JPS6289904A - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、カラーイメージセンサ−１液晶デイスプレイ
等に使用するに適したカラーフィルターに関するもので
ある。

［発明の背景］ 従来、カラーイメージセンサ−１液晶デイスプレイ等に
使用する色分解用カラーフィルターの製造法としては１
例えば、特公昭５２−１７３７５号公報に記載されるよ
うな染色法が採用されている。この染色法は通常、下記
の方法により行なわれている。まず、水溶性樹脂に感光
性を付与した感光液をガラスまたはデバイス等の所定の
基板に均一に塗布し、乾燥させて感光膜を形成した後。

写真製版技術を用いて、ストライプやモザイク状などの
所望パターンのレリーフを形成し、このレリーフ部分を
所定の分光特性を有する染料を用いて染色する操作によ
り、第一色目の着色樹脂層を形成する。次いで、その上
に混色防止用中間層を形成するか、または固定化処理を
行なう。更に第二色目以降の着色樹脂層を形成するため
に同様な操作を繰返し所定の着色樹脂層積層体を形成し
た後、最上層に透明な保護層を形成し、カラーフィルタ
ーを得る。

着色樹脂層の基体樹脂としては、ゼラチン、カゼイン、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル誘導体、セルロ
ース誘導体、ポリアクリルアミド誘導体およびその誘導
体などの水溶性樹脂が知られている。感光液は、これら
の水溶性樹脂の少なくとも一種類と、重クロム酸塩、ジ
アゾ化合物およびジアジド化合物などの感光性付与剤（
光硬化剤）とから構成される水溶性感光性組成物を含む
塗布液である。この感光液に要求される性質としては、
塗膜性能、基板との密着性、染色性、解像力、パターン
再現性および感度等があり、これらの諸特性を満足する
ものとして、ゼラチン、カゼインおよびポリビニルアル
コールが良く使用されている。たとえば、ゼラチン水溶
液に重クロム酸塩を加えて、感光性を付与したものは、
高圧水銀灯で十分露光可能であり、しかも可視域に感光
性を有するにもかかわらず、現像（硬化）後は可視域の
吸収は消滅するため感光液としては極めて良好な特性を
有している。

トコ口が、一方ではゼラチン、カゼインおよびポリビニ
ルアルコール等の水溶性樹脂からなる感光液は、保存性
が悪かったり、染色性が不十分であったり、また塗布あ
るいは染色の際に溶液を一定温度に加温することが必要
なため製造のコントロールが難しいというようないくつ
かの欠点がある。

カラーフィルター用水溶性樹脂として、他の合成高分子
化合物を混合して使用する方法も提案されている。たと
えば共重合体ラテックスを用いるもの（特開昭５３−４
７２２７号公報）１重合体媒染剤を用いるもの（特開昭
５８−１３４６１１号公報）等が知られている。しかし
ながら、これらの合成高分子化合物を併用したものは、
染色濃度が不充分であったり、高分子化合物と光硬化剤
（例えば重クロム酸塩）とが反応して硬化凝集したり、
これらの高分子化合物と前述のゼラチン。

カゼイン、ポリビニルアルコール等との相溶性が悪く、
混合した場合に相分離あるいは凝集をおこしたりして、
均質な皮膜が得られにくいとの問題がある。

［発明の目的コ 本発明の目的は、改良されたカラーフィルターを提供す
ることにある。

本発明の目的は、特にイメージセンサ−１液晶デイスプ
レイ等に使用する色分解フィルターとして、上記のよう
な欠点のないカラーフィルターを提供することにある。

本発明の他の目的は、光や熱に対する耐久性に優れ、色
素の褐色性の低いカラーフィルターを提供することにあ
る。

［発明の要旨］ 本発明は、基板上に積層された少なくとも一層の着色樹
脂層を含むカラーフィルターであって、該着色樹脂層が
、カチオン基を分子内に有する変性ポリビニルアルコー
ルを含む基体樹脂層を染色してなるものであることを特
徴とするカラーフィルターを提供するものである。

