳＲＰｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｐｈｏｔｏｒｅ
ｓｉｓｔ　　ＰＦＲ３００３（日本合成ゴム社製） Ｓｅｌｅｃｔｉｌｕｘ　　Ｐ　　　　　　　　　（メル
ク社製）以上説明したようなパターニング法によって、
蒸着色素層をバターニングし、カラーフィルターの有す
る色ごとに蒸着色素層の形成とそのパターニングとを繰
り返して行ない、所定の複数色のパターン状の色素層を
形成した後、これら色素層上には、保護膜を設けること
が望ましい、これはゴミの付着や傷といった色素層の欠
陥を防ぎ、また各種環境条件から色素層を保護するため
である。この保護膜の形成には通常知られている各種方
法が使える。

色素層の保護膜を形成することのできる材料としては１
例えばポリウレタン、ポリカーボネート、シリコン、ア
クリルポリ／ぐラキシリレン等の有機樹脂や、Ｓｉ３Ｎ
４，５ｔ０２゜ＳｉＯ，Ａ１２０３．Ｔａ２Ｏ３等の無
機膜が挙げられ、これらのなかから適宜選択した材料を
スピンコード、デイツンビング、ロールコータ−等の塗
布法あるいは蒸着等によって蒸着色素層上に保護層を形
成することができる。この保護層の形成には、各種感光
性樹脂例えば各種レジ、ストを使用することも可能であ
る。

以上説明したような蒸着色素層のパターニングは適当な
基板上で行なうことができ、用いる基板としては、色素
の蒸着が回部であり、形成されたカラーフィルターに所
定の機能を有するものであれば特に限定されるものでは
ない。

例えば具体的に以下のものを基板として使用することが
できる。ガラス板、光学用樹脂板、ゼラチン、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルメ
タクリレート、ポリエステル、ブチラール、ポリアミド
などの樹脂フィルム若しくは板、あるいはパ゛−タン状
の色素層をカラーフィルターとして適用されるものと一
体に形成することも可能である。その場合の基板の一例
としては、ブラウン管表示面、撮像管の受光面、ＣＣＤ
　、ＢＢＤ　、ＣＩＤ　。

ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子が形成されたウェハー、ａ
−Ｓｉ（アモルファスシリコン）ヲ用いた密着型イメー
ジセンサ−１液晶ディスプレー面、カラー電子写真用感
光体等があげられる。

蒸着された色素層と下地の基板、例えばガラス等との接
着性を増す必要がある場合は、ガラス基板等にポリウレ
タン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シランカップリング
剤等をあらかじめ薄く塗布してから蒸着膜を形成すると
効果的である。

以下図面を参照しつつ代表的な本発明のカラーフィルタ
ーの形成法を、緑色ストライプフィルターを形成する場
合を一例として説明する。

まず、ポジ型レジストを所望の基板上にスピンナーを用
いて回転塗布する。乾燥後適当な温度条件下でレジスト
層をプリベークする。ついでレジスト感度を有する光ま
たは電子ビームで、形成しようとするパターン（ストラ
イプ状パターン）に対応した所定のパターン形状を有す
るマスクを介してレジスト層を露光し、更にこれを現像
して、レジストパターンを形成する。必要に応じて、現
像前にレジスト膜のひずみを緩和する目的での前処理、
現像後、膜の膨潤を押えるためのリンス処理を行なって
も良い。

現像によってもレジストの残膜や、残渣いわゆるスカム
が取りきれない場合は、プラズマ灰化法によって除去す
ることが可能である。

以上の工程によって第１図に示されるレジストパターン
２が基板ｌ上に形成される。ついで第２図の如くレジス
トパターン２の全面にレジスト感度を有する光または電
子ビームを照射する。これはレジストの主鎖切断や分解
を行なうことによって後のレジストパターンの溶解除去
を容易にするものであるが、省くことも可能である。省
いた場合には、その分だけ強い溶解性の溶媒を使う必要
がある。

ついで第３図の如く、レジストパターンの設けられてい
る基板１の面に、先に挙げたようなオクタ−４，５−フ
ェニルフタロシアニン若しくはその金属錯体とアントラ
キノン系色素とを真空蒸着法によって蒸着した色素層３
を形成する。

色素層３の厚さは、所望の分光特性に応じて決められる
が通常５００−１００００人程度である。

次に、色素層３の設けられている基板を、色素層下のレ
ジストパターン２を除去するために色素を溶解させず、
また分光特性をそこなわずにレジストパターンのみを溶
解もしくは基板から剥離させる溶媒に浸漬する。

