JPH03246503A - Production of color filter - Google Patents
Production of color filterInfo
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- JPH03246503A JPH03246503A JP2042614A JP4261490A JPH03246503A JP H03246503 A JPH03246503 A JP H03246503A JP 2042614 A JP2042614 A JP 2042614A JP 4261490 A JP4261490 A JP 4261490A JP H03246503 A JPH03246503 A JP H03246503A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、カラーフィルターの製造方法に関し、特にカ
ラー撮像素子やカラーセンサー及びカラーデイスプレー
などの微細色分解用として好適なカラーフィルターの製
造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a color filter, and in particular, a method for manufacturing a color filter suitable for use in fine color separation such as color image pickup devices, color sensors, and color display devices. It is related to.
[従来の技術]
従来、カラーフィルターは、ガラス、プラスチック等の
透明性基板やあるいは、Si等の不透明基板上に色相の
異なる複数の着色パターンの形成を順次繰り返して製造
されている。[Prior Art] Conventionally, color filters have been manufactured by sequentially repeating the formation of a plurality of colored patterns having different hues on a transparent substrate such as glass or plastic, or an opaque substrate such as Si.
そのカラーフィルターの代表的な製造方法・には、染色
法、電着法、印刷法等が挙げられるが、近年、微細パタ
ーンカラーフィルターを安定的に生産住良(製造する方
法の1つとして、特開昭57−16407号公報、特開
昭57−74707号公報、特開昭60−129707
号公報、特開昭62−218902号公報等に感光性樹
脂を用いて、フォトリソグラフィーによりパターン形成
する方法が提案されている。Typical manufacturing methods for color filters include dyeing methods, electrodeposition methods, printing methods, etc., but in recent years Sumitomo Corporation has been steadily producing fine pattern color filters (one of the manufacturing methods is JP-A-57-16407, JP-A-57-74707, JP-A-60-129707
JP-A No. 62-218902 and the like propose a method of forming a pattern by photolithography using a photosensitive resin.
一方、カラーフィルターを配設するカラーデバイスの高
性能化から、デバイスとしての色再現性の向上が強(望
まれている。すなわち、例えば、カラー撮像素子やカラ
ーセンサーの場合には、カラーフィルター画素間からの
透過光による迷光の発生防止、また斜入射光による隣接
画素色との混色防止が望まれ、さらにカラーデイスプレ
ィの場合には、カラーフィルター画素間からの透過光に
よるコントラスト、色純度の低下の防止が望まれている
。近年、特に撮像素子の小サイズ高密度化及びセンサー
、デイスプレィの大サイズ高精細化の動向において、こ
れらの要望は強い。On the other hand, as the performance of color devices equipped with color filters increases, it is strongly desired to improve the color reproducibility of the device.For example, in the case of color image sensors and color sensors, color filter pixels It is desirable to prevent the generation of stray light due to light transmitted between pixels, and to prevent color mixing with adjacent pixel colors due to obliquely incident light.Furthermore, in the case of color displays, it is desirable to prevent contrast and color purity due to light transmitted between color filter pixels. In recent years, there has been a strong desire to prevent this decline.In recent years, there has been a strong demand for these, especially with the trend toward smaller size and higher density image sensors and larger size and higher definition sensors and displays.
これに対する解決策として、一般的にカラーフィルター
画素間部分に非透光性膜を形成する方法がとられている
。As a solution to this problem, a method is generally adopted in which a non-light-transmitting film is formed between the pixels of the color filter.
従来、この様な非透光性膜をカラーフィルター画素間に
形成する方法としては、例えば、予め非透光性膜パター
ンが形成された基板上にアライメントしながらカラーフ
ィルターを形成していく方法、あるいは、予めカラーフ
ィルターパターンの形成された基板上にアライメントし
ながら非透光性膜パターンを形成してい(方法を用いて
いた。Conventionally, methods for forming such a non-transparent film between color filter pixels include, for example, a method in which a color filter is formed while being aligned on a substrate on which a non-transparent film pattern has been formed in advance; Alternatively, a method was used in which a non-light-transmitting film pattern was formed while aligning on a substrate on which a color filter pattern was previously formed.
すなわち、これらの方法では、いずれにしてもカラーフ
ィルターパターン形成と非透光性膜パターン形成との間
にアライメントの操作を有している為、この精度により
カラーフィルターパターン間に、透光部の無い一致した
サイズの非透光性膜パターンを形成することが難しかっ
た。さらに、これらの重なり部が生じた場合には、カラ
ーフィルター上に段差を生じζ構造的に要求の強い平坦
性の優れたカラーフィルターを形成するのが難しかった
。In other words, in any case, these methods involve an alignment operation between the color filter pattern formation and the non-transparent film pattern formation, so this precision allows for alignment between the color filter patterns and the transparent part. It was difficult to form non-transparent film patterns with no consistent size. Furthermore, when these overlapping portions occur, a step is created on the color filter, making it difficult to form a color filter with excellent flatness, which requires strong structural requirements.
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、簡便な製造プロセスにより、微細パターンを有するカ
ラーフィルター画素間に隙間な(非透光性金属膜を配置
させることのできるカラーフィルターの製造方法を提供
することにある。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and to eliminate gaps between color filter pixels having fine patterns (non-transparent metal film) by a simple manufacturing process. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter in which color filters can be arranged.
さらに、本発明の目的は、これにより特性の優れたカラ
ーデバイスを提供することにある。A further object of the present invention is to provide a color device with excellent characteristics.
[課題を解決するための手段]および[作用]すなわち
、本発明は、基板上の各色カラーフィルター画素間に隙
間な(金属膜を配置させたカラーフィルターの製造方法
において、
(イ)基板上に非透光性金属パターンを形成する工程と
、
(ロ)前記非透光性金属パターンが形成された基板上に
、樹脂中に着色材料を含有させた着色樹脂を塗布した後
、マスクを介して露光、現像することにより着色樹脂膜
を非透光性金属パターン上にかかるようにパターニング
する工程と、(ハ)前記(ロ)の工程を色相の異なる着
色樹脂を用いて複数回繰り返して複数色の着色樹脂パタ
ーンを形成する工程と、
(:)前記非透光性金属パターン上に積層された着色樹
脂を研磨により除去する工程により、各色カラーフィル
ター画素間に隙間な(金属膜を形成することを特徴とす
るカラーフィルターの製造方法である。[Means for Solving the Problems] and [Operations] That is, the present invention provides a method for manufacturing a color filter in which a metal film is arranged on a substrate so that there is no gap between each color filter pixel on the substrate. a step of forming a non-transparent metal pattern; (b) applying a colored resin containing a coloring material in the resin onto the substrate on which the non-transparent metal pattern is formed; A process of patterning a colored resin film over a non-transparent metal pattern by exposure and development, and (c) repeating the process of (b) multiple times using colored resins of different hues to create multiple colors. A process of forming a colored resin pattern and a process of removing by polishing the colored resin laminated on the non-transparent metal pattern (forming a metal film) without gaps between the color filter pixels of each color. A method for producing a color filter characterized by:
以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明のカラーフィルターの製造方法は、基板上に、非
透光性金属パターンを形成し、その上に樹脂中に着色材
料を含有させた着色樹脂を塗布した後、マスクを介して
露光、現像する工程を色相の異なる着色樹脂を用いて複
数回繰り返して複数色の着色樹脂パターンを非透光性金
属パターン上にかかるように形成し、次いで非透光性金
属パターン上にかかって積層された不要の着色樹脂を研
磨により除去することにより、特に着色樹脂パターン形
成時にはアライメントがラフで済む簡便な方法で、各色
カラーフィルター画素間に隙間な(非透光性金属膜を形
成することができる。The method for producing a color filter of the present invention involves forming a non-transparent metal pattern on a substrate, applying a colored resin containing a coloring material thereon, and then exposing and developing the pattern through a mask. This step was repeated multiple times using colored resins of different hues to form colored resin patterns of multiple colors over the non-transparent metal pattern, and then laminated over the non-transparent metal pattern. By removing unnecessary colored resin by polishing, it is a simple method that requires only rough alignment, especially when forming colored resin patterns, and it is possible to form a non-transparent metal film with no gaps between color filter pixels of each color.
