JPS62108204A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーフィルターに関するもので、特にＣＣｎ
　（チャージ、カップルド、デバイス）、ＢＢＤ　（パ
ケット、ブリケート、デバイス）、ＣＩＤ　Ｃチャージ
、インジェクション、デバイス）、ＢＡＳＩＳ　（ベー
ス、ストアータイプ、イメージセンサ−）等のカラー撮
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
微細色分解用のカラーフィルターに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、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
の親水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、染料を溶解させた染色浴中に
媒染層を浸漬するというコントロールの難しい浸式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
欠点を有している。また、使用できる色素の耐熱性が１
５０〜１６０℃程度までと比較的低く、熱的処理を必要
とする工程では使用が困難であった。

これに対して、着色層として染料や顔料の色素薄膜を蒸
着等の気相堆積法で形成する蒸着法が知られている（特
開昭５５−１４８４０θ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、蒸着性を有す
る色素の特性から一般的に耐熱性が良いという特徴も有
している。

更に、着色層のパターニング方法の１つとして、フォト
リソ工程を直接適用できるという利点も有している。し
かしながら蒸着に適する使用可能な色素の選択が容易で
ないため、蒸着法は今までのところ普及するに到ってい
ない。

ところでカラーフィルターを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、色分解用フィルターとして適切な分光
特性を有するものでなければならない。

また、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には不適当
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、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。

特に蒸着法においては、耐熱性があって台易に蒸発気化
可能であり、かつフォトリソ工程での溶剤処理に耐えね
ばならないという製造面での制約が強く、使用できる色
素が限られてしまうために、染色法に比べて種々の利点
があるにもかかわらず、薄着型カラーフィルターは普及
していなかった。

ところで蒸着型フィルターに用いられる色素に要求され
る特性は、前述したように蒸着可能であり、蒸着後のレ
ジストによるフォトリソ工程での溶剤や熱処理に耐え、
かつフィルターとしてバランスのとれた分光特性を有し
ていることであるが、こういった緒特性を比較的良く満
足する色素としてキナクリドン系マゼンタ色素が知られ
ている。

しかしながら、キナクリドン系マゼンタ色素は優れた蒸
着性および耐溶剤性を有するものの、その分光特性に青
色分光成分を有しており、赤色着色層を形成する色素と
しては必ずしも満足のゆくものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって
、本発明の主たる目的は、上記キナクリドン系マゼンタ
色素の有する赤色としての分光特性の問題点を解消する
とともに、該キナクリドン系マゼンタ色素の有する優れ
た蒸着性および耐溶剤性を利用することによって、優れ
た分光特性を有し、かつ耐熱性および耐溶剤性にも優れ
た赤色着色層を有する蒸着型カラーフィルターを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明は、キナクリドン系マゼンタ
色素およびイソインドリノン系黄色色素、またはキナク
リドン系マゼンタ色素およびアントラキノン系強色色素
を蒸着して形成される赤色色素層を有することを特徴と
するカラーフィルターである。

即ち２本発明のカラーフィルターは、耐熱性および耐溶
剤性に優れたキナクリドン系マゼンタ色素を利用し、こ
れとともにイソインドリノン系黄色色素またはアントラ
キノン系黄色色素を用いることによって、キナクリドン
系マゼンタ色素の有する青色分光成分をカットし、赤色
としての優れた分光特性を示すように成した着色層を有
するものである。

本発明のカラーフィルターの有する赤色色素層は１通常
は、キナクリドン系マゼンタ色素とイソインドリノン系
黄色色素とを順次、またはキナクリドン系マゼンタ色素
とアントラキノン系色素とを順次蒸着積層したものとし
て形成される。しかし、キナクリドン系マゼンタ色素と
イソインドリノン系黄色色素の混合若しくは同時蒸着、
あるいはキナクリドン系マゼンタ色素とアントラキノン
系色素との混合若しくは同時蒸着によって、キナクリド
ン系マゼンタ色素にイソインドリノン系黄色色素若しく
はアントラキノン系色素が混合分散されとものとして形
成してもよい。