レジストパターンの除去によって同時にその上にある色
素層が除去されるが、これを補助するために、浸漬時に
超音波のエネルギーを加えることも有効である。

このようにして、第４図のようなストライプパターン状
の緑色色素層４を形成することができ、本発明のカラー
フィルターを得ることができる。

なお、２色以上からなる本発明のカラーフィルターを形
成する場合には、更に必要に応じて、すなわち用いられ
るフィルターの色の数に応じて、第１図から第４図まで
の工程を、各色に対応した色素をそれぞれ用いて繰り返
して行い、例えば第５図に示したような異なる色の着色
層４．５及び６の３色からなるカラーフィルターを形成
することができる。

なお、本発明のカラーフィルターは、第６図に示すよう
にフィルター上部に先に挙げたような材料から形成した
保護層７を有しているものであっても良い。

実施例１ ガラス基板上にスピンナー塗布法により、ポジ型レジス
タ０ＤＵＲＩＯ１３（東京応化部）を１．Ｏｇｍの膜厚
に塗布した０次に、レジスト層に１２０°Ｃｌ２Ｏ分間
のプリベータを行なった後、更にこのレジスト層を遠紫
外光を用いて、形成しようとするパターンの形状に対応
したパターンマスクを介して露光した。露光終了後、基
板上のレジスト層はレジスト専用現像液、専用リンス液
で処理され、基板上にはレジストパターンが形成された
０次にこのレジストパターンが後に行なう現像液による
リフトオフ処理のときに、現像液に対して溶解し易くな
るように、このレジストパターン全面に遠紫外光を照射
した。

続いてレジストパターンの形成されたガラス基板と、ア
ントラキノン系色素としてクロモフ゛タールイエローＡ
ＧＲ（商品名、チバガイギー製）を詰めたモリブデン製
蒸着ポートとを真空蒸着装置の真空層内の所定の位置に
配置し、真空槽内を排気した。真空度１０−５〜１Ｏ−
６ｔｏｒｒにおいて蒸着ボートを４５０〜５５０℃に加
熱して約４０００大の厚さで、レジストパターンの形成
されている基板上にクロモフタールイエローＡＧＨの蒸
着層を形成した。

同様な方法により、銅オクター４，５−フェニルフタロ
シアニンを約２０００人の厚さに蒸着した。

最後に、蒸着終了後のガラス基板を先に用いたレジスト
専用現像液に浸漬攪拌してレジストパターンを溶解しな
がら蒸着色素層の不要部分を基板上から除去することに
よって基板上の緑色色素層をストライプ状にパターンマ
スクし、本発明のカラーフィルターを得た。

得られた緑色色素の分光特性を第７図の曲線１０に示す
。この図に示したように、クロモフタールイエローＡＧ
Ｒ（曲線９）で補正することにより、銅オクター４．５
−フェニルフタロシアニン単独ζ特性（曲線８）に比べ
て青色側が改善された優れた緑色の分光特性が得られた
。

実施例２ アントラキノン系黄色色素をパイプラストイエローＥ２
Ｇ（バイエル製）に変えて、あとは実施例１と同様な方
法で本発明のカラーフィルターを形成した。

この場合も実施例１の場合と同様に分光特性の改善され
たパターン状緑色着色層が得らた。

実施例３ 実施例１の緑色ストライプフィルターの形成されたガラ
ス基板上に、青色ストライプパターンの形状の対応した
パターンマスクを用いてレジスト層の露光を行ない、更
に蒸着色素層の形成用色素としてＣｕフタロシアニンを
用いる以外は実施例１と同様にして青色ストライプパタ
ーンを基板上の所定位置に形成した。

なお、Ｃｕフタロシアニンからなる蒸着層の形成は、真
空槽の真空度を１０−５〜１Ｏ−６ｔｏｒｒとし、蒸着
ボートを４５０〜５５０℃に加熱して、層厚が約２００
０人となるように実施した。

さらに、このようにして緑色及び青色ストライプパター
ンの形成されている基板上に、赤色ストライプパターン
の形状に対応したパターンマスクを用いてレジストの露
光を行ない、蒸着色素層形成用色素としてイルガジンレ
ツドＢＰＴ（商品名、チバガイギー製、Ｃ，１，Ｎｏ、
７１１２７）を用い、色素の蒸着を真空槽の真空度を１
０−５〜１０４ｔｏｒｒとし、蒸着ボードを４００〜５
００℃に加熱して、層厚が約２０００人となるように実
施する以外は、実施例１と同様にして基板上の所定の位
置に赤色ストライプパターンを形成し、３色ストライプ
の着色パターンを得た。