この様なカラーフィルターを用いた撮像素子やセンサー
デバイスにおいては、色再現性の向上が期待できるとと
もに、充分な遮光により、光素子の誤動作の防止にも結
びつく。さらに、液晶デスプレイデバイスにおいては、
コントラスト、色純度の向上が期待できるとともに、電
極補助線としての機能を合わせ持たせることが可能とな
り、画素電極の低抵抗配線化により、大画面デイスプレ
ィにおける信号遅延及びセル内発熱等による表示品位の
低下防止にも効果的である。In image sensors and sensor devices using such color filters, it is expected that color reproducibility will be improved, and sufficient light shielding will also prevent malfunctions of optical elements. Furthermore, in LCD display devices,
In addition to improving contrast and color purity, it is also possible to have the function of an auxiliary electrode line, and low-resistance wiring of pixel electrodes reduces display quality problems caused by signal delays and heat generation inside cells on large screen displays. It is also effective in preventing deterioration.
さらに、従来に比べ、より平坦性の優れたカラーフィル
ター構造をとることができる為、液晶デイスプレィにカ
ラーフィルターを内設するタイプにおいては、配向欠陥
の少ない表示品位の優れたデバイスを得ることができる
。Furthermore, since it is possible to have a color filter structure with better flatness than before, it is possible to obtain devices with excellent display quality with fewer alignment defects in types that have color filters built into the liquid crystal display. .
以下、本発明を図面に基づき説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.
第1図(a)〜(g)は本発明のカラーフィルターの製
造方法の代表的な態様を示す工程図である。FIGS. 1(a) to 1(g) are process diagrams showing typical embodiments of the method for producing a color filter of the present invention.
まず、第1図(a)に示す様に、基板1上に非透光性金
属パターン2を形成する。First, as shown in FIG. 1(a), a non-transparent metal pattern 2 is formed on a substrate 1.
次に、第1図(b)に示す様に、非透光性金属パターン
2が形成された基板1上に、樹脂中に着色材料を含有さ
せた第1の着色樹脂液を用いて所定の膜厚になるように
塗布した後、適当な温度条件でプリベークを行ない着色
樹脂膜3を形成する。Next, as shown in FIG. 1(b), a predetermined pattern is applied onto the substrate 1 on which the non-transparent metal pattern 2 is formed using a first colored resin liquid containing a colored material in the resin. After coating to a desired film thickness, prebaking is performed under appropriate temperature conditions to form the colored resin film 3.
次に、第1図(C)に示す様に、着色樹脂膜3の感度を
有する光(例えば、高圧水銀灯等)を用いて、形成しよ
うとするパターンに対応した所定のパターンを有するフ
ォトマスク4を介して露光を行い、現像、リンス処理を
行った後、ポストベーク処理をして第1図(d)に示す
様な非透光性金属パターン2にかかる様に着色樹脂パタ
ーン5を形成する。なお、2色以上からなるカラーフィ
ルターを形成する場合には、さらに必要に応じて、すな
わち用いられるフィルターの色の数に応じて、各色に対
応した着色材料を分散させた着色樹脂液をそれぞれ用い
て第1図(b)〜(d)の工程を繰り返して行い、例え
ば第1図(e)に示す様な3色の着色樹脂パターン5,
6.7からなるカラーフィルターを形成することができ
る。Next, as shown in FIG. 1C, a photomask 4 having a predetermined pattern corresponding to the pattern to be formed is formed using light having the sensitivity of the colored resin film 3 (for example, a high-pressure mercury lamp, etc.). After exposure to light through a wafer, development, and rinsing, a post-baking process is performed to form a colored resin pattern 5 covering the non-transparent metal pattern 2 as shown in FIG. 1(d). . In addition, when forming a color filter consisting of two or more colors, if necessary, that is, depending on the number of colors of the filter used, a colored resin liquid in which a coloring material corresponding to each color is dispersed may be used. 1(b) to (d) are repeated to form a three-color colored resin pattern 5, as shown in FIG. 1(e), for example.
6.7 color filters can be formed.
次に、第1図(f)に示す様に、前記の着色樹脂パター
ンの形成工程において、非透光性金属パターン2にかか
る様に積層された不要の着色樹脂5 a、 6 a、
7 aを研磨により除去することにより、非透光性金属
パターン2を各色カラーフィルター画素間に隙間な(配
置させたカラーフィルターを得ることができる。なお、
必要に応じて、第1図(g)に示すようにカラーフィル
ター上部に保護膜8を形成することができる。Next, as shown in FIG. 1(f), in the colored resin pattern forming step, unnecessary colored resins 5 a, 6 a, which are laminated so as to cover the non-transparent metal pattern 2 are removed.
By removing 7a by polishing, it is possible to obtain a color filter in which the non-transparent metal pattern 2 is arranged between the color filter pixels of each color.
If necessary, a protective film 8 can be formed on the top of the color filter as shown in FIG. 1(g).
本発明における非透光性金属膜としては、Cr。The non-transparent metal film in the present invention is Cr.
Aj’、 Ni、 Mo、 Cu等をはじめとする一般
の金属材料から任意に選定することができる。特に、液
晶デイスプレィにおいて、透明電極の抵抗値を下げる為
には、より比抵抗の小さいものから選択するのが好まし
い。また、非透光性金属膜は、前記金属材料を蒸着、ス
パッタリング等の真空成膜法にて形成し、その膜厚は1
00人〜3pm程度、好ましくは1000人〜2μm程
度が適している。It can be arbitrarily selected from general metal materials including Aj', Ni, Mo, Cu, etc. In particular, in a liquid crystal display, in order to lower the resistance value of the transparent electrode, it is preferable to select one having a lower specific resistance. In addition, the non-transparent metal film is formed by using a vacuum film forming method such as vapor deposition or sputtering using the metal material, and the film thickness is 1.
00 people to about 3 pm, preferably about 1000 people to 2 μm is suitable.