このような赤色色素層の膜厚又は蒸着量は、所望とする
カラーフィルターの分光特性に応じて適宜決定される。

積層構成とする場合の膜厚は、通常、それぞれ５００〜
ｌ０ＱＯＯＡが適切である。もちろん、混合分散する場
合には、単層構成で本発明の目的を十分に達成すること
ができるが、所望に応じて分散比の異なる２つ以Ｆの層
を順次積層したものとしてもよい、この場合も膜厚は、
それぞれ５００〜１００ＯＯＡが適切である。

本発明で用いられるキナクリドン系マゼンタ色素とは、
下記式ＣＩ）で示される基本骨格をもち、それからの誘
導体をも含めたものをさす。

誘導体としては、例えば などが挙げられ、これらは単独で、またその混合物とし
て用いられる。

このようなキナクリドン系マゼンタ色素を具体的に示せ
ば、例えば市販されているもの（商品名）として、 リオノゲンレクド２Ｂ　　（東洋インキ製）リオノゲン
マゼンタＲ（東洋インキ製）ファーストゲインスーパー
マゼンタＲ，ＲＳ（大日本インキ製） シンカシアレッドＢＲＴ、ＹＲＴ　　（デュポン製）シ
ンカシアバイオレットＢＲＴ　　（デュポン製）などが
挙げられる。

このようなキナクリドン系マゼンタ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ており、蒸着によって色
素薄膜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キナクリドン系マゼンタ色素の
薄膜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、蒸着膜としてすぐれた物性を有するもので
ある。

しかしながら、前述の如く赤色とじての優れた分光特性
を発揮させるためには、青色分光成分のカット、すなわ
ち装色色素で色補正する必要がある。

このようなキナクリドン系マゼンタ色素の色補正に用い
る色素としては、青色分光成分の殆どをカットし得る黄
色色素でなければならない、また蒸着法で形成するので
、キナクリドン系マゼンタ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、本発明で用いるイ
ソインドリノン系あるいは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、キナクリドン
系マゼンタ色素との組合せにおいて蒸着型のすぐれた赤
色着色層の形成を可能にするものである。

本発明で用いられる黄色色素の１つであるイソインドリ
ノン系黄色色素とは、ペテロ原子を含む芳香族縮合多感
構造を有しており、基本的には下記式（ＩＩ）のように
表わすことができる。

（但し、Ｒは２価の有機基を表わす、）４．５．Ｅｆ、
７位が塩素で置換されていないものも含めることができ
るが、耐光性、耐溶剤性の点では置換型の方が好ましい
。

代表的なイソインドリノン系黄色色素の例は、前記式（
ＩＩ）中のＲが次のものとして挙げられる。

ＣＨ３ＣＨ３ 但し、本発明におけるイソインドリノン系黄色色素は、
必ずしもこれらに限定されるものではない。

このようなイソインドリノン系黄色色素を具体的に示せ
ば１例えば市販されているもの（商品名）として。

イルガジンイエロー２ａＲｔ、ａｔ、ｔＥ、２ａＬｒｉ
１（チバガイギー製） リオノゲンイエロー３ＧＸ　　（東洋インキ製）ファー
ストゲンスーパーイエローＧＲ，ＧＲＯ，ＧＲＯＨ（大
日本インキ製） イルガジンイエロー２ＲＬＴ、３ＲＬＴ、３ＲＬＴＮ（
チバガイギー製） リオノゲンイエローＲＸ　　（東洋インキ製）リソール
ファストイエロー１８４０　（ＢＡＳＦ製）カヤセット
イエローＥ−２ＲＬ、Ｅ−３ＲＬ１７Ｂ（日本化薬製） クロモフタールオレンジ２Ｇ　（チバガイギー製）など
が挙げられる。