上記のカチオン基を分子内に有する変性ポリビニルアル
コールのカチオン基含有量は、０．１〜１５モル％の範
囲にあることが望ましく、さらに０．５〜１０モル％の
範囲にあることが特に望ましい。

［発明の効果］ 本発明のカラーフィルターの着色樹脂層の基体樹脂とし
て用いる重合体は、単独、もしくはゼラチン、カゼイン
、ポリビニルアルコール等の公知の基体樹脂と混合して
用いることができ、塗膜性能、基板との密着性、染色性
、解像力、パターン再現性、感度、耐熱性、耐光性等に
おいて優れている。

従って、本発明のカラーフィルターは、特にイメージセ
ンサ−１液晶デイスプレイ等に使用する色分解フィルタ
ーとして有用である。

［発明の詳細な記述］ 本発明のカラーフィルターは、カチオン基を分子内に有
する変性ポリビニルアルコールを、着色樹脂層の基体樹
脂成分として用いることを主な特徴とする。上記の変性
ポリビニルアルコールは、基体樹脂成分として、単独で
用いてもよく、あるいは公知の基体樹脂と混合して用い
てもよい。

本発明で用いる変性ポリビニルアルコールに含まれるカ
チオン基の例としては、下記のような一般式で表わされ
る基を挙げることができる。

一般式（Ｉ） （ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は水素原子もしくは低
級アルキル基を表わし、そしてＡは連結基である） 一般式（ＩＩ） Ｒ４　　　　Ｒ５ （ただし、Ｒ４　、Ｒ５　、Ｒ６およびＲ７はそれぞれ
水素原子もしくは低級アルキル基のいずれかを表わし、
Ａは連結基であり、モしてＸ−はアニオンである） 一般式（ＩＩＩ） （ただし、ｌ（８　、　ｌ（９、およびＲ１０はそれぞ
れ水素原子、低級アルキル基もしくはフェニル基のいず
れかを表わす） 一般式（ＩＶ） （ただし、Ｒ１１、Ｒ１２、ｌ（１３およびＲ１４はそ
れぞれ水素原子、低級アルキル基もしくはフェニル基の
いずれかを表わし、モしてＸ−はアニオンである） 二車，１息Ｖ） 一ＯーＡーＮ−Ｒ１６ （ただし、ＲＩ５及びｌｌｉ＋６は水素原子もしくは低
級アルキル基を表わし、モしてＡは連結基である）二Ｊ
Ｉ［　（ヱＤ− ！ 一ＯーＡーＮ−Ｒ１８＊　　ｘ− Ｉ７ （ただし、Ｒ１７、ｌ（＋８及びｌｌｉ１９はそれぞれ
水素原子もしくは低級アルキル基のいずれかを表わし、
Ａは連結基であり、モしてＸはアニオンである）一般式
（ＶＩＩ） Ｎ　＋　ｌ（２１ １（２Ｇ （ただし、ｌ（２０及びＲ２１は水素原子もしくは低級
アルキル基を表わす） 一般式（ＶＩＨ） ■ Ｎ＋　　Ｒ２３・　Ｘ （ただし、Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４はそれぞれ水素原
子もしくは低級アルキル基のいずれかを表わし、モして
Ｘ−はアニオンである） 上記の各一般式において、低級アルキル基とは炭素数１
〜６のアルキル基（メチル、エチル、プロピル、ブチル
、ペンチルおよびヘキシル）を意味する。なお、低級ア
ルキル基およびフェニル基はいずれも置換基を含んでい
てもよい。

上記のようなカチオン基を含む変性ポリビニルアルコー
ルについては、たとえば、特開昭５９−１０７３４５号
公報に開示があり，それ自体は公知である。

そして、Ｌ記のカチオン基を含む変性ポリビニルアルコ
ールは、たとえば、重合反応によりポリビニルアルコー
ルを製造する際に、上記のカチオン基が付いたビニル化
合物を導入して、これを共重合反応させることにより容
易に製造できる。