また、非透光性金属膜のパターニングはエツチングやリ
フトオフ等の微細加工技術が用いられる。Further, microfabrication techniques such as etching and lift-off are used for patterning the non-transparent metal film.
本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂パタ
ーンを形成する樹脂としては、感光性を付与したゼラチ
ン、カゼイン、グリユー、ポリビニルアルコール、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニル
アセタール、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、セルロー
ス樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリシリコン樹脂なら
びに一般のフォトレジスト樹脂等から任意に選定するこ
とができる。Examples of the resin forming the colored resin pattern of the color filter in the present invention include photosensitive gelatin, casein, grue, polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyamide, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, and polyacetic acid. It can be arbitrarily selected from vinyl, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, urea resin, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, polysilicon resin, general photoresist resin, and the like.
本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂パタ
ーンを形成する着色材料としては、有機顔料、無機顔料
、染料等のうち所望の分光特性が得られるものであれば
、特に限定されることなく用いることができる。この場
合、各材料を単体で用いることも、これらのうちのいく
つかの混合物として用いることもできる。ただし、カラ
ーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔
料が着色材料として最も好ましい。The coloring material forming the colored resin pattern of the color filter in the present invention is not particularly limited, and may be any of organic pigments, inorganic pigments, dyes, etc. as long as desired spectral characteristics can be obtained. . In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials. However, in view of the color characteristics and various performances of the color filter, organic pigments are most preferable as the coloring material.
有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
ドリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物が用いられる。Organic pigments include azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments,
and fused polycyclic pigments including indigo, anthraquinone, perylene, perinone, dioxazine, quinacridone, isoindolinone, phthalone, methine/azomethine, and other metal complex systems, or any number of these. A mixture of these is used.
本発明において、着色樹脂パターンを形成するために使
用する着色樹脂液は、上記樹脂の溶液に所望の分光特性
を有する上記着色材料をlO〜150重量%程度の割合
で配合し、超音波あるいは三本ロール等により充分に分
散させた後、フィルターにて粒径の大きいものを除去し
て調製する。In the present invention, the colored resin liquid used to form the colored resin pattern is obtained by blending the above-mentioned coloring material having the desired spectral characteristics with the above-mentioned resin solution at a ratio of about 10 to 150% by weight, and applying ultrasonic waves or After sufficiently dispersing using a main roll etc., large particles are removed using a filter.
本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂膜は
、前記着色樹脂液をスピンナー、ロールコータ−9印刷
装置等の塗布装置により基板上に塗布することにより形
成される。その膜厚は所望とする分光特性に応じて決定
されるが、通常は0.5〜5pm程度、好ましくは、1
〜2pm程度が望ましい。The colored resin film of the color filter in the present invention is formed by applying the colored resin liquid onto a substrate using a coating device such as a spinner or a roll coater 9 printing device. The film thickness is determined depending on the desired spectral characteristics, but is usually about 0.5 to 5 pm, preferably 1
~2pm is desirable.
なお、本発明のカラーフィルターを液晶デイスプレィ等
に用いる場合には、着色樹脂膜の膜厚を非透光性金属膜
の膜厚と同程度か、それより厚(塗布、成膜することに
よって、研磨工程によりカラーフィルターの表面を平坦
にすることができ、液晶の配向不良の少ない表示品位の
優れたパネルを形成することが可能となる。さらに、カ
ラーフィルター上に形成する透明電極と電気的にコンタ
クトをとることにより、低抵抗配線化も可能となり、大
画面デイスプレィにおける信号遅延対策やパネル内発熱
対策にも効果を発し、表示品位の優れたパネルを形成す
ることが可能となる。In addition, when the color filter of the present invention is used for a liquid crystal display or the like, the thickness of the colored resin film is the same as or thicker than that of the non-transparent metal film (by coating or forming a film, The polishing process makes it possible to flatten the surface of the color filter, making it possible to form a panel with excellent display quality with fewer liquid crystal alignment defects.Furthermore, the transparent electrode formed on the color filter and the electrical connection By making contact, it is possible to use low-resistance wiring, which is effective in countering signal delays and heat generation within the panel in large-screen displays, making it possible to form panels with excellent display quality.
本発明における研磨の方法としては、例えばホイールや
ベルトを使用した研磨により行なうことができる。その
具体的な方法は、回転するホイールやベルトに砥粒をつ
け、基板に押しつけることにより、研磨を行なう。研磨
に用いる研磨材には、アルミナ、酸化クロム、ダイヤモ
ンドパウダー、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、炭化ケ
イ素、酸化セリウム、酸化鉄、炭化ホウ素、コランダム
、エメリー、ザクロ石、フリント、粘土等が用いられる
。As a polishing method in the present invention, for example, polishing using a wheel or a belt can be performed. Specifically, polishing is performed by attaching abrasive grains to a rotating wheel or belt and pressing them against the substrate. As the abrasive used for polishing, alumina, chromium oxide, diamond powder, zirconium oxide, silicon oxide, silicon carbide, cerium oxide, iron oxide, boron carbide, corundum, emery, garnet, flint, clay, etc. are used.
なお、本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹
脂パターンは、必要に応じて着色樹脂パターン表面に、
ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネ
ート、アクリル、エポキシ、シリコン系等の有機樹脂や
5iJ4. SiO□、 5iOAI!zO3,Ta2
O3等の無機膜をスピンコード、ロールコート等の塗布
法で、あるいは蒸着法によって、保護膜として設けるこ
とができる。Note that the colored resin pattern of the color filter in the present invention may be coated on the surface of the colored resin pattern as necessary.
Organic resins such as polyamide, polyimide, polyurethane, polycarbonate, acrylic, epoxy, silicone, and 5iJ4. SiO□, 5iOAI! zO3, Ta2
An inorganic film such as O3 can be provided as a protective film by a coating method such as spin cord or roll coating, or by a vapor deposition method.
以上説明した様な着色樹脂パターンを有するカラーフィ
ルターは適当な基板上に形成することができる。例えば
、ガラス板、透明樹脂板、樹脂フィルム、あるいはブラ
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、薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサ−1
液晶デイスプレー面、カラー電子写真用感光体等があげ
られる。A color filter having a colored resin pattern as described above can be formed on a suitable substrate. For example, glass plates, transparent resin plates, resin films, cathode ray tube display surfaces, image pickup tube light receiving surfaces, CCDs, BBDs,
Close-contact image sensor-1 using wafers and thin film semiconductors on which solid-state imaging devices such as CID and BASIS are formed
Examples include liquid crystal display surfaces and color electrophotographic photoreceptors.
着色樹脂パターンと下地の基板間との接着性を更に増す
必要がある場合には、基板上にあらかじめシランカップ
リング剤等で薄(塗布した後に着色樹脂パターンを形成
するか、あるいは、あらかじめ着色樹脂中にシランカッ
プリング剤等を少量添加したものを用いてカラーフィル
ターを形成することにより、−層効果的である。If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin pattern and the underlying substrate, either apply a thin layer of silane coupling agent, etc. on the substrate in advance, and then form the colored resin pattern. A layer effect can be achieved by forming a color filter using a color filter containing a small amount of a silane coupling agent or the like.
