JP2765119B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー原稿を高精度にかつ簡便に読み取る
ことができるカラーイメージセンサに用いる色分解カラ
ーフィルタおよび製造方法に関するものである。
ことができるカラーイメージセンサに用いる色分解カラ
ーフィルタおよび製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、イメージセンサは、インテリジェントなOA化FA
化に伴い、ファクシミリ，インテリジェントコピー，コ
ンピュータ等への画像入力装置或は、各種試験装置の入
力部として、開発が進められている。特に、カラー化の
ニーズに対する要求が大きく、開発に拍車がかかってい
る。イメージセンサのカラー化には、光源から、光セン
サまでの光路中のいずれかの過程に色分解フィルタを挿
入する必要がある。方法としては、ａ光源切替方式,bフ
ィルタ切替方式,cフィルタ貼合せ方式,dオンチップ方式
などがある。ａの光源切替方式は、第５図の様に、夫々
異なる分光特性を有する複数個の光源（54〜56）を用
い、順次点灯・消灯を繰り返し、時割分割により、収光
レンズ52で収光した光を１つのセンサ51でカラー原稿53
を読み取ることができる。この方式では、イメージセン
サ51は、モノクロカラー用のものでよいが、光源スペー
スが大きくなり、光路も複雑になるとともに、光源の発
熱量も大きく、装置全体の設計に予裕がなくなる。ｂの
フィルタ切替方式は、第６図の様に、白色光源61とカラ
ー原稿53間もしくは、カラー原稿53とイメージセンサ51
間に、夫々異なる分光特性を有する複数個の色分解フィ
ルタ板62〜64を用い、時間分割によって、フィルタ板の
位置を切り替え、１つのイメージセンサ51で読みとる方
式である。この方式でもイメージセンサはモノクロカラ
ー用のものでよいが、均一な分光特性をもつ色フィルタ
板62〜65と、それらを移動させる機構部65が必要となっ
てくる。ｃは、第７図の様に透明基板72上に形成した色
分解フィルタ73を、イメージセンサデバイス71と貼り合
せる方式である。白光の光源61の光によるカラー原稿53
の情報を、読みとることができる。またｄは、第８図の
様にイメージセンサデバイス71上に、色分解フィルタ81
を直接作り込む方式で、ｃと同様に白色光源61の光を、
色分解してカラー原稿53を読み取る。c,dはイメージセ
ンサデバイス71はカラー用となるが装置全体が小型にな
り、メンテナンスフリーの読み取り装置となる。
化に伴い、ファクシミリ，インテリジェントコピー，コ
ンピュータ等への画像入力装置或は、各種試験装置の入
力部として、開発が進められている。特に、カラー化の
ニーズに対する要求が大きく、開発に拍車がかかってい
る。イメージセンサのカラー化には、光源から、光セン
サまでの光路中のいずれかの過程に色分解フィルタを挿
入する必要がある。方法としては、ａ光源切替方式,bフ
ィルタ切替方式,cフィルタ貼合せ方式,dオンチップ方式
などがある。ａの光源切替方式は、第５図の様に、夫々
異なる分光特性を有する複数個の光源（54〜56）を用
い、順次点灯・消灯を繰り返し、時割分割により、収光
レンズ52で収光した光を１つのセンサ51でカラー原稿53
を読み取ることができる。この方式では、イメージセン
サ51は、モノクロカラー用のものでよいが、光源スペー
スが大きくなり、光路も複雑になるとともに、光源の発
熱量も大きく、装置全体の設計に予裕がなくなる。ｂの
フィルタ切替方式は、第６図の様に、白色光源61とカラ
ー原稿53間もしくは、カラー原稿53とイメージセンサ51
間に、夫々異なる分光特性を有する複数個の色分解フィ
ルタ板62〜64を用い、時間分割によって、フィルタ板の
位置を切り替え、１つのイメージセンサ51で読みとる方
式である。この方式でもイメージセンサはモノクロカラ
ー用のものでよいが、均一な分光特性をもつ色フィルタ
板62〜65と、それらを移動させる機構部65が必要となっ
てくる。ｃは、第７図の様に透明基板72上に形成した色
分解フィルタ73を、イメージセンサデバイス71と貼り合
せる方式である。白光の光源61の光によるカラー原稿53
の情報を、読みとることができる。またｄは、第８図の
様にイメージセンサデバイス71上に、色分解フィルタ81
を直接作り込む方式で、ｃと同様に白色光源61の光を、
色分解してカラー原稿53を読み取る。c,dはイメージセ
ンサデバイス71はカラー用となるが装置全体が小型にな
り、メンテナンスフリーの読み取り装置となる。
一方、フィルタの形成方法としては、染色法，印刷
法，電着塗装法，干渉膜法などが検討されている。密着