最後にゴム系樹脂の保護膜として市販のネガレジスト０
ＤＵＲｌ　１０ＷＲ（商品名、東京応化製）を、上記の
ようにして形成した３色ストライプ着色パターン上に塗
布し、これをプリベークおよび全面露光によって硬化さ
せ、本発明の３色ストライプカラーフィルターを完成さ
せた。

このようにして形成された３色カラーフィルターの分光
特性を図８に示す。

尚、１１は青色ストライプパターンの分光特性を示す曲
線であり、１２は赤色ストライプパターンの分光特性を
示す曲線である。

実施例４ 薄膜トランジスターを基板として、該基板上に本発明の
カラーフィルターを形成してなるカラー液晶表示素子の
作製を以下のようにして実施した。

まず第９図（ａ）に示すように、ガラス基板（商品名：
　７０５９、コーニング社製）９０上に１０００人の層
厚のＩ　、Ｔ、０画素電極９１をフォトリソ工程により
所望のパターンに成形した後、この面に更にＡｎを１０
００人の層厚に真空蒸着し、この蒸着層をフォトリソ工
程により所望の形状にパターンマスクして第９図（ｂ）
に示すようなゲート電極９２を形成した。

続いて、感光性ポリイミド（商品名：セミコンファイン
、東し社製）を前記電極の設けられた基板９０面上に塗
布し絶縁層９３を形成し。

パターン露光及び現像処理によってドレイン電極９８と
画素電極９１とのコンタクト部を構成するスルーホール
９４を第９図（Ｃ）に示すように形成した。

ここで、基板９０を堆積槽内の所定の位置にセットし、
堆積槽内にＨ２で希釈されたＳｉＨ４を導入し、真空中
でグロー放電法により、前記電極９１．９２及び絶縁層
９３の設けられた基板９０全面に２０００人の層厚のａ
−３ｉからなる光導電層（イントリンシック層）９５を
堆積させた後、この光導電層９５上に引続き同様の操作
によって、１０００人の層厚のｎ十層９６を第９図（ｄ
）に示したように積層した、この基板９０を堆積槽から
取出し、前記ｎ十層９６及び光導電層９５のそれぞれを
、この順にドライエツチング法により所望の形状に第９
図（ｅ）に示した様にパターンニングした。

次に、このようにして光導電層９５及びｎ＋層９６が設
けられている基板面に、Ａｎを１０００人の層厚で真空
蒸着した後、このＡｉ蒸着層をフォトリソ工程により所
望の形状にパターンニングして、第９図（ｆ）に示すよ
うなソース電極９７及びドレイン電極９８を形成した。

最後に、画素電極９１のそれぞれに対応させて、実施例
３と同様な方法により赤、青及び緑の３色の着色パター
ンを第９図（ｇ）に示すように形成した後、この基板面
全面に配向機能を付与した絶縁膜９９としてのポリイミ
ド樹脂を１２００人の層厚に塗布し、２５０℃、１時間
の加熱を処理によって樹脂の硬化を行ないてカラーフィ
ルターが一体化された薄膜トランジスターを作製した。

このように作製されたカラーフィルター付き薄膜トラン
ジスターを用いて更に、カラー用液晶表示素子を形成し
た。

すなわち、ガラス基板（商品名ニア０５９、コーニング
社製）の−面に前記の方法と同様にして、１０００人の
Ｉ　、Ｔ、Ｏ電極層を形成し、更に該電極層上に配向機
能を付与したポリイミド樹脂からなる層厚１２００人の
絶縁層を形成し、この基板と先に形成したカラーフィル
ター付き薄膜トランジスターとの間に液晶を封入して全
体を固定して、カラー用液晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な機能を有するものであり、カラーフィルターの分光
特性は、実施例１及び３と同様の効果が得られた。

実施例５ ３色カラーフィルターを画素電極上に設ける代りに、対
向電極上に設ける以外は実施例４と同様にして、本発明
のカラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子を得
た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な機能を有するものであり、カラーフィルターの分光
特性は実施例１及び３と同様な効果が得られた。

実施例６ ＣＯＤ　（チャージ、カップルド、デバイス）の形成さ
れたウェハーを基板として用い、ＣＣＤの有する各受光
セルに対応して、カラーフィルターの有する各着色パタ
ーンが配置されるように、３色ストライプカラーフィル
ターを形成する以外は、実施例３と同様にして本発明の
カラーフィルターを有するカラー固体撮像素子を形成し
た。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な機能を有するものであり、カラーフィルターの分光特
性は、実施例１と同様の効果が得らた。