上記のカチオン基の付いたビニル化合物の例としては、
下記の化合物を挙げることができる。

一般式（Ｉ）のカチオン基を有する化合物としては、Ｎ
−（２−ジメチルアミ／エチル）アクリルアミド、Ｎ−
（２−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ−
（３−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−
（３−ジエチルアミンプロピル）アクリルアミド、Ｎ−
（３−ジメチルアミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ
−（３−ジエチルアミノプロピル）メタクリルアミド、
Ｎ−（１、ｌ−ジメチル−３−ジメチルアミノプロピル
）アクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジエチル−３−ジメ
チルアミ／ブチル）アクリルアミド、Ｎ−（１−メチル
−１，３−ジフェニル−３−ジエチルアミンプロピル）
メタクリルアミド、Ｎ−（３−メチルエチルアミノプロ
ピル）メタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−（３−ジメ
チルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２，２−
ジメチル−３−ジエチルアミノプロピル）アクリルアミ
ド、Ｎ−（２，２−ジメチル−３−ジメチルアミノプロ
ピル）クロトン酸アミド、Ｎ−（３，３−ジメチル−４
−ジメチルアミノブチル）メタクリルアミド、Ｎ−（３
−メチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（アミ
ノエチル）メタクリルアミド、およびインプロピルメタ
クリルアミドを挙げることができる。

−・般式（ＩＩ）のカチオン基を有する化合物としては
、上記一般式（Ｉ）の化合物を公知の四級化剤で四級化
した化合物を挙げることができる。

一般式（ＩＩＩ）のカチオン基を有する化合物としては
、■−ビニルイミダゾール、ｌ−ビニル−２−メチルイ
ミダゾール、１−ビニル−２−エチルイミダゾール、１
−ビニル−２−７エニルイミダゾールおよびｌ−ビニル
−２，４，５−）リメチルイミダゾールを挙げることが
できる。

一般式（ＴＶ）のカチオン基を有する化合物としては、
上記一般式（ＩＩＩ）の化合物を公知の四級化剤で四級
化した化合物を挙げることができる。

一般式（Ｖ）のカチオン基を有する化合物としては、ジ
メチルアミンエチルビニルエーテル、ジメチルアミノプ
ロピルエーテルおよびビニロキシエチルアミンを挙げる
ことができる。

一般式（ＶＩ）のカチオン基を有する化合物としては、
上記一般式（Ｖ）の化合物を公知の四級化剤で四級化し
た化合物を挙げることができる。

なお、本発明のカラーフィルターに用いるカチオン基を
分子内に有する変性ポリビニルアルコールのケン化度は
３０〜１００モル％の範囲にあることが好ましく、さら
に５０〜９９モル％の範囲にあることが特に好ましい。

また、変性ポリビニルアルコールの重合度は２００以上
であることが好ましく、特に５００〜５０００の範囲に
あることが好ましい。

前述のように、本発明の変性ポリビニルアルコールは基
体樹脂として単独で使用することができるが、また他の
公知の水溶性高分子化合物と併用することもできる。

本発明の変性ポリビニルアルコールと併用するては、ゼ
ラチン、アルブミン、カゼイン、セル゛ロース誘導体、
寒天、アルギン酸ナトリウム、糖誘導体、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド
およびその誘導体、ポリ酢酸ビニルおよびその誘導体が
あげられる。

必要に応じてこべらの公知の水溶性化合物を二種以上混
合してもよい。

ただし、基体樹脂層における前記の変性ポリビニルアル
コールの含有量は、含有樹脂量当り５重量％以上である
ことが好ましく、また３０重量％以下であることが好ま
しい。