型イメージセンサは、解像度が400ドット／インチ（DP
I）のものでも、ピッチは63.5μｍある。従って、密着
型イメージセンサ或は、相当の解像度である液晶ディス
プレイ等の色分解フィルタとしては、パターン解像度に
やや難はあるものの、量産性，分光特性，耐光性にすぐ
れた印刷法が開発されている。
法，電着塗装法，干渉膜法などが検討されている。密着
型イメージセンサは、解像度が400ドット／インチ（DP
I）のものでも、ピッチは63.5μｍある。従って、密着
型イメージセンサ或は、相当の解像度である液晶ディス
プレイ等の色分解フィルタとしては、パターン解像度に
やや難はあるものの、量産性，分光特性，耐光性にすぐ
れた印刷法が開発されている。
発明が解決しようとする課題 上記のような印刷法による構成では、色分解フィルタ
の断面は着色材及び樹脂の表面張力により、一般には中
央部が上に凸となった形状となる。第３図ａはその一例
である。
の断面は着色材及び樹脂の表面張力により、一般には中
央部が上に凸となった形状となる。第３図ａはその一例
である。
一方、第２図ａの様にフィルタ21の厚みｔと分光透過
率Ｔとの間にはフィルタ界面での反射を無視すると Ｔ＝exp（−α（λ）ｔ） Ｔ＝Ｉout/Iin α（λ）：波長λにおける吸収係数 の関係がある。従って厚みｔにより分光透過率Ｔは、影
響をうけやすい。第２図ｂにその一例として、α（λ）
＝0.1,0.15,0.3,0.5,0.75,1,1.25（μｍ-1）の時の透過
率を示す。分光透過率の厚みによる影響は、透過率の変
動の絶対量ではα（λ）ｔ＝１あたりで大きく、相対量
ではα（λ）が大きいほど大きくなる。
率Ｔとの間にはフィルタ界面での反射を無視すると Ｔ＝exp（−α（λ）ｔ） Ｔ＝Ｉout/Iin α（λ）：波長λにおける吸収係数 の関係がある。従って厚みｔにより分光透過率Ｔは、影
響をうけやすい。第２図ｂにその一例として、α（λ）
＝0.1,0.15,0.3,0.5,0.75,1,1.25（μｍ-1）の時の透過
率を示す。分光透過率の厚みによる影響は、透過率の変
動の絶対量ではα（λ）ｔ＝１あたりで大きく、相対量
ではα（λ）が大きいほど大きくなる。
従って、第３図ａに示す様に、色分解フィルタの厚み
に局所的なバラツキがあると、分光特性にも悪影響をお
よぼすことになる。例えば、第３図ｂに示す様な色分解
フィルタ31が分光透過率に及ぼす影響を、両端のダレΔ
ｔの関数とみると、第３図ｃの様な変化となり、透過率
の低い所で、特に分光特性にバラツキを生じさせること
になる。ここで第３図ｃでは一例として、ｔ○＝３μｍ
としたが必ずしも限定するわけではない。
に局所的なバラツキがあると、分光特性にも悪影響をお
よぼすことになる。例えば、第３図ｂに示す様な色分解
フィルタ31が分光透過率に及ぼす影響を、両端のダレΔ
ｔの関数とみると、第３図ｃの様な変化となり、透過率
の低い所で、特に分光特性にバラツキを生じさせること
になる。ここで第３図ｃでは一例として、ｔ○＝３μｍ
としたが必ずしも限定するわけではない。
本発明は、上記の問題を鑑み印刷法によって形成する
色分解フィルタの断面形状に起因する分光特性のバラツ
キを低減するカラーフィルタの製造方法およびカラーイ
メージセンサを提供するものである。
色分解フィルタの断面形状に起因する分光特性のバラツ
キを低減するカラーフィルタの製造方法およびカラーイ
メージセンサを提供するものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は複数個の着色パ
ターンを形成した後、非パターン部である凹状部へ着色
パターンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を、充填する工
程もしくは非パターン部となるべき位置に予め着色パタ
ーンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を印刷した後、着色
パターンを形成する様な工程を有する様構成した製造方
法である。また、前記製造方法で形成されたフィルタを
チップ上に有し、カラーイメージセンサにおいて安定な
分光特性を得る様に構成したものである。
ターンを形成した後、非パターン部である凹状部へ着色
パターンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を、充填する工
程もしくは非パターン部となるべき位置に予め着色パタ
ーンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を印刷した後、着色
パターンを形成する様な工程を有する様構成した製造方