[実施例]
以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明する
。[Example] Examples of the present invention will be shown below and explained in more detail.
実施例1
ガラス基板上にEB蒸着法により膜厚1.5gmのAp
を成膜した後、このへρ上にフォトレジスト0FPR−
800(商品名、東京応化工業■社製)をスピンナー塗
布法により塗布し、80℃、30分間のプリベークを行
った。そして形成しようとする非透光性金属パターンの
形状に対応したストライブ状のパターンマスクを介して
高圧水銀灯にてフォトレジストを露光した。露光終了後
、該フォトレジストの被露光部のみを溶解する専用現像
液NMD−3(商品名、東京応化工業■社製)にて現像
し、水洗処理を施した後、120℃、30分間のボスト
ベークを行った。そして、40℃に加熱した混酸アルミ
液(商品名、和光紬薬工業■社製)の中で基板をエツチ
ング処理した。エツチング処理の終了した基板をレジス
ト剥離液N−303(商品名、長瀬産業■社製)で処理
しフォトレジストを剥離した。この様にしてガラス基板
上にストライブ状の非透光性金属パターンを形成した。Example 1 Ap film with a thickness of 1.5 gm was deposited on a glass substrate by EB evaporation method.
After forming a film, a photoresist 0FPR-
800 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo ■) by a spinner coating method, and prebaked at 80° C. for 30 minutes. The photoresist was then exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a striped pattern mask corresponding to the shape of the non-transparent metal pattern to be formed. After the exposure, the photoresist was developed with a special developer NMD-3 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo ■) that dissolves only the exposed areas, washed with water, and then incubated at 120°C for 30 minutes. I did a boss bake. Then, the substrate was etched in a mixed acid aluminum solution (trade name, manufactured by Wako Tsugyaku Kogyo ■) heated to 40°C. The etched substrate was treated with resist stripping solution N-303 (trade name, manufactured by Nagase Sangyo ■) to strip the photoresist. In this manner, a striped non-light-transmitting metal pattern was formed on the glass substrate.
非透光性金属パターンが形成されたガラス基板上に、所
望の分光特性を得ることができる青色着色樹脂材[ヘリ
オゲン ブルー (HeliogenBlue) L7
080 (商品名、 BASF社製、 C,1,No
、 74160)を、PA−1000(商品名、宇部興
産社製、ポリマー分10%、溶剤=N−メチルー2−ピ
ロリドン、顔料:ボリマー=1:2配合)に分散させ、
かつセロソルブ系溶剤で希釈して作製した感光性の着色
樹脂液]をスピンナー塗布法により、1.5μmの膜厚
に塗布し、70℃、20分間のプリベークを行なった。A blue colored resin material [Heliogen Blue L7] that can obtain the desired spectral characteristics is applied on a glass substrate on which a non-transparent metal pattern is formed.
080 (Product name, manufactured by BASF, C, 1, No.
, 74160) was dispersed in PA-1000 (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1:2 blend),
A photosensitive colored resin solution diluted with a cellosolve solvent] was applied to a film thickness of 1.5 μm by a spinner coating method, and prebaked at 70° C. for 20 minutes.
次に、形成しようとするパターン形状に対応したパター
ンマスクを介して高圧水銀灯にて着色樹脂膜を露光した
。このとき、形成される着色樹脂パターンのエツジが非
透光性金属パターン上に重なる様に配慮した。露光終了
後、該着色樹脂膜の未露光部のみを溶解する専用現像液
にて超音波を使用して現像し、専用リンス液で処理した
後、150℃、30分間のボストベークを行ない、パタ
ーンのエツジが非透光性金属パターン上に重なった形状
を有した青色着色樹脂膜を形成した。Next, the colored resin film was exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a pattern mask corresponding to the pattern shape to be formed. At this time, care was taken so that the edges of the colored resin pattern to be formed overlapped with the non-transparent metal pattern. After exposure, the colored resin film is developed using ultrasonic waves in a special developer that dissolves only the unexposed areas, treated with a special rinse solution, and then post-baked at 150°C for 30 minutes to remove the pattern. A blue colored resin film having a shape in which edges overlapped on a non-transparent metal pattern was formed.
続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第2色目として緑色着色樹脂材[リオノール グリー
ン(Lionol Green) 6YK (商品名。Next, a green colored resin material [Lionol Green 6YK (trade name)] was applied as a second color onto the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.
東洋インキ社製、 C,1,No、 74265)をP
A−1000(商品名、宇部興産社製、ポリマー分10
%、溶剤=N−メチルー2−ピロリドン、顔料二ポリマ
ー=1:2配合)に分散させ、かつセロソルブ系溶剤で
希釈して作製した感光性の着色樹脂液]を用いる以外は
、上記と同様にして、パターンのエツジが非透光性金属
パターン上に重なった形状の緑色着色パターンを基板上
の所定の位置に形成した。Manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., C, 1, No. 74265)
A-1000 (product name, manufactured by Ube Industries, polymer content: 10
%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone, pigment dipolymer = 1:2 blend) and diluted with cellosolve solvent]. Then, a green colored pattern having a shape in which the edges of the pattern overlapped with the non-transparent metal pattern was formed at a predetermined position on the substrate.
さらに、この様にして青色及び緑色パターンの形成され
ている基板上に、第3色目として、赤色着色樹脂材[イ
ルガジン レッド (Irgazin Red)BPT
(商品名、チバガイギ−(Ciba−Geigy)社
製。Furthermore, a red colored resin material [Irgazin Red BPT] was applied as a third color onto the substrate on which the blue and green patterns were formed in this way.
(Product name, manufactured by Ciba-Geigy).
C,1,No、71127 )をPA−1000(商品
名、宇部興産社製、ポリマー分lO%、溶剤二N−メチ
ルー2−ピロリドン、顔料:ボリマー=1=2配合)に
分散させ、かつセロソルブ系溶剤で希釈して作製した感
光性の着色樹脂液]を用いる以外は、上記と同様にして
、パターンのエツジが非透光性金属パターン上に重なっ
た形状の赤色着色パターンを基板上の所定の位置に形成
し、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色ストライブの
着色樹脂パターンを得た。C, 1, No. 71127) was dispersed in PA-1000 (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent 2N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1 = 2 combination) and cellosolve. A red colored pattern with the edges of the pattern overlapping the non-transparent metal pattern is placed on the substrate in the same manner as described above, except that a photosensitive colored resin liquid prepared by diluting with a solvent is used. A colored resin pattern of three color stripes of R (red), G (green), and B (blue) was obtained.
このようにして得られた3色ストライブの着色樹脂パタ
ーンを有する基板の表面を60rpmで回転するポリウ
レタン製のパッドに押しつけ、粒径1.0μmのアルミ
ナの砥粒を水に分散させた液をパッド上に滴下して研磨
を行った。研磨は非透光性金属パターン上の着色樹脂が
すべて除去されるまで行なった。The surface of the substrate having the colored resin pattern of three-color stripes thus obtained was pressed against a polyurethane pad rotating at 60 rpm, and a solution containing alumina abrasive grains with a particle size of 1.0 μm dispersed in water was applied. Polishing was performed by dropping it onto the pad. Polishing was carried out until all the colored resin on the non-transparent metal pattern was removed.