公知のカラーフィルターの製造は、基板（たとえば、ガ
ラス板、プラスチック板、イメージセンサ−表面、液晶
ディスプレイ表面など）の上に、所望により適当な中間
層を介して、基体樹脂と所望の添加剤（重クロム酸カリ
ウムなどの硬化剤等）を含有する塗布液を塗布、乾燥し
て塗布層を形成したのち、この塗布層をパターンマスク
（モザイク、ストライプなどの模様のフォトマスク）モ
ザイク、ストライプ状などの基体樹脂層（レリーフ）を
形成し、この基体樹脂層を染色して着色樹脂層（着色レ
リーフ）とし、この着色樹脂層の上に保護層を形成する
ことによりなされている０通常において着色樹脂層は二
層以上積層される。この場合において、各層は混色防止
処理されるか、あるいは各層の間には混色防止層が設け
られることが多い。

本発明のカラーフィルターの製造は上記のような、従来
より公知の技術に従って行なわれ、その製造方法に特に
限定はない。

基体樹脂層の厚さは約Ｏ０１〜５ＪＬｍの範囲にあるこ
とが好ましく、約０．３〜２ルｍの範囲にあることが特
に好ましい。

基体樹脂層の着色技術も既に知られている。すなわち、
基体樹脂層（レリーフ）を青、緑、赤、シアン、マゼン
タ、あるいはイエローなどの染料で染色して、着色樹脂
層（色分解フィルター要素）とする操作が利用される。

この染色に用いられる染料としては、既に各種の染料が
知られており、特に酸性染料、直接染料、反応染料が好
ましい。

本発明において特に好ましく用いられる染料としては、
非アルカリ金属性染料（すなわち、従来用いられている
アルカリ金属含有染料のアルカリ金属原子をピリジニウ
ム系カチオン、アンモニウム系カチオン、キノリニウム
系カチオンなどの有機系カチオン、あるいは水素原子で
置き換えたもの）を挙げることができる。

なお、通常のカラーフィルターの製造に際しては、前述
の硬化剤、あるいは緩衝剤を含むリンス液など各種の処
理剤が利用されるが、これらについてもアルカリ金属を
含有しないものを用いることが好ましい。特に固体撮像
素子の表面に付設するマイクロカラーフィルターの製造
に際しては、そのような配慮を行なうことが望ましい。

本発明のカラーフィルターにおいては、着色樹脂層の所
望のｐＨ値の維持が容易になるため、その分光透過特性
が向上し、さらにその優れた分光透過特性が長期間安定
に維持されるとの利点がある。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

［比較例１］ 透明なガラス基板上に、下記組成の感光液を乾燥後の膜
厚が１．０ｐｍになるようにスピンナー塗布し、室温で
１５分乾燥して基体樹脂含有塗布層を形成した。

Ａ１産１羞 ゼラチン　　　　　　　　　　　　１０ｇ重クロム酸ア
ンモニウム　　　　　　　１ｇ水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１００ｍｆＬこの塗布層の
上にモザイク模様からなるパターンマスクを重ねて真空
密着させた後、５００Ｗの高圧水銀灯にて４０秒露光（
架橋硬化操作）を行ない、次に、これを４３℃の温水中
に１０分間浸漬し、現像処理を行なって、塗布層の非架
橋部分を溶解除去してモザイク状の基体樹脂層（レリー
フ）を作成した。

次に、このレリーフを下記組成のシアン染色液に４３℃
で８分間浸漬し染色を行った。

及士ＪＬ区減 銅フタロシアニン（テトラ）スルホン酸（テトラ）ピリ
ジニウム塩　　　０．５ｇｐＨ約６の緩衝液　　　　　
　　　　１文（水１ｆＬ当り、酢酸アンモニウム ２９．６ｇと酢酸０．９６ｍＭ とを含有するもの） 次にこのシアンに着色したレリーフを、リンス液（水１
ｆＬ当り酢酸１．５＋ｎＪ１含有）に３０秒間浸漬洗浄
したのち、乾燥してシアン着色樹脂層（シアンフィルタ
ー）を得た。