本発明で用いられるもう１つの黄色色素であるアントラ
キノン系黄色色素とは、例えば以下に例示するような構
造式を有するものである。

但し、本発明におけるアントラキノン系黄色色素は、必
ずしもこれらに限定されるものではない。

このようなアントラキノン系黄色色素を具体的に示せば
、例えば市販されているもの（商品名）として。

クロモノタール　イエロー　Ａ２Ｒ （チバガイギー製）　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　７０８００
ヘリオフアースト　イエロー　Ｅ３Ｒ （バイエル製） パリオゲン　イエロー　Ｌ１５ＥｌＯ （ＢＡＳＦ製）　　　　　　　Ｃ，１，？ｔｏ、　８８
４２０カヤセツト　イエロー　トＲ （日本化薬製）　　　　Ｃ：、１．Ｎｏ、　８５０４９
クロモフタール　イエロー　ＡＧＲ （チバガイギー製） パイプラスト　イエロー　Ｅ２Ｇ （バイエル製） 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）　　　　（：、１．Ｎｏ、　８１７２５
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　Ｖ （ヘキスト製）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８０５３１ミ
ケスレン　ソリコブル　イエロー　１２Ｇ（三井東圧製
）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８０８０５ミケスレン　イ
エロー　ＣＦ （三井東圧製）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８８５１０二
ホンスレン　イエロー　ＧＣＦ （住友化学製）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　［ｆ５４３０
インダンスレン　イエロー　３Ｇ （バイエル製）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８５４０５二
ホンスレン　イエロー　４ＧＬ （住友化学製） インダンスレン　イエロー　５ＧＫ （バイエル製）　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８５４１０パ
ランスレン　イエロー　ＰＧＡ （ＢＡＳＦ製）　　　　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　８８４
００チバノン　イエロー　２Ｇ （チバガイギー製） インダンスレン　イエロー　Ｆ２ＧＣ （ヘキスト製） アントラゾール　イエロー　ＩＣＧ （ヘキスト製） インダンスレン　イエロー　５ＣＦ （ＢＡＳＦ製） ミケスレン　イエロー　３ＧＬ （三井東圧製） インダンスレン　イエロー　ＬＧＦ （ＢＡＳＦ製） モノライト　イエロー　ＦＲ （ｔａｒ製） カヤセット　イエロー　Ｅ−ＡＲ （日本化薬製） などが挙げられる。

北記イソインドリノン系黄色色素およびアントラキノン
系黄色色素は、その基本骨格である芳香族縮合多環構造
により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発する性質を
有しており、前述したキナクリドン系マゼンタ色素と同
様に、蒸着によって色素薄膜を形成するには極めて好適
なものである。

また、Ｍ着によって形成されたイソインドリノン系菌色
色素若しくはアントラキノン系黄色色素の薄膜は、キナ
クリドン系マゼンタ色素におけると同様に、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するものである。

更に、これらキナクリドン系マゼンタ色素、イソインド
リノン系黄色色素およびアントラキノン系黄色色素の蒸
着膜は、有機溶剤に対して優れた耐性を有しており、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１色素層に対して、レジストの塗Ｉ
τｊ、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得るものであり。

微細カラーフィルター等の製造に極めて好適である。

前述の如く１本発明のカラーフィルターの有する赤色色
素層は、上記のキナクリドン系マゼンタ色素と、イソイ
ンドリノン系黄色色素またはアントラ午ノン系黄色色素
とを用い、通常は、キナクリドン系マゼンタ色素とイソ
インドリノン系黄色色素とを順次、またはキナクリドン
系マゼンタ色しｋとアントラキノン系色素とを順次蒸着
積層して形成されるが、キナクリドン系マゼンタ色素と
イソインドリノン系黄色色素の混合若しくは同時蒸着、
あるいはキナクリドン系マゼンタ色素とアントラキノン
系色素との混合若しくは同時蒸着でも差しつかえないも
のである。