実施例７ ＣＯＤ　（チャージ、カップルド、デバイス）の形成さ
れたウェハーに、実施例３に於いて形成したカラーフィ
ルターを、ＣＣＤの有する各受光セルに対応して、カラ
ーフィルターの有する各着色パターンが配置されるよう
に位置合わせをして貼着し、カラー固体撮像素子を形成
した。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な機能を有するものであり、カラーフィルターの分光特
性は、実施例１及び３と同様の効果が得らた。

実施例８ 本発明の方法を適用して、第１０図の部分平面該略図に
示すようなカラー用フォトセンサーアレイの形成を第１
１図に示した工程に従って以下のように実施した。

まず、ガラス基板（商品名ニア０５９．コーニング社製
）１１０の上にグロー放電法によってａ−３ｉ（アモル
ファスシリコン）層からなる光導電層（イントリンシッ
ク層）１１１を第１１図（ａ）に示すように設けた。

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈されたＳｉＨ４をガ
ス圧０．５０Ｔｉ　ｒｒ、ＲＦ　（Ｒａｄｉｏ　　Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ）パワ−１０Ｗ１基板温度２５０℃で２
時間基板上に堆積させることによって０．７＃Ｌｍの膜
厚の光導電層１１１を得た。

続いて、この光導電層１１１上にグロー放電法により第
１１図（ｂ）に示すようにｎ十層１１２を設けた。

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈されたＳｉＨ４と、
Ｈ２で１００　ｐ　ｐｍに希釈されたＰＨ３とを１＝１
０で混合したガスを原料として用い、その他は、先の光
導電層の堆積条件と同様にして光導電層１１１に連続し
て、０．１用ｍの層厚のｎ十層１１２を設けた。

次に、第１１図（Ｃ）に示すように電子ビーム蒸着法で
Ａ文を０．３ルｍの層厚にｎ十層１１２上に堆積させて
、導電層１１３を堆積した。

続いて、第１１図（ｄ）に示すように導電層１１３の光
変換部となる部分に相当する部分を除去した。

すなわち、ポジ型のマイクロボジツ）１３００−２７　
（商品名、５ｈｉｐｌｅｙ社製）フォトレジストを用い
て所望の形状にフォトレジストパターンを形成した後、
リン＃（８５容量％水溶液）、硝酸（ａＯ容容量氷水溶
液、氷酢酸及び水を１６二１　：２：ｌの割合で混合し
たエツチング溶液を用いて露出部（レジストパターンの
設けられていない部分）の導電層１１３を基板上から除
去し、共通電極１１５及び個別電極１１４を形成した。

次に、光変換部となる部分のｎ十層１１２を第１１図（
ｅ）に示すように除去した。

即ち、上記マイクロポジット１３００−２７フオトレジ
ストを基板から剥離した後、平行平板型プラズマエツチ
ング装置ＤＥＭ−４５１（日電アネルバ社製）を用いて
プラズマエツチング法（別名リアクティブイオンエツチ
ング法）でＲＦパワー１２０Ｗ、ガス圧０．ＬＴｏｒｒ
でＣＦ４ガスによるドライエツチングを５分間行ない、
露出部のｎ十層１１２および光導電層１１１の表面層の
一部を基板から除去した。

なお、本実施例では、エツチング装置のカソード材料の
インプランテーションを防止する為に、カソード上のポ
リシリコンのスパッタ用のターゲット（８インチ、純度
９９，９９９％）を置き、その上に試料をのせ、カソー
ド材料のＳＵＳが露出する部分はドーナツ状に切抜いた
テフロンシートでカバーし、ＳＵＳ面がほとんどプラズ
マでされない状態でエツチングを行なった。その後、窒
素を３ＪＪ／ｍｉｎの速度で流したオープン内で２００
℃、６０分の熱処理を行なった。

こうして作成されたフォトセンサーアレイの表面に１次
に保護層を以下のようにして形成した。

すなわち、フォトセンサーアレイ上にグロー放電法によ
って保護層としてのシリコンナイトライド層１１６を形
成した。

すなわち、Ｈ２で１０容量％に希釈されたＳｉＨ４と１
００％ＮＨ３を１＝４の流量比で混合した混合ガスを用
い、その他は先のａ　−３ｉ層を形成したのと同様にし
て、０．５ｇ、ｍの層厚のシリコンナイトライド（ａ−
５ｉＮＨ）層１１６を第１１図（ｆ）に示すように形成
した。