［比較例２］ 比較例１で用いたものと同一の透明なガラス基板上に、
下記の組成の感光液を、乾燥後の膜厚が１．０μｍにな
るように塗布乾燥した以外は比較例１と同様に処理を行
なうことによりシアン着色樹脂層（シアンフィルター）
を得た。

感光液組成 ポリビニルアルコール　　　　　　Ｌｏｇ（ケン化度８
？、８Ｌ重合度２０００　）水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１００ｍ文重クロム酸アンモ
ニウム　　　　　　２ｇただし、現像条件と染色条件と
は、次のように変更した。

現像条件：２５℃、５分 染色条件：２５℃、８分 ［実施例１］ 比較例１で用いたものと同一の透明なガラス基板上に、
下記の組成の感光液を、乾燥後の膜厚が１．０ｇｍにな
るように塗布乾燥した以外は比較例１と同様に処理を行
なうことによりシアン着色樹脂層（シアンフィルター）
を得た。

感光液組成 ポリビニルアルコール　　　　　　Ｉｏｎ文（ケン化度
８７．８％、重合度２０００　）下記変性ポリビニルア
ルコールの ２０％水溶液　　　　　　　　　　５　ｍ　１１重クロ
ム酸アンモニウムの １０％水溶液　　　　　　　　０．８ｍ立木　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０ｍ文変
性ポリビニルアルコール： トリメチル（３−メタクリルアミドプロピル）アンモニ
ウムクロリドを共重合単位として３モル％含み、ケン化
度９７．５モル％、粘度３０ｃｐ（４％水溶液、２０°
Ｏ，Ｂ型粘度計使用）のもの。

［実施例２］ 変性ポリビニルアルコール＼を下記のものと置き換えた
以外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアン
フィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： トリメチル（３−アクリルアミドエチル）アンモニウム
プロミドを共重合単位として４モル％含み、ケン化度９
８．０モル％、粘度３５ｃｐ（４％水溶液、２０℃、Ｂ
型粘度計使用）のもの。

［実施例３コ 変性ポリビニルアルコールを下記のものと置き換えた以
外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアンフ
ィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： トリメチル（３−アクリルアミド−３，３−ジメチルプ
ロピル）アンモニウムクロリドを共重合単位として３．
５モル％含み、ケン化度９８゜１モル％、粘度３５ｃｐ
（４％水溶液、２０’Ｏ。

Ｂ型粘度計使用）のもの。

［実施例４］ 変性ポリビニルアルコールを下記のものと置き換えた以
外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアンフ
ィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： ｌ−ビニル−２−メチルイミダゾールを共重合単位とし
て３モル％含み、ケン化度９６．８モル％、粘度２８ｃ
ｐ（４％水溶液、２０℃、Ｂ型粘度計使用）のもの。

［実施例５］ 変性ポリビニルアルコールを下記のものと置き換えた以
外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアンフ
ィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： Ｎ−メチル（３−ジメチルアミノプロピル）メタクリル
アミドを共重合単位として２．５モル％含み、ケン化度
９７．５モル％、粘度２２ｃｐ（４％水溶液、２０℃、
Ｂ型粘度計使用）のもの。

［実施例６］ 変性ポリビニルアルコールを下記のものと置き換えた以
外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアンフ
ィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： トリメチル（３−メタクリルアミドプロピル）アンモニ
ウムクロリドを共重合単位として２モル％含み、ケン化
度９７．５モル％、粘度３０ｃｐ（４％水溶液、２０℃
、Ｂ型粘度計使用）のもの。

［実施例７］ 変性ポリビニルアルコールを下記のものと置き換えた以
外は実施例１と同様にしてシアン着色樹脂層（シアンフ
ィルター）を得た。

変性ポリビニルアルコール： トリメチル（３−アクリルアミド−３，３−ジメチルプ
ロピル）アンモニウムクロリドを共重合単位として２．
５モル％含み、ケン化［９８，３モル％、粘度１０ｃｐ
（４％水溶液、２０℃、Ｂ型粘度計使用）のもの。