法である。また、前記製造方法で形成されたフィルタを
チップ上に有し、カラーイメージセンサにおいて安定な
分光特性を得る様に構成したものである。
作 用 本発明は、上記した製造方法によって、単一パターン
では、中央部が突出した凸状構造の色フィルタを非パタ
ーンに色フィルタと同じ樹脂を主成分とする樹脂を充填
することにより、互いの表面張力により平坦化されたフ
ィルタ形状をもち、安定した分光特性を得ることが可能
となる。
では、中央部が突出した凸状構造の色フィルタを非パタ
ーンに色フィルタと同じ樹脂を主成分とする樹脂を充填
することにより、互いの表面張力により平坦化されたフ
ィルタ形状をもち、安定した分光特性を得ることが可能
となる。
実施例 以下、本発明の一実施例の構造方法について、図面を
参照しながら説明する。第１図は、本発明の第１実施例
におけるカラーフィルタの製造方法を示すものである。
第１図において１は基板、２は第１色目の着色パター
ン、３は第２色目の着色パターン、４は第３色目の着色
パターンである。
参照しながら説明する。第１図は、本発明の第１実施例
におけるカラーフィルタの製造方法を示すものである。
第１図において１は基板、２は第１色目の着色パター
ン、３は第２色目の着色パターン、４は第３色目の着色
パターンである。
平板オフセット印刷，凸版オフセット印刷，凹版オフ
セット印刷，スクリーン印刷等の印刷手段により、着色
材を混入したエポキシ樹脂もしくはアクリル樹脂を用い
第１色目の着色パターン２を基板１の上に、膜厚を約２
〜５μｍの程度で均一に直接形成する。次に、同様の方
法にて、第２色目の着色パターン３を、第１色目の着色
パターン２に近接して、直接基板１上に形成していく。
更に同様にして、複数個の着色パターン（例えば２〜４
の３種類）を基板１上に形成する。ここで、この着色パ
ターン２〜４はストライプ状であってもよいし、或はモ
ザイク状であってもよいしまた、その他の形状をしたも
のでもよい。全ての色の着色パターンを形成した後、加
熱硬化する前に同様の方法にて着色パターンと同じ樹脂
を主成分とする樹脂を用いて、非パターン部である凹状
部へ、パターン５を隣接する着色パターン２〜４のエッ
ジと接触するように形成する。これにより個々の着色パ
ターンは、分離した個別のパターンが充填樹脂により、
１つの構造体６となりこれに伴い、表面張力により表面
形状が第１図ｅの様にする。この間レベリング時間を設
けてやるとより効果的に表われる。然る後、ベイクし
て、加熱硬化させたカラーフィルタ６を得た。充填樹脂
は全ての着色パターンを形成した後、形成するほかに予
め、形成してもよい。つまり、同様の印刷方法で基板１
上に非パターン部となる位置に受信樹脂でパターン５を
形成し然る後、所定の位置に着色パターンを複数個（２
〜４）を各エッジが充填樹脂で形成したパターン５のエ
ッジに接触するように形成し、レベリングの後、ベイク
して加熱硬化させて、カラーフィルタ６を形成してもよ
い。
セット印刷，スクリーン印刷等の印刷手段により、着色
材を混入したエポキシ樹脂もしくはアクリル樹脂を用い
第１色目の着色パターン２を基板１の上に、膜厚を約２
〜５μｍの程度で均一に直接形成する。次に、同様の方
法にて、第２色目の着色パターン３を、第１色目の着色
パターン２に近接して、直接基板１上に形成していく。
更に同様にして、複数個の着色パターン（例えば２〜４
の３種類）を基板１上に形成する。ここで、この着色パ
ターン２〜４はストライプ状であってもよいし、或はモ
ザイク状であってもよいしまた、その他の形状をしたも
のでもよい。全ての色の着色パターンを形成した後、加
熱硬化する前に同様の方法にて着色パターンと同じ樹脂
を主成分とする樹脂を用いて、非パターン部である凹状
部へ、パターン５を隣接する着色パターン２〜４のエッ
ジと接触するように形成する。これにより個々の着色パ
ターンは、分離した個別のパターンが充填樹脂により、
１つの構造体６となりこれに伴い、表面張力により表面
形状が第１図ｅの様にする。この間レベリング時間を設
けてやるとより効果的に表われる。然る後、ベイクし
て、加熱硬化させたカラーフィルタ６を得た。充填樹脂
は全ての着色パターンを形成した後、形成するほかに予
め、形成してもよい。つまり、同様の印刷方法で基板１
上に非パターン部となる位置に受信樹脂でパターン５を
形成し然る後、所定の位置に着色パターンを複数個（２
〜４）を各エッジが充填樹脂で形成したパターン５のエ
ッジに接触するように形成し、レベリングの後、ベイク
して加熱硬化させて、カラーフィルタ６を形成してもよ
い。
第２の実施例について、図面を参照にしながら説明をす
る。第４図は本発明の第２実施例を示す、カラーイメー