得られたカラーフィルターは各色ストライブパターン間
に隙間な(金属膜が配置され、かっ各色ストライブパタ
ーンおよび金属膜の膜厚が均一になっていた。さらに、
得られたカラーフィルターは耐熱性、耐光性1機械的特
性等の緒特性に優れたものであった。The obtained color filter had a metal film arranged between each color stripe pattern, and the film thickness of each color stripe pattern and metal film was uniform.Furthermore,
The obtained color filter had excellent properties such as heat resistance, light resistance, and mechanical properties.
実施例2
ガラス基板上にEB蒸着法により膜厚1.0μmのAi
)を成膜した後、このAl1上にフォトレジスト0FP
R−800(商品名、東京応化工業■社製)をスピンナ
ー塗布法により塗布し、80℃、30分間のプリベーク
を行った。そして形成しようとする非透光性金属パター
ンの形状に対応した格子状のパターンマスクを介して高
圧水銀灯にてフォトレジストを露光した。露光終了後、
該フォトレジストの被露光部のみを溶解する専用現像液
NMD−3(商品名、東京応化工業■社製)にて現像し
、水洗処理を施した後、120℃、30分間のボストベ
ークを行った。そして、40℃に加熱した混酸アルミ液
(商品名、和光純薬玉業■社製)の中で基板をエツチン
グ処理した。エツチング処理の終了した基板をレジスト
剥離液N−303(商品名、長瀬産業■社製)で処理し
フォトレジストを剥離した。この様にしてガラス基板上
に格子状の非透光性金属パターンを形成した。Example 2 Ai film with a thickness of 1.0 μm was deposited on a glass substrate by EB evaporation method.
), photoresist 0FP is applied on this Al1.
R-800 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo ■) was applied by a spinner coating method, and prebaked at 80°C for 30 minutes. The photoresist was then exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a grid pattern mask corresponding to the shape of the non-transparent metal pattern to be formed. After exposure,
The photoresist was developed with a special developer NMD-3 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo ■) that dissolves only the exposed areas, washed with water, and then post-baked at 120°C for 30 minutes. . Then, the substrate was etched in a mixed acid aluminum solution (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) heated to 40°C. The etched substrate was treated with resist stripping solution N-303 (trade name, manufactured by Nagase Sangyo ■) to strip the photoresist. In this manner, a grid-like non-transparent metal pattern was formed on the glass substrate.
非透光性金属パターンが形成されたガラス基板上に、所
望の分光特性を得ることができる青色着色樹脂材[へり
オゲン ブルー (HeliogenBlue) L7
080 (商品名、 BASF社製)を重クロム酸ア
ンモニウムを架橋剤として含むポリビニルアルコール樹
脂水溶液に分散させ作製した感光性の着色樹脂液]をス
ピンナー塗布法により、1.0μmの膜厚に塗布し、8
0°Cl2O分間のプリベークを行なった。次に、形成
しようとするパターン形状に対応したパターンマスクを
介して高圧水銀灯にて着色樹脂膜を露光した。このとき
、形成される着色樹脂パターンのエツジが非透光性金属
パターン上に重なる様に配慮した。露光終了後、水/I
PA混合液にて着色樹脂膜の現像を行った。そして、1
50℃、30分間のボストベークを行ない、パターン形
状を有した青色着色樹脂膜を形成した。A blue colored resin material [Heliogen Blue L7] that can obtain desired spectral characteristics is applied on a glass substrate on which a non-transparent metal pattern is formed.
A photosensitive colored resin liquid prepared by dispersing 080 (trade name, manufactured by BASF) in an aqueous polyvinyl alcohol resin solution containing ammonium dichromate as a crosslinking agent was applied to a film thickness of 1.0 μm using a spinner coating method. , 8
Prebaking was performed for 0°C12O minutes. Next, the colored resin film was exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a pattern mask corresponding to the pattern shape to be formed. At this time, care was taken so that the edges of the colored resin pattern to be formed overlapped with the non-transparent metal pattern. After exposure, water/I
The colored resin film was developed using a PA mixture. And 1
Bost baking was performed at 50° C. for 30 minutes to form a blue colored resin film having a patterned shape.
続いて、第2色目として緑色着色樹脂材[リオノール
グリーン(Lionol Green) 6YK (商
品名。Next, green colored resin material [Lionol] was used as the second color.
Green (Lionol Green) 6YK (Product name.
東洋インキ社製)を重クロム酸アンモニウムを架橋剤と
して含むポリビニルアルコール樹脂水溶液に分散させ作
製した感光性の着色樹脂液]、および第3色目として、
赤色着色樹脂材[イルガジンレッド (Irgazin
Red) BPT (商品名、チバガイギー社製)を
重クロム酸アンモニウムを架橋剤として含むポリビニル
アルコール樹脂水溶液に分散させ作製した感光性の着色
樹脂液]を用いる以外は上記と同様にして、パターンの
エツジが非透光性金属パターン上に重なった形状のR(
赤)、G(緑)、B(青)c)3色モザイクの着色樹脂
パターンを得た。(manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) in an aqueous polyvinyl alcohol resin solution containing ammonium dichromate as a crosslinking agent], and as a third color,
Red colored resin material [Irgazin Red
Red) BPT (trade name, manufactured by Ciba Geigy) was dispersed in an aqueous polyvinyl alcohol resin solution containing ammonium dichromate as a crosslinking agent]. is overlapped on the non-transparent metal pattern (
A colored resin pattern of three colors (red), G (green), and B (blue) c) was obtained.
このようにして得られた3色モザイクの着色樹脂パター
ンを有する基板の表面を研磨して非透光性金属パターン
上の着色樹脂を除去した。この様にして得られたカラー
フィルターは各色モザイクパターン間に隙間な(金属膜
が配置された構造を有していた。The surface of the thus obtained substrate having the three-color mosaic colored resin pattern was polished to remove the colored resin on the non-transparent metal pattern. The color filter thus obtained had a structure in which metal films were arranged in gaps between the mosaic patterns of each color.
実施例3
実施例1にて形成されたカラーフィルター基板を用い、
第2図に示す構造の強誘電性液晶素子21を以下の様に
形成した。Example 3 Using the color filter substrate formed in Example 1,
A ferroelectric liquid crystal element 21 having the structure shown in FIG. 2 was formed as follows.
すなわち、画素間に非透光性金属膜30を有するカラー
フィルター上に保護膜29として、感光性ポリイミド[
PI−300(商品名、宇部興産社製)]を1.0μm
の膜厚で塗布形成した。That is, a protective film 29 made of photosensitive polyimide [
PI-300 (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.)] to 1.0 μm
It was coated to a film thickness of .