次に本発明のカラーフィルターを形成する場合の基若色
素層のパターニングについて説明する。

Ｍ着色素層のパターニング技術としては１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トから除去
し、色素パターンを形成するものである。（特開昭５８
−３４９Ｅ１１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、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レジストパタ
ーンが形成された状態が得られる０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ヒにあ
る色素層も基板−ヒから除去され、色素層のノ、（板Ｅ
に直接積層された部分が基板ヒに残されて）に着色素層
のパター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Ｊ層には何ら直接的な作用を及
ぼすことなく、物理的に基板ヒから八着色素層の不用部
分を除去することができる。

色素層のリフトオフ法よるパターニングに用いるレジス
トとしては、後に、現像液による基板からの除去処理時
に、基板から剥離あるいは溶解可能であればネガ型、ポ
ジ型を問わない、−シ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が
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０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ｔ合栄位として下
記構造で示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
どの溶解俺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１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、ＦＰＭ　２１０．ＦＢＭ
ｌｌｏおよびＦＢＭ　１２０　　（いずれも商品名でダ
イキン１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Ｒ２、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，
１３５０Ｂ、１３５ＱＪ　。

１３７０．１３７５，１４５０，１４５０Ｊ、１４７Ｇ
、１４７５，２４００，２４１５゜（以上シプレー社製
） ウェイコート　（Ｗａｙｃｏａｔ）：　ＨＰＲ−２０４
，ＨＰＲ−２０５゜ＨＰＲ−２０６，ＨＰＲ−２０７，
）ＩＰＲ−１１８２，Ｗａｙｃｏａｔ　　：　ＭＰＲ（
以上ハント社製） コダック　マイクロ　ポジティブ　レジスト（にｏｄａ
ｋ　Ｍｉｃｒｏ　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｒｅ５ｉｓｔ）　
８Ｈ（コダック社製） アイソファイン　ポジティブ　レジスト（Ｉｓｏｆｉｎ
ｅ　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｒｅ５ｉｓｔ）（マイクロイメ
ージテクノロジー社製）Ｐ（：　　１２９，１２９ＳＦ
　　　　　（ポリクローム社製）ＯＦＰＲＩＩ　：　７
７．７８，８０００ＥＢＲ：　１０００，１０１０．１
０３００ＤＵＲ：　１０００，１００１，１０１０，１
０１３．１０１４（以上東京応化社製） ＥＢＲ：　１　、９　　　　　　　　　　（東し製）Ｆ
ＭＲ：　Ｅｌｏｏ、ＥＩＯＩ　　　　　（富士薬品工業
酸）ジェー　ニス　アール　ポジティブ　フォトレジス
ト　（ＪＳＲＰｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｐｈｏｔａｒｅｓｉｓ
ｔ）ＰＦＲ３００３（日本合成ゴム社製） セレクティランクス（Ｓｅｌｅｃｔｉｌｕｘ）　Ｐ（メ
ルク社製） 以上説明したようなパターニング工程によって、蒸着色
素層をパターニングし、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
た後に、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
使用できる。

色素層の保！を膜を形成することのできる材料としては
、例えばポリウレタン、ポリカーボネート、シリコン、
アクリルポリパラキシリレン等の有機樹脂や、　Ｓｉ３
Ｎ、　、５ｉ０２　、Ｓｉｎ、　Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ
３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、ディー２ンピング。

ロールコータ−等の塗布法あるいは蒸着法等によって蒸
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Ｅ説明したような蒸着色素層のパターニングは適巴な
基板上で行なうことができ、用いる基板としては１色素
の蒸着が可能であり、形成されたカラーフィルターが所
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、あるいはパターン状の
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。

ＣＧＤ、ＢＢＤ、ＣＩＯ，ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子
が形成されたウェハー、薄膜半導体を用いた密着型イメ
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
着性を更に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色素層を形
成するとより一層効果的である。

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、赤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−トにスピンナーを
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１１潤をおさ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１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１１：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ｔ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２上に色素層３
を真空蒸着法によって形成する。キナクリドン系マゼン
タ色素と、イソインドリノン系黄色色素若しくはアント
ラキノン系偵色色素とを積層する場合は蒸着を繰り返す
６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５００〜１００００八程度である。

次に、色素層３の設けられているノ＾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赤色
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１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。

また１本発明のカラーフィルターは、第６図に示すよう
にフィルター旧都に、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〕

以下に本発明の実施例を示す。

実施例１ ガラス基板上にスピナー塗布法により、ポジ型レジスト
ＦＰＭ２１０　　（商品名：ダイキン工業製）をｏ、ｅ
、の膜厚に塗布した０次に、レジスト層に１８０℃、３
０分間のブ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−Ｆ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。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１本
発明に言うキナクリドン系マゼンタ色素であるリオノゲ
ンレッド２Ｂ　　（商品名：東洋インキ製、Ｃ，１，Ｎ
ｏ、４８５００）を詰めたモリブデン製蒸着ポートとを
真空法肩装置の真空槽内の所定の位置に配置し、真空槽
内を排気した。真空度ｔｏ−５〜１０４ｔｏｒｒにおい
て蒸着ボートを４００〜５００℃に加熱して約２００Ｏ
Ａの厚で、レジストパターンの形成されている基板Ｅに
リオノゲンレッド２Ｂの蒸着層を形成した。

上記同様の方法により、イソインドリノン系黄色色素と
してファーストゲインスーパーイエローＧＲＯＨ（商品
名二大日本インキ製）を、上記リオノゲンレッド２Ｂの
蒸着層上に約４０００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
専用現像液に浸漬撹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、キナクリドン系マゼンタ色素およびイソインド
リノン系黄色色素からなる基板上の赤色色素層をストラ
イプ状にパターニングし、本発明のカラーフィルターを
得た。

これら一連の工程を経ても基板−ヒの色素の蒸着層は何
ら損傷を受けず、蒸着色素層の分光特性の低下はほとん
ど認められなかった。

得られた赤色色素層の分光特性を第７図の曲線ｌＯに示
す、この分光曲線ｌＯから明らかなように、インインド
リノン系黄色色素であるファーストゲインスーパーイエ
ローＧＲＯＨの分光特性（曲線９）によって、キナクリ
ドン系マゼンタ色素であるリオノゲンレッド２Ｂの分光
特性（曲線８）における青色成分をカットし、赤色成分
が生かされた優れた赤色特性を、本発明のカラーフィル
ターの有する赤色色素層が有していることが認められた
。

実施例２〜８ キナクリドン系マゼンタ色素、イソインドリノン系黄色
色素、アントラキノン系黄色色素として、第１表に示し
た色素を組合わせて使用する以外は、実施例１と同様に
して本発明のカラーフィルターの赤色色素層を形成した
。

いずれも実施例１の場合と同様に分光特性の改善された
パターン状赤色色素層が得られた。

実施例９ ガラス基板上にまず第１色目として緑色ストライプパタ
ーンを、蒸着色素層形成用の色素に銅オクター４．５−
フェニルフタロシアニンを用い、実施例１の方法に準じ
て、所定の位置に形成した。この銅オクター４，５−７
エニル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′５−１０’ｔｏｒｒとし、蒸着ボート
を４５０〜５５０℃に加熱して約３０００人の層厚とな
るように実施した。

次に、緑色ストライプパターンの形成されたガラス基板
上に、第２色目として青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の位置に形成した。

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′Ｓ−１０’　ｔｏｒｒとし、蒸
着ポートを４５０〜５５０℃に加熱して、層厚が約４０
００Ａ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、第３色目として赤色スト
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、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、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色ストライプの着色パ
ターンを得た。

以上の着色パターンの形成工程に於いて、緑色及び青色
色素層は勿論のこと、赤色色素層も現像処理で全く溶解
せず、また熱処理工程中を経てもこれら色素層に割れや
剥離あるいは劣化を生じることなく１分光特性も損なわ
れることがなかった。

最後にゴム系樹脂の保護膜として市販のネガレジストＯ
［ｌＵＲ１１０ＷＲ（商品名、東京応化製）　ｔｔ、上
記に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５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
特性を第８図に示す。