ジセンサの構造断面図である。同図において41はイメー
ジセンサチップ、42は光センサ部、43は光センサの受光
部、44は隣接する光センサを分離する分離領域である。
第１の実施例による製造方法において、イメージセンサ
チップ上にウエハ状態でフィルタを形成していく。ここ
で、着色フィルタ45〜47は光センサ42の受光部43の上に
充填樹脂48は分離領域44の上に形成する。充填樹脂48
は、分離領域44域は光センサ受光部の外周部の遮光のた
め一般には黒色の樹脂がよい。しかし特に密着型の場
合、画素は、解像度が400ドット／インチ（DPI）でも、
63.5μｍピッチで形成できるので、分離領域44は例えば
10〜20μｍ程度と、比較的大きくとれる。従って分離領
域44中の光感度がない場合或はアルミ配線による遮光が
できている場合、充填樹脂48は、透明な方が更に良い。
これにより、充填樹脂48形成の際の、アライメントに、
更に余裕ができ工数の低減，歩留の上昇させることがで
きる。
る。第４図は本発明の第２実施例を示す、カラーイメー
ジセンサの構造断面図である。同図において41はイメー
ジセンサチップ、42は光センサ部、43は光センサの受光
部、44は隣接する光センサを分離する分離領域である。
第１の実施例による製造方法において、イメージセンサ
チップ上にウエハ状態でフィルタを形成していく。ここ
で、着色フィルタ45〜47は光センサ42の受光部43の上に
充填樹脂48は分離領域44の上に形成する。充填樹脂48
は、分離領域44域は光センサ受光部の外周部の遮光のた
め一般には黒色の樹脂がよい。しかし特に密着型の場
合、画素は、解像度が400ドット／インチ（DPI）でも、
63.5μｍピッチで形成できるので、分離領域44は例えば
10〜20μｍ程度と、比較的大きくとれる。従って分離領
域44中の光感度がない場合或はアルミ配線による遮光が
できている場合、充填樹脂48は、透明な方が更に良い。
これにより、充填樹脂48形成の際の、アライメントに、
更に余裕ができ工数の低減，歩留の上昇させることがで
きる。
発明の効果 以上の様に、本発明は着色材を混入して成るエポキシ
樹脂もしくは、アクリル樹脂を用いることによって、夫
々所定の分光特性を有する複数個の着色パターンを印刷
法にて形成し、その非パターン部である凹状部へ、着色
パターンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を隣接する着色
パターンのエッジと接触するように充填して、色分解フ
ィルタを作ることにより、表面張力による表面形状の平
坦化により着色フィルタの周辺部の厚みむらに寄因する
分光特性のバラツキを低減した、安定した特性の色分解
フィルタを得ることができる。
樹脂もしくは、アクリル樹脂を用いることによって、夫
々所定の分光特性を有する複数個の着色パターンを印刷
法にて形成し、その非パターン部である凹状部へ、着色
パターンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を隣接する着色
パターンのエッジと接触するように充填して、色分解フ
ィルタを作ることにより、表面張力による表面形状の平
坦化により着色フィルタの周辺部の厚みむらに寄因する
分光特性のバラツキを低減した、安定した特性の色分解
フィルタを得ることができる。
更に、イメージセンサの受光部上に着色フィルタを形
成し、分離領域に充填樹脂で印刷することにより、分光
特性の安定した読み取り品質の高いカラーイメージセン
サを得ることができる。
成し、分離領域に充填樹脂で印刷することにより、分光
特性の安定した読み取り品質の高いカラーイメージセン
サを得ることができる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施例における
色分解カラーフィルタの製造方法を示す工程断面図、第
２図（ａ）は透過率のフィルタ厚依存性を示すためのモ
デルの断面図、同（ｂ）はそのモデルで計算した透過率
特性図、第３図（ａ）はカラーフィルタの断面図、同
（ｂ）はカラーフィルタの厚み不均一性に依存する分光
特性を示すためのフィルタのモデルの断面図、同（ｃ）
はそのモデルで計算した透過率の一例を示す特性図、第
４図は本発明の第２の実施例における色分解フィルタを
形成したカラーイメージセンサの断面図、第５図は光源
切替方式のイメージセンサユニットの構成図、第６図は
フィルタ切替方式のイメージセンサユニットの構成図、
第７図はフィルタ貼合せ方式によるイメージセンサユニ
ットの構成図、第８図はオンチップ方式によるイメージ
センサユニットの構成図である。 １……基板、２……第１色目の着色パターン、３……第
２色目の着色パターン、４……第３色目の着色パター