更に、この保護層１１６を基板として、実施例４と同様
にして、青５，１４．赤６の３色の着色パターンからな
るカラーフィルターを形成し、第３図に示すように、各
フォトセンサー上にそれぞれ着色フィルターが配置され
たカラーフォトセンサーアレイを形成した。

本実施例に於いて形成されたカラーフォトセンサーアレ
イに於いてもカラーフィルター形成時に実施例１及び３
に於けるのと同様な効果を得ることができ、形成された
カラーフォトセンサーは良好な機能を有するものであっ
た。

実施例９ 実施例３に於いて形成したカラーフィルターを、接着剤
を用いて、実施例８に於いて形成したフォトセンサーア
レイ上に貼着することによカラーフォトセンサーアレイ
を形成した。

本実施例に於いて形成したカラーフォトセンサーも実施
例８に於いて形成したものと同様に。

良好な機能を有すものであった。

本発明によれば、着色層が耐熱性および耐溶剤性に優れ
、かつ分光特性にも優れた色素の蒸着により形成される
ので、蒸着による色素層の形成、蒸着色素層のパターニ
ングなどの製造上の点及び形成されたカラーフィルター
の光学的機能の点からも優れたカラーフィルターを提供
することができた。特に、従来、所定の分光特性が得ら
れにくかった緑色色素層に、オクタ−４，５−フェニル
フタロシアニン１色素を７７トラキノン系色素で色補性
した色素が用いられているので、本発明のカラーフィル
ターの有する緑色着色層は、所定の分光特性を有するも
のとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明のカラーフィルターの製造法を
説明するための工程図、第７図、第８図は実施例１及び
３において得られた色素層の分光透過率のグラフを示し
、第９図（ａ）〜（ｈ）は本発明カラーフィルターを有
するカラー用液晶表示素子の製造工程図、第１０図は本
発明のカラーフィルターを有するカラー用フォトセンサ
ーアレイの模式的平面部分図、第１１図（ａ）〜（ｇ）
は第１０図に示したカラー用フォトセンサーアレイの形
成工程図である。 １．９０，１１０・・・基板、２・・・レジストパター
ン、３・・・色素層、４，５および６・・・パターン状
色素層、７・・・樹脂、８・・・緑色の分光特性、９・
・・青色の分光特性、１０・・・緑色の分光特性、９１
・・・画素電極、９２・・・ゲート電極、９３゜９９・
・・絶！？、９４・・・スルーホール、９５゜１１１−
・・光導電層、　９６　、１１２−ｎ十層、９７・・・
ソース電極、９８・・・ドレイン電極、１１３・・・導
電層、１１４・・・個別電極、１１５・・・共通電極、
１１６・・・保護層。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）オクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系色素
   およびアントラキノン系色素を蒸着して形成される緑色
   色素層を有することを特徴とするカラーフィルター。
2. （２）前記オクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系
   色素がオクタ−４，５−フェニルフタロシアニンあるい
   は下記の構造式によって示されるオクタ−４，５−フェ
   ニルフタロシアニンの金属錯塩である特許請求の範囲第
   １項記載のカラーフィルター。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （上記式中、ＲはＣｕ、ＧａＯＨ、ＶＯ、Ｎｉ、Ｐｄ、
   Ｐｂ、Ｍｇ、ＣａまたはＣｏを表わす。）
3. （３）前記アトラキノン系色素が下記構造式によって示
   される化合物である特許請求の範囲第１項記載のカラー
   フィルター。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
   等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
   等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
   等があります▼
4. （４）前記緑色色素層が、基板上に設けられたパターン
   状緑色色素層である特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載のカラーフィルター。
5. （５）前記緑色色素層が、レジストパターンを有する基
   板上に前記オクタ−４，５−フェニルフタロシアニン系
   色素及び前記アントラキノン系色素を蒸着後、該色素蒸
   着層の前記レジストパターン上に設けられた部分を、前
   記レジストパターンともに基板上から除去することによ
   って形成したパターン状緑色色素層である特許請求の範
   囲第４項記載のカラーフィルター。
6. （６）前記レジストパターンがポジ型レジストパターン
   で形成されたものである特許請求の範囲第５項記載のカ
   ラーフィルター。
7. （７）前記基板が、表示装置の表示部である特許請求の
   範囲第４項まはた第５項記載のカラーフィルター。
8. （８）前記基板が、固定撮像素子である特許請求の範囲
   第４項または第５項記載のカラーフィルター。
9. （９）前記基板が、イメージセンサーの受光面である特
   許請求の範囲第４項または第５項記載のカラーフィルタ
   ー。