実施例１０ 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）８〇七に１００ＯＡの層
厚の１．Ｔ、０画素電極８１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Ａ１を１００
ＯＡ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ニングして第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８３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８４を第９図（ｃ）に示すよう
に形成した。

ここで、基板θ０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Ｓ　ｉ　Ｈ４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全而に２００ＯＡの層
厚のａ−９ｉ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、ｔｏｏｏへの層厚のｎ１層８Ｂ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ｎ１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）に示したよう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８６が設
けられている基板面に、ＡＩをＩＧＯＯＡ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ｍ　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８１のそれぞれに対応させて、実施例
９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
全面に配向機能を封手した絶縁膜９９としてのポリイミ
ド樹脂を１２０ＯＡの層厚に塗布し、２５０℃、１時間
の加熱処理によって樹脂の硬化を行ないカラーフィルタ
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：　７０５９、コーニン
グ社製）の−面に前記の方法と同様にして、１０００Ａ
の１．Ｔ、０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１２００Ａ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形成
にあたっては、実施例１及び９と同様の効果が得られた
。

実施例Ｉ！ ３色カラーフィルターを画素電極ヒに設ける代わりに、
対向電極上に設ける以外は実施例１０と同様にして１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形成
にあたっては実施例１及び９と同様な効果が得られた。

実施例１２ ｃｃｎ　　（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９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形成に
あたっては、実施例１及び９と同様の効果が得られた。

実施例１３ ＣＣＤ　　（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９に於いて形成したカラーフ
ィルターを、ＣＣ［ｌ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形成に
あたっては、実施例１及び９と同様の効果が得られた。

実施例１４ 第１θ図の部分平面該略図に示すような本発明のカラー
フィルターを有するカラー用フォトセンサーアレイの形
成を第１１図に示した工程に従って以丁のように実施し
た。

まず、ガラス基板（商品名：　７０５９、コーニング社
製）１１０の七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）　ＩＩ＋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Ｓ　ｉ　８４
をガス圧０．５０Ｔｏｒｒ、　ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃ７）パワー１０Ｗ　、　）ｆ、板温度２５
０℃で２時間基板上に堆積させることによって０．７μ
ｓ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＋層１１２を設けた。

すなわち、Ｈ７で１０容量％に希釈された５ｉｎ４と、
Ｈ２テ１００　ｐｐ層ニ希釈サすタＰＨ３ト’Ｆｔ　１
：１Ｇ　テ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！１１　
に連続して、０．１−の層厚のｎ＋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
ＡＩを０．３−の層厚にｎ　４Ｐ層１１２上に堆積させ
て、導電層１１３を積層した。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、ポジ型のマイクロポジット１３００−２７（
商品名１．５ｈｉｐｌｅｙ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（ＳＯ容容量氷水溶
液、氷酢酸及び水を１８：　　１：　　２：　１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ｎ１層１１２を第１１図（
ｅ）に示すように除去した。

すなわち、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
ツチング装置口ＥＸ−４５１（日型アネルバ社製）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０．１Ｔ
ｏｒｒ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＋層１１２及び光導”ｌｌ１Ｐｆｊ１
１１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ＩＦするために、カソード上
にポリシリコンのスパッタ用ターゲット（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ッツ状に切抜
いたテフロンシートでカが−Ｌ、ＳＵＳ面がほとんどプ
ラズマでさられない状態でエツチングを行なった。その
後、窒素を３Ｊ／＋ｗｉｎの速度で流したオーブン内で
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１１Ｂ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ｌ：４の波量比で混合した混合ガスを用
い、その他は先のａ−Ｓｉ層を形成したのと同様にして
、　０．５−の層厚のシリコンナイトライド（ａ−Ｓｉ
ＮＨ）層ｔｈｅを第１１図（ｒ）に示すように形成した
。

更に、この保護層１１８を基板として、実施例９と同様
にして、青５、緑４、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１Ｏ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−形成時に実施例１及び９に
於けるのと同様な効果を得ることができ、分光特性の優
れたカラーフィルターを有　−するカラーフォトセンサ
ーが得られる。このため、カラーフォトセンサーの読取
り精度が向上すると共に、耐熱性および耐溶剤性に優れ
ているため、ビット欠陥の発生が減り、歩留りが向上す
る。