次に、非透光性金属膜とコンタクトを取るパターン形成
に対応したパターンマスクを用い、露光、現像、リンス
処理を行い、ボストベークして非透光性金属膜上にスー
ルホールを有する保護膜パターンを形成した。Next, using a pattern mask compatible with forming a pattern that makes contact with the non-transparent metal film, exposure, development, and rinsing are performed, followed by post-baking to form a protective film pattern with through holes on the non-transparent metal film. was formed.
そして、1500人の厚さのITOをスパッタリング法
にて成膜し、非透光性金属膜とコンタクトをとるパター
ン形成を行ない、透明電極25のパターンを得た。続い
て配向制御膜27としてポリイミドを印刷法により 1
00人の膜厚で塗布し、ラビング処理を施した。Then, an ITO film with a thickness of 1,500 mm was formed by sputtering, and a pattern was formed to make contact with the non-transparent metal film to obtain a pattern for the transparent electrode 25. Next, polyimide was printed as the orientation control film 27 by printing method.
The film was coated with a film thickness of 0.00 mm and subjected to rubbing treatment.
この様にして得られたカラーフィルター基板と対向基板
との間に1.5μm径のシリカビーズを散布して、両基
板のストライブ状パターン電極が直交する様に貼り合わ
せてセル組し、強誘電性液晶24を注入し、封口して液
晶素子を得た。Silica beads with a diameter of 1.5 μm were sprinkled between the color filter substrate obtained in this way and the counter substrate, and the striped pattern electrodes of both substrates were bonded to each other at right angles to form a cell assembly. Dielectric liquid crystal 24 was injected and sealed to obtain a liquid crystal element.
得られた強誘電性液晶素子はコントラスト、色純度に優
れ、かつ、コンタクトが施された非透光性金属膜による
透明電極の低抵抗化から、信号遅延及びセル内発熱によ
る表示品位の低下のない優れたものであった。The obtained ferroelectric liquid crystal element has excellent contrast and color purity, and the low resistance of the transparent electrode due to the non-transparent metal film with contacts reduces the deterioration of display quality due to signal delay and heat generation within the cell. It was not that good.
さらに、カラーフィルター表面の優れた平坦性により配
向欠陥の少ない液晶素子を得ることができた。Furthermore, due to the excellent flatness of the color filter surface, a liquid crystal element with fewer alignment defects could be obtained.
実施例4
薄膜トランジスターを基板として、該基板上に本発明に
おける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。Example 4 A color liquid crystal display element was manufactured in the following manner using a thin film transistor as a substrate and forming the color filter of the present invention on the substrate.
まず第3図(a)に示すように、ガラス基板(商品名:
7059、コーニング社製)1上に1000人の層厚
のITO画素電極31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Ai)を1000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ニングして第3図(b)に示す
ようなゲート電極32を形成した。First, as shown in Figure 3(a), a glass substrate (product name:
7059, manufactured by Corning Inc.) 1, is formed into a desired pattern by a photolithography process, and then Ai) is further vacuum-deposited on this surface to a thickness of 1000 layers. The layer was patterned into a desired shape by a photolithography process to form a gate electrode 32 as shown in FIG. 3(b).
続いて、感光性ポリイミドを前記電極の設けられた基板
1面上に塗布し絶縁層33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38と画素電極31との
コンタクト部を構成するスルーホール34を第3図(c
)に示すように形成した。Subsequently, photosensitive polyimide is coated on the surface of the substrate on which the electrodes are provided to form an insulating layer 33, and through-holes 34 forming contact portions between the drain electrode 38 and the pixel electrode 31 are formed by pattern exposure and development processing. Figure 3 (c
).
ここで、基板1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31.32及び絶縁層3
3の設けられた基ml全面に2000人の層厚のa−3
iからなる光導電層(イントリンシック層)35を堆積
させた後、この光導電層35上に引続き同様の操作によ
って、1000人の層厚のn1層36を第3図(d)に
示したように積層した。この基板1を堆積槽から取り出
し、前記n°層36及び光導電層35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3図(
e)に示したようにパターンニングした。Here, the substrate 1 is set at a predetermined position in the deposition tank, SiH4 diluted with H2 is introduced into the deposition tank, and the electrodes 31, 32 and the insulating layer 3 are
A-3 with a layer thickness of 2000 people on the entire surface of the base ml provided with 3
After depositing a photoconductive layer (intrinsic layer) 35 consisting of i, an n1 layer 36 having a thickness of 1000 layers was formed on this photoconductive layer 35 by the same operation as shown in FIG. 3(d). Laminated like this. This substrate 1 is taken out from the deposition bath, and the n° layer 36 and the photoconductive layer 35 are each shaped into a desired shape by dry etching in this order (see FIG. 3).
Patterning was performed as shown in e).
次に、このようにして光導電層35及びn+層36が設
けられている基板面に、APを1000人の層厚で真空
蒸着した後、このAil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3図(f)に示す
ようなソース電極37及びドレイン電極38を形成した
。Next, on the substrate surface on which the photoconductive layer 35 and the n+ layer 36 are provided, AP is vacuum-deposited to a thickness of 1000 layers, and this Ail-deposited layer is patterned into a desired shape by a photolithography process. Then, a source electrode 37 and a drain electrode 38 as shown in FIG. 3(f) were formed.
さらに、この上に絶縁層39を形成した後に、画素電極
31のそれぞれに対応させて、実施例2と同様の方法に
より、パターン間に金属膜の遮光層からなる非透光性金
属パターン2を有する赤、青及び緑の3色の着色樹脂パ
ターン5,6.7を、第3図(g)に示すように形成し
た後、第3図(h)の如くこの基板面全面に配向機能を
付与した保護膜8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。Furthermore, after forming an insulating layer 39 on this, a non-light-transmitting metal pattern 2 made of a light-shielding layer of metal film is formed between the patterns by the same method as in Example 2, corresponding to each pixel electrode 31. After forming colored resin patterns 5, 6.7 in three colors of red, blue and green as shown in FIG. 3(g), an alignment function is applied to the entire surface of this substrate as shown in FIG. 3(h). The polyimide resin provided as the protective film 8 was applied to a thickness of 1,200 mm, and the resin was cured by heat treatment at 250° C. for 1 hour to produce a thin film transistor with an integrated color filter.
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。A color liquid crystal display element was further formed using the thus produced thin film transistor with a color filter.
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、1000人
のITO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。That is, 1,000 ITO electrode layers were formed on the - side of a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.) in the same manner as described above, and then a polyimide resin with an orientation function was formed on the electrode layer. An insulating layer having a thickness of 1,200 layers was formed, and a liquid crystal was sealed between this substrate and the previously formed thin film transistor with a color filter, and the whole was fixed to obtain a color liquid crystal display element.
このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な特性を有するものであった。The color liquid crystal display element thus formed had good characteristics.
実施例5
パターン間に非透光性金属膜を有する3色カラーフィル
ターを画素電極上に設ける代わりに、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。Example 5 A color filter having a color filter of the present invention was prepared in the same manner as in Example 4 except that a three-color color filter having a non-transparent metal film between patterns was provided on the counter electrode instead of on the pixel electrode. A liquid crystal display element for use was obtained.
このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な特性を有するものである。The color liquid crystal display element thus formed has good characteristics.
実施例6
パターン間に非透光性金属膜を有する3色カラーフィル
ターをまず対向基板上に形成した後に、対向電極を設け
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。Example 6 A color having a color filter of the present invention was prepared in the same manner as in Example 4 except that a three-color color filter having a non-transparent metal film between patterns was first formed on a counter substrate, and then a counter electrode was provided. A liquid crystal display element for use was obtained.
この様にして形成されたカラー用液晶表示素子は良好な
特性を有するものであった。The color liquid crystal display element thus formed had good characteristics.
実施例7
CCD (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、パターン間に非透光性金属
膜を有する3色ストライブカラーフィルターを形成する
以外は、実施例2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。なお、カラ
ーフィルター上には、アクリル樹脂系の保護膜を形成し
た。Example 7 A wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed was used as a substrate, and a pattern was placed between the patterns so that each colored pattern of the color filter was arranged corresponding to each light receiving cell of the CCD. A color solid-state imaging device having a color filter of the present invention was formed in the same manner as in Example 2, except that a three-color stripe color filter having a non-transparent metal film was formed. Note that an acrylic resin-based protective film was formed on the color filter.
このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な特性を有するものであった。The color solid-state imaging device thus formed had good characteristics.
実施例8
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2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。Example 8 The color filters formed in Example 2 were placed on a wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed, and each colored pattern of the color filter was colored in correspondence to each light receiving cell of the CCD. They were aligned and attached to form a color solid-state image sensor.
このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な特性を有するものであった。The color solid-state imaging device thus formed had good characteristics.
実施例9
第4図の部分平面概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5図に示した工程に従って以下のように実施した。Example 9 A color photosensor array having the color filter of the present invention as shown in the partial plan schematic diagram of FIG. 4 was formed in the following manner according to the steps shown in FIG.
まず、ガラス基板(商品名: 7059、コーニング社
製)1の上にグロー放電法によってa−5i (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)45を第5図(a)に示すように設けた。First, a photoconductive layer (intrinsic layer) 45 made of an a-5i (amorphous silicon) layer is formed on a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.) 1 by a glow discharge method, as shown in FIG. 5(a). It was set up like this.
すなわち、H2で10容量%に希釈されたSiH4をガ
ス圧0.50Torr、 RF (Radio Fre
quency)パワー10W、基板温度250℃で2時
間基板上に堆積させることによって0.7μmの膜厚の
光導電層45を得た。That is, SiH4 diluted to 10% by volume with H2 was heated at a gas pressure of 0.50 Torr and RF (Radio Fre
A photoconductive layer 45 with a thickness of 0.7 μm was obtained by depositing the photoconductive layer 45 on the substrate for 2 hours at a power of 10 W and a substrate temperature of 250° C.
続いて、この光導電層45上にグロー放電法により第5
図(b)に示すようにn+層46を設けた。Subsequently, a fifth layer is formed on this photoconductive layer 45 by a glow discharge method.
As shown in Figure (b), an n+ layer 46 was provided.
すなわち、H2で10容量%に希釈されたSiH4と、
H2で100 ppmに希釈されたPH3とを1=10
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45に連続して、
0.1μmの層厚のn′″層46を設けた。That is, SiH4 diluted to 10% by volume with H2,
PH3 diluted to 100 ppm with H2 and 1=10
Continuing to the photoconductive layer 45, using the gas mixed in step 4 as a raw material, and using the same conditions as the previous deposition conditions for the photoconductive layer,
An n'' layer 46 with a layer thickness of 0.1 μm was provided.
次に、第5図(C)に示すように電子ビーム蒸着法でA
j)を0.3μmの層厚にn′″層4層上6上積させて
、導電層49を堆積した。続いて、第5図(d)に示す
ように導電層49の光変換部となる部分に相当する部分
を除去した。Next, as shown in FIG. 5(C), A
A conductive layer 49 was deposited by stacking 6 layers on 4 n''' layers to a layer thickness of 0.3 μm.Subsequently, as shown in FIG. 5(d), the light conversion portion of the conductive layer 49 was The part corresponding to the part was removed.
すなわち、ポジ型のマイクロポジット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
ン酸(85容量%水溶液) 硝酸(60容量%水溶液)
、氷酢酸及び水を16:1:2:1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49を基板上から除去し、
共通電極41及び個別電極40を形成した。That is, positive type Microposit 1300-27 (
After forming a photoresist pattern in the desired shape using photoresist (trade name, 5hipley), phosphoric acid (85% by volume aqueous solution) and nitric acid (60% by volume aqueous solution)
, using an etching solution containing glacial acetic acid and water in a ratio of 16:1:2:1, removing the conductive layer 49 from the exposed portion (the portion where the resist pattern is not provided) from the substrate;
A common electrode 41 and individual electrodes 40 were formed.
次に、光変換部となる部分のn+層46を第5図(e)
に示すように除去した。Next, the n+ layer 46 that will become the light conversion part is shown in FIG. 5(e).
It was removed as shown.
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DEM−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. IT
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46及び光導電層45の表面層の
一部を基板から除去した。That is, after the Microposit 1300-27 photoresist is peeled off from the substrate, it is etched with RF power using a plasma etching method (also known as reactive ion etching method) using a parallel plate plasma etching device DEM-451 (manufactured by Nikkei Anelva Co., Ltd.). 120W, gas pressure 0. IT
Dry etching with CF4 gas was performed for 5 minutes at ORR to remove exposed portions of the n+ layer 46 and a portion of the surface layer of the photoconductive layer 45 from the substrate.
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(登録商標)シートでカバーし、SU3面が
ほとんどプラズマでさらされない状態でエツチングを行
なった。In this example, in order to prevent implantation of the cathode material of the etching device, a polysilicon sputtering target (8 inches, purity 99.999%) was placed on the cathode, and the sample was placed on top of it. The exposed portion of the SUS of the cathode material was covered with a Teflon (registered trademark) sheet cut out in the shape of a donut, and etching was performed in a state in which the three surfaces of the SUS were hardly exposed to plasma.
その後、窒素を34)/minの速度で流したオーブン
内で20℃、60分の熱処理を行なった。Thereafter, heat treatment was performed at 20° C. for 60 minutes in an oven in which nitrogen was flowed at a rate of 34)/min.
こうして作成されたフォトセンサーアレイの表面に、次
に保護層を以下のようにして形成した。Next, a protective layer was formed on the surface of the photosensor array thus created in the following manner.
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47としてのシリコンナイトライド層を形成
した。That is, a silicon nitride layer as a protective layer 47 was formed on the photosensor array by a glow discharge method.
すなわち、H2でlO容量%に希釈されたSiH<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−5i層を形成したのと同様にして
、0.5μmの層厚のシリコンナイトライド(a−Si
N旧層からなる保護層47を第5図(f)に示すように
形成した。i.e. SiH diluted to 1O volume % with H2
Silicon nitride (a-Si
A protective layer 47 consisting of an N old layer was formed as shown in FIG. 5(f).