［カラーフィルターの評価］ 上記の比較例１〜２および実施例１〜７で得られた各シ
アンフィルターについて、６３０ｎｍにおける分光光学
濃度を測定（オリンパス光学■製、ＭＭＳＰｉｌ微分光
光度計を使用）した。

得られた結果を第１表に示す。

以下余白 第１表 光学濃度　　　　染色指数 （Ｄ）　　　　　　ＣＤ／ルｍ） 比較例１　　　　　０．７８　　　　０．６５２　　　
　　０．２２　　　　０．２０実施例１　　　　　１．
６８　　　　１．４２　　　　　１．４０　　　　１．
４ ３　　　　　２．０８　　　　１．６ ４　　　　　１．８０　　　　１．８ ５　　　　　１．６５　　　　１．５ ６　　　　　１．５６　　　　１．３ ７　　　　　１．５６　　　　１．２ 第１表において、染色指数はフィルタ一層の層厚（ｇｍ
）で光学濃度ＣＤ）を除した値である。

第１表の結果から明らかなように、比較例のカラーフィ
ルターに比べて本発明のカラーフィルターでは、染色指
数（Ｄ／ｐｍ、単位層厚当りの染色濃度）が極めて高い
ことが判る。この結果、本発明に従うカラーフィルター
では、フィルタ一層厚を比較例１のカラーフィルター（
従来のゼラチン系のカラーフィルター）に比較して、顕
著に薄層化できることが判明した。この薄層化により、
解像力が顕著に向上し、かつパターン再現性が向上する
。また、処理時間の短縮が可能となるとの利点もある。

［実施例８］ 比較例１で用いたものと同一の透明なガラス基板上に、
下記の組成の感光液を、乾燥後の膜厚が１．０ｇｍにな
るように塗布乾燥した以外は比較例１と同様に処理を行
なうことによりシアン着色樹脂層（シアンフィルター）
を得た。

Ｌ′λ下令白 格Ｗ吐疼 実施例１の変性ポリビニルアルコールの２０％水溶液　
　　　　　　　　　５ｍ９゜重クロム酸アンモニウムの １０％水溶液　　　　　　　　０．４ｍ見本　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５ｍ文［実施
例９］ 変性ポリビニルアルコールを実施例２のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た。

［実施例１０］ 変性ポリビニルアルコールを実施例３のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た。

［実施例１１］ 変性ポリビニルアルコールを実施例４のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た。

［実施例１２］ 変性ポリビニルアルコールを実施例５のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た。

［実施例１３］ 変性ポリビニルアルコールを実施例６のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た・［実施例１４コ 変性ポリビニルアルコールを実施例７のものと置き換え
た以外は実施例８と同様にしてシアン着色樹脂層（シア
ンフィルター）を得た。

［カラーフィルターの評価］ 実施例８〜１４の各シアンフィルターについて、前記と
同様の分光光学濃度測定を行ない、第２表の結果を得た
。

以下余白 第２表 光学濃度　　　　染色指数 （Ｄ）　　　　　　（Ｄ／ルｍ） 実施例８　　　　１．７６　　　　　１．６９　　　　
１．９２　　　　　１．６ １０　　　　１．８０　　　　　１．８１１　　　　２
．１０　　　　　２．１１２　　　　１．５３　　　　
　１．７１３　　　　１．２６　　　　　１．４１４　
　　　１．２６　　　　　１．４この結果から明らかな
ように、カチオン基を含有する変性ポリビニルアルコー
ルは単独に用いても充分な感光性と高い染色指数を示す
ことがわだる。

［実施例１５］ 透明な硝子板上に下記組成の感光液を０．５ｐｍの厚さ
に塗設した。

迄部」Ｌ１或 ポリポリビニルアルコール　　　　１０ｍＪ１（１０％
水溶液、ケン化Ｊｆ　８７．８ｇ重合度２０００　） 実施例１の変性ポリビニルアルコールの２０％水溶液　
　　　　　　　　　５ｇ見重クロム酸アンモニウムの １０％水溶液　　　　　　　　０．８ｍ文水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０ｍ文
この塗布層に対して、第一色目のフィルター色要素のス
トライプ状パターンを有するマスクを通して紫外線露光
した後、２３℃の冷水で３０秒間現像処理を行い基体樹
脂層（レリーフ）を形成した。次に下記組成の染色液を
用いて、４０℃で２分間の染色処理を行った。

染色液組成 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１Ｍスミノールミリングブリリアント スカイブルーＳＥ　　　　　　　　Ｏ，５ｇ（酢酸を加
えて、ｐＨ３，０とする） 染色後、リンス液に３０秒間浸漬し、次いで洗浄した後
、タンニン酸処理と吐酒石処理の二段階の処理から成る
防染処理を行なった。

防染処理 第一処理：水１文にタンニン酸２ｇと酢酸１０ｃｃを溶
解した水溶液に２５ ℃で２分間浸漬した後、１分間水 洗。

第二処理：次に水１文に吐酒石５ｇと酢酸２．５ｃｃを
溶解した水溶液に ２５℃で２分間浸漬した後、１分 間水洗、乾燥。

以上の操作により第一色目の着色樹脂層（フィルター要
素）を作成した。

次に１７０℃で２０分間ベータした後、上記第一色目と
同じ組成の感光液を、上記と同様の手順で第二色目の着
色樹脂層（フィルター要素）を作成した（乾燥膜厚１．
Ｏｇｍに塗布した）。ただし染色工程には、下記染色液
を用い、２５℃で４分間行った。

及ヱ」Ｌ４虞 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１文キトングリーンＣ−Ｉ　　９　　　　０．３ｇ
ダイレクトファーストイエローＢＧ０．５ｇ（酢酸を加
えてｐＨ３，４とする） 更に上記と同様の手順で第三色目の着色樹脂層（フィル
ター要素）を作成した（乾燥膜厚０．７ＪＬｍに塗布し
た）。ただし、染色工程は１．下記染色液を用い、２５
℃で６分間行った。

染色液組成 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１文スミノールファーストレッドＧ　　　　３ｇ（
酢酸を加えてｐＨ３，０とする） この上に厚さｌｐｍのｐ−フェニレンジアクリル酸エチ
ルと等モルの１．４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）
−シクロヘキサノンとの共重合体（増感剤として２−ベ
ンゾイルメチレン−１−メチル−β−ナフトチゾリンを
２重量％含有）からなるオーバーコート樹脂層（被覆層
）を設け、引続いて１５０℃、１０分のプリベークをお
こなった。この上にポンディングパッド部と、ダイシン
グカット部を被覆し、絵素エリアが露出しているマスク
（露光パターン）を用いて、紫外線露光を行った。次い
でγ−ブチロラクトンで現像し、樹脂の未露光部分を溶
出除去した。次いで１７０℃で４０分のポストベークを
おこなった。

以上の方法により、青、赤、緑から成る多色光学カラー
フィルターが得られた。

［実施例１６］ 実施例１５のオーバーコート層と同じ組成の感光性樹脂
を用いて表面を平滑化したＣＯＤ固体撮像素子ウェハー
を用意した。

この固体撮像素子ウェハーの平滑面上に実施例１５と同
様の方法で多色カラーフィルタ一層を作成した。次に、
この固体撮像素子ウェハーを水シヤワーを当てながらダ
イヤモンドカッターを用いて切断分離し、カラー固体撮
像素子を得た。切断分離されたカラー固体撮像素子は、
水、トリクレン、フレオン等の溶剤を用いて超音波洗浄
を行ない、表面に付着している切り屑と油分などを除去
洗浄した。