実施例１５ 実施例９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！４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り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１４に於いて形成したものと同様に。

良好な機能を有するものであった。

〔発明の効果〕

以ヒに説明した如く、不発明によれば、キナクリドン系
マゼンタ色素の有する赤色としての分光特性の問題点が
解消され、該キナクリドン系マゼンタ色素の有する優れ
た蒸着性および耐溶剤性を利用することによって、優れ
た分光特性を有し。

かつ＃熱性および耐溶剤性にも優れた赤色着色層を有す
るカラーフィルターを提供することができるようになっ
た。

また１本発明のカラーフィルターを有する読取りセンサ
ーでは、カラーフィルターの特性が優れているため、読
取りの精度が大いに向ヒする。更に、本発明のカラーフ
ィルターは耐熱性および耐溶剤性に優れているため、多
数ビットを扱う素子（例えば、フォトセンサー、薄膜ト
ランジスター、ＣＣＤ等）に本発明のカラーフィルター
を設けると、ビット欠陥の発生が減り、歩留りが向上す
る。

【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図は実施例１に於いて得ら
れた本発明のカラーフィルターの有する赤色色素層の分
光透過率を示すグラフ、第８図は実施例９に於いて得ら
れた本発明のカラーフィルターの有する色素層の分光透
過率を示すグラフ、第９図（ａ）〜（ｈ）は本発明のカ
ラーフィルターを有するカラー用液晶表示素子の製造工
程図、第１θ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１
１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ニレジストパターン ３：色素層　　　　　４，５，８　：パターン状色素層
７：保護層　　　　　ｌ！：赤色色素層の分光特性１２
：緑色色素層の分光特性 １３：青色色素層の分光特性 ９５．１１１　：光導電層　　θＢ、１１２：　ｎ＋　
層１１３：導電層　　　　１１４：個別電極１１５：共
通電極　　　１１６：保護層９１：画素電極　　　　９
２：ゲート電極９３　、９９　：絶縁層　　　９４ニス
ルーホール８７：ソース電極　　　８８ニドレイン電極
。 特許出願人　　キャノン株式会社 代　理　人　　　若　　　林　　　　　忠第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ４００　　　５００　　　　ｅｏｏ　　　　７００敗　
技　（ｎｍ） 第７図 ４００　　　５００　　　６００　　　７ＣＯ彼　長　
　（ｎｍ） 第８図 第９図 第１０図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）キナクリドン系マゼンタ色素およびイソインドリ
   ノン系黄色色素、またはキナクリドン系マゼンタ色素お
   よびアントラキノン系黄色色素を蒸着して形成される赤
   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）前記赤色色素層が、基板上に設けられたパターン
   状赤色色素層である特許請求の範囲第１項記載のカラー
   フィルター。
3. （３）前記赤色色素層が、レジストパターンを有する基
   板上に前記キナクリドン系マゼンタ色素およびイソイン
   ドリノン系黄色色素、またはキナクリドン系マゼンタ色
   素およびアントラキノン系黄色色素を蒸着後、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赤色色素層である特許請求の
   範囲第２項記載のカラーフィルター。
4. （４）前記基板が、表示装置の表示部である特許請求の
   範囲第２項または第３項記載のカラーフィルター。
5. （５）前記基板が、固体撮像素子である特許請求の範囲
   第２項または第３項記載のカラーフィルター。
6. （６）フォトセンサーアレイ上に赤色色素層を有する着
   色パターンからなるカラーフィルターを設けたカラーフ
   ォトセンサーアレイにおいて、前記赤色色素層がキナク
   リドン系マゼンタ色素およびイソインドリノン系黄色色
   素、またはキナクリドン系マゼンタ色素およびアントラ
   キノン系黄色色素を蒸着して形成されたものであること
   を特徴とするカラーフォトセンサーアレイ。