更に、この保護層47を基板として、実施例1と同様に
して、パターン間に非透光性金属膜を有する青、緑、赤
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
した後、保護膜を形成し、第4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。Furthermore, using this protective layer 47 as a substrate, a color filter consisting of colored patterns of three colors of blue, green, and red having a non-transparent metal film between the patterns was formed in the same manner as in Example 1, and then the protective layer 47 was used as a substrate. A film was formed to form a color photosensor array in which a colored filter was placed on each photosensor, as shown in FIG.
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、良好な特性を有するものであった。The color photosensor array formed in this example also had good characteristics.
実施例IO
実施例1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9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。Example IO A color photosensor array was formed by pasting the color filter formed in Example 1 onto the photosensor array formed in Example 9 using an adhesive.
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9に於いて形成したものと同様に、良好な特性を有す
るものであった。The color photosensor formed in this example also had good characteristics, similar to that formed in Example 9.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明のカラーフィルターの製造
方法によれば、簡°便な方法により、各色カラーフィル
ター画素間に隙間なく非透光性金属膜を設けることが可
能となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the method of manufacturing a color filter of the present invention, it is possible to provide a non-light-transmitting metal film without any gaps between color filter pixels of each color by a simple method. Become.
従って、この様なカラーフィルターを配置した撮像素子
やセンサーデバイスにおいては、(1)色再現性の向上
(2)光素子の誤動作防止
さらに、液晶デイスプレィデバイスにおいては、(1)
コントラスト、色純度の向上
(2)平坦性による配向欠陥の減少
(3)非透光性金属膜を電極補助線としても活用するこ
とにより、信号遅延あるいはセル内発熱による表示品位
の低下防止
等に優れた効果を得ることができる。Therefore, in image pickup elements and sensor devices in which such color filters are arranged, (1) improvement of color reproducibility, (2) prevention of malfunction of optical elements, and furthermore, in liquid crystal display devices, (1)
Improved contrast and color purity (2) Reduced orientation defects due to flatness (3) By using the non-transparent metal film as an auxiliary electrode line, it is possible to prevent signal delays or deterioration of display quality due to heat generation within the cell. Excellent effects can be obtained.
第1図(a)〜(g)は本発明のカラーフィルターの製
造方法を示す工程図、第2図は本発明により得られるカ
ラーフィルターを用いた強誘電性液晶素子の断面図、第
3図(a)〜(h)は本発明により得られるカラーフィ
ルターを用いた液晶表示素子の形成工程図、第4図は本
発明により得られるカラーフィルターを用いたフォトセ
ンサーアレイの模式的平面部分図および第5図(a)〜
(g)は、第4図に示したフォトセンサーアレイの形成
工程図である。
1 、22.23・・・基板
2・・・非透光性金属パターン
3・・・着色樹脂膜
4・・・フォトマスク
5.6.7・・・着色樹脂パターン
5 a、 6 a、 7 a・・・不要の着色樹脂8.
29・・・保護膜
21・・・強誘電性液晶素子
24・・・強誘電性液晶
25、26・・・透明電極
27、28・・・配向制御膜
30・・・非透光性金属膜
31・・・画素電極
32・・・ゲート電極
33、39・・・絶縁層
34・・・スルーホール
35、45・・・光導電層
36、46・・・n1層
37・・・ソース電極
38・・・ドレイン電極
40・・・個別電極
41・・・共通電極
47・・・保護層
49・・・導電層FIGS. 1(a) to (g) are process diagrams showing the method for producing a color filter of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a ferroelectric liquid crystal element using the color filter obtained according to the present invention, and FIG. (a) to (h) are process diagrams for forming a liquid crystal display element using a color filter obtained according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic partial plan view of a photosensor array using a color filter obtained according to the present invention. Figure 5(a)~
(g) is a process diagram for forming the photosensor array shown in FIG. 4. 1, 22.23... Substrate 2... Non-transparent metal pattern 3... Colored resin film 4... Photomask 5.6.7... Colored resin pattern 5 a, 6 a, 7 a...Unnecessary colored resin8.
29... Protective film 21... Ferroelectric liquid crystal element 24... Ferroelectric liquid crystal 25, 26... Transparent electrodes 27, 28... Alignment control film 30... Non-transparent metal film 31... Pixel electrode 32... Gate electrode 33, 39... Insulating layer 34... Through hole 35, 45... Photoconductive layer 36, 46... N1 layer 37... Source electrode 38 ...Drain electrode 40...Individual electrode 41...Common electrode 47...Protective layer 49...Conductive layer
Claims (4)
金属膜を配置させたカラーフィルターの製造方法におい
て、 (イ)基板上に非透光性金属パターンを形成する工程と
、 (ロ)前記非透光性金属パターンが形成された基板上に
、樹脂中に着色材料を含有させた着色樹脂を塗布した後
、マスクを介して露光、現像することにより着色樹脂膜
を非透光性金属パターン上にかかるようにパターニング
する工程と、(ハ)前記(ロ)の工程を色相の異なる着
色樹脂を用いて複数回繰り返して複数色の着色樹脂パタ
ーンを形成する工程と、 (ニ)前記非透光性金属パターン上に積層された着色樹
脂を研磨により除去する工程により、 各色カラーフィルター画素間に隙間なく金属膜を形成す
ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。(1) A method for manufacturing a color filter in which a metal film is arranged without any gaps between color filter pixels of each color on a substrate, which includes the steps of (a) forming a non-transparent metal pattern on the substrate; A colored resin containing a coloring material is applied onto a substrate on which a translucent metal pattern is formed, and then a colored resin film is applied to the non-transparent metal pattern by exposing and developing the resin through a mask. (c) repeating the step (b) a plurality of times using colored resins of different hues to form colored resin patterns of multiple colors; and (d) the non-transparent pattern. A method for manufacturing a color filter, characterized in that a metal film is formed without gaps between color filter pixels of each color by a process of removing colored resin laminated on a color metal pattern by polishing.
のカラーフィルターの製造方法。(2) The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the substrate is a display section of a display device.
ラーフィルターの製造方法。(3) The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the substrate is a solid-state image sensor.
項1記載のカラーフィルターの製造方法。(4) The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the substrate is a light receiving surface of an image sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2042614A JPH03246503A (en) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | Production of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2042614A JPH03246503A (en) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | Production of color filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246503A true JPH03246503A (en) | 1991-11-01 |
Family
ID=12640902
Family Applications (1)
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JP2042614A Pending JPH03246503A (en) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | Production of color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03246503A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271902B1 (en) | 1997-01-21 | 2001-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter substrate having overlapping color layers and a color liquid crystal display device using the color filter substrate |
JP2007256371A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Nec Lcd Technologies Ltd | Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device |
JP2011215645A (en) * | 2011-07-19 | 2011-10-27 | Nec Corp | Color filter, method for manufacturing the same, and liquid crystal display device |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP2042614A patent/JPH03246503A/en active Pending
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USRE44821E1 (en) | 2006-03-20 | 2014-04-01 | Gold Charm Limited | Color filter, method of fabricating the same and liquid-crystal display device |
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