このようにして得られたカラー固体撮像素子は続いてワ
イヤーポンディング（結＆ｌ１ｔ）の工程に移されるが
、ワイヤーポンディング前に顕微鏡で拡大してｍ察した
ところ、オーバーコート層及び着色樹脂層には、膜剥が
れ、溶出、脱色、混色、不透明化などフィルター機能劣
化は全くみられなかった。

次に、これを２００℃のオーブン中で３時間放置し、サ
ーモテストを行った後、顕微鏡観察したが、ここでも変
化はまったく見られなかった。従って本発明によるカラ
ーフィルタ一層は耐熱性についても非常に優れているこ
とがわかった。

これをワイヤーポンディング及びパッケージソゲし、Ｃ
ＯＤカラーカメラに組込み、撮影テストを行なったとこ
ろ、色再現性のよいカラー画像がブラウン管に再生され
ることが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に積層された少なくとも一層の着色樹脂膜を
   含むカラーフィルターであつて、該着色樹脂膜が、カチ
   オン基を分子内に有する変性ポリビニルアルコールを含
   む基体樹脂層を染色してなるものであることを特徴とす
   るカラーフィルター。 ２、上記カチオン基を分子内に有する変性ポリビニルア
   ルコールのカチオン基含有量が０．１〜１５モル％であ
   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。 ３、上記カチオン基を分子内に有する変性ポリビニルア
   ルコールのカチオン基含有量が０．５〜１０モル％であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラー
   フィルター。 ４、上記のカチオン基が、式（ I ）、（II）、（III）
   、（IV）、（Ｖ）、（VI）、（VII）もしくは（VIII）
   ： ￥一般式（ I ）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾１、Ｒ＾２およびＲ＾３は水素原子もし
   くは低級アルキル基を表わし、そしてＡは連結基である
   ） ￥一般式（II）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾４、Ｒ＾５、Ｒ＾６およびＲ＾７はそれ
   ぞれ水素原子もしくは低級アルキル基のいずれかを表わ
   し、Ａは連結基であり、そしてＸ−はアニオンである） ￥一般式（III）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾８、Ｒ＾９、およびＲ＾１＾０はそれぞ
   れ水素原子、低級アルキル基もしくはフェニル基のいず
   れかを表わす） ￥一般式（IV）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾１＾１、Ｒ＾１＾２、Ｒ＾１＾３および
   Ｒ＾１＾４はそれぞれ水素原子、低級アルキル基もしく
   はフェニル基のいずれかを表わし、そしてＸ−はアニオ
   ンである） ￥一般式（Ｖ）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾１＾５及びＲ＾１＾６は水素原子もしく
   は低級アルキル基を表わし、そしてＡは連結基である）
   ￥一般式（VI）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾１＾７、Ｒ＾１＾８及びＲ＾１＾９はそ
   れぞれ水素原子もしくは低級アルキル基のいずれかを表
   わし、Ａは連結基であり、そしてＸはアニオンである）
   ￥一般式（VII）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾２＾０及びＲ＾２＾１は水素原子もしく
   は低級アルキル基を表わす） ￥一般式（VIII）￥ ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒ＾２＾２、Ｒ＾２＾３及びＲ＾２＾４はそ
   れぞれ水素原子もしくは低級アルキル基のいずれかを表
   わし、そしてＸ−はアニオンである） で表わされるカチオン基であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項もしくは第２項記載のカラーフィルター
   。 ５、上記基体樹脂層における該変性ポリビニルアルコー
   ルの含有量が含有樹脂量当り５重量％以上であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
   カラーフィルター。 ６、上記基体樹脂層における該変性ポリビニルアルコー
   ルの含有量が含有樹脂量当り３０重量％以下であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載
   のカラーフィルター。 ７、上記基体樹脂層に、未変性ポリビニルアルコール、
   ゼラチン、カゼイン、ポリ酢酸ビニル誘導体、セルロー
   ス誘導体およびポリアクリルアミド誘導体からなる群よ
   り選ばれる水溶性樹脂の少なくとも一種が更に含有され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは
   第２項記載のカラーフィルター。