ン、５……充填樹脂のパターン、６……１つの構造体と
なったフィルタ群、41……イメージセンサチップ、42…
…光センサ、43……受光部、44……分離領域、45,46,47
……着色パターン、48……充填樹脂のパターン。
色分解カラーフィルタの製造方法を示す工程断面図、第
２図（ａ）は透過率のフィルタ厚依存性を示すためのモ
デルの断面図、同（ｂ）はそのモデルで計算した透過率
特性図、第３図（ａ）はカラーフィルタの断面図、同
（ｂ）はカラーフィルタの厚み不均一性に依存する分光
特性を示すためのフィルタのモデルの断面図、同（ｃ）
はそのモデルで計算した透過率の一例を示す特性図、第
４図は本発明の第２の実施例における色分解フィルタを
形成したカラーイメージセンサの断面図、第５図は光源
切替方式のイメージセンサユニットの構成図、第６図は
フィルタ切替方式のイメージセンサユニットの構成図、
第７図はフィルタ貼合せ方式によるイメージセンサユニ
ットの構成図、第８図はオンチップ方式によるイメージ
センサユニットの構成図である。 １……基板、２……第１色目の着色パターン、３……第
２色目の着色パターン、４……第３色目の着色パター
ン、５……充填樹脂のパターン、６……１つの構造体と
なったフィルタ群、41……イメージセンサチップ、42…
…光センサ、43……受光部、44……分離領域、45,46,47
……着色パターン、48……充填樹脂のパターン。
Claims (2)
- 【請求項１】光学的に透明な基板上に、着色材を混入し
て成るエポキシ樹脂もしくは、アクリル樹脂を用いるこ
とによって、所定の分光特性を有する第１色目のパター
ンを、直接形成し、次いで同様にして前記第１色目のパ
ターンに近接して第２色目のパターンを形成し、以下、
順次複数色の着色パターンを近接させて形成した後、加
熱硬化して着色フィルタ層となるカラーフィルタの製造
方法において、全ての着色パターンを形成した後、加熱
硬化前に非着色パターン部である凹状部へ、前記着色パ
ターンと同じ樹脂を主成分とする樹脂を前記着色パター
ンのエッジに接続するように充填することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項２】基板がイメージセンサの受光部である請求
項１記載のカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28680989A JP2765119B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28680989A JP2765119B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145603A JPH03145603A (ja) | 1991-06-20 |
| JP2765119B2 true JP2765119B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17709329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28680989A Expired - Fee Related JP2765119B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765119B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4779792B2 (ja) | 2006-04-27 | 2011-09-28 | 凸版印刷株式会社 | 情報記録媒体、及び情報記録媒体の真偽判定装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06100684B2 (ja) * | 1986-04-26 | 1994-12-12 | 共同印刷株式会社 | カラーフィルタの製造方法 |
| JPS63106601A (ja) * | 1986-05-30 | 1988-05-11 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−フイルタ− |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP28680989A patent/JP2765119B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03145603A (ja) | 1991-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |