JPS63191103A - Color filter - Google Patents
Color filterInfo
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- JPS63191103A JPS63191103A JP62022460A JP2246087A JPS63191103A JP S63191103 A JPS63191103 A JP S63191103A JP 62022460 A JP62022460 A JP 62022460A JP 2246087 A JP2246087 A JP 2246087A JP S63191103 A JPS63191103 A JP S63191103A
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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に関し、特にカラーディスプ
レーやカラー撮像素子及びカラーセンサーなどの微細色
分解用として好適なカラーフィルターに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a color filter, and particularly to a color filter suitable for fine color separation in color displays, color imaging devices, color sensors, and the like.
[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
の親木性高分子物質からなる媒染層を設け、その媒染層
を色素で染色して着色層を形成する染色カラーフィルタ
ーが知られている。[Conventional technology] Conventionally, color filters have been prepared using gelatin, gelatin, etc. on a substrate.
A dyed color filter is known in which a mordant layer made of a wood-loving polymer material such as casein, gris, or polyvinyl alcohol is provided, and the mordant layer is dyed with a dye to form a colored layer.
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
るか、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湿式1
程を採用しており、また各色毎に防染用の中間層を設け
るといった複雑な工程を有するため歩留りが悪いといっ
た欠点を有している。また染色可能な色素の耐熱性か1
50°C程度以下と比較的低く、該フィルターに熱的処
理を必要とする場合には、使用が困難である上、染色膜
自体の耐熱性、耐光性等の信頼性が劣るといった欠点も
有している。In such dyeing methods, many dyes can be used, and it is relatively easy to meet the spectral characteristics required for filters, or the mordant layer is placed in a dyeing bath in which the dye is dissolved in the dyeing process of the mordant layer. Wet method 1, which is difficult to control due to immersion
It also has the disadvantage of poor yields because it involves a complicated process of providing an interlayer for resist dyeing for each color. Also, the heat resistance of dyeable pigments1
It is relatively low at around 50°C or less, and if the filter requires thermal treatment, it is difficult to use, and the dyed film itself has disadvantages such as poor reliability such as heat resistance and light resistance. are doing.
これに対し、従来、ある種の着色材が透明樹脂中に分散
されてなる着色樹脂を用いたカラーフィルターか知られ
ている。On the other hand, color filters using a colored resin in which a certain type of coloring material is dispersed in a transparent resin have been known.
例えば、特開昭58−46325号公報、特開昭60−
78401号公報、特開昭60−184202“号公報
、特開昭60−184203号公報、特開昭60−18
4204号公報、特開昭60−184205号公報等に
示されている様に、これらのカラーフィルターは、ポリ
アミノ系樹脂に着色材を混合した着色樹脂膜により形成
されているために、耐熱性、耐光性等の特性に優れた有
用なカラーフィルターである。For example, JP-A-58-46325, JP-A-60-
78401, JP 60-184202", JP 60-184203, JP 60-18
As shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 4204 and Japanese Patent Application Laid-open No. 184205/1983, these color filters are formed from a colored resin film made by mixing a coloring material with a polyamino resin, so they have excellent heat resistance, It is a useful color filter with excellent properties such as light resistance.
さらに、近年ではカラーフィルターの製造工程を簡単に
するために、感光性を有する、例えばポリイミド樹脂を
用いた着色材を使用したカラーフィルターが開発されて
いる。例えば、特開昭57−16407号公報、特開昭
57−74707号公報、特開昭60−129707号
公報等に開示されている。Furthermore, in recent years, in order to simplify the manufacturing process of color filters, color filters using photosensitive coloring materials, such as polyimide resins, have been developed. For example, it is disclosed in JP-A-57-16407, JP-A-57-74707, JP-A-60-129707, and the like.
しかしながら、前記の着色樹脂膜により形成さるカラー
フィルターは、顔料を樹脂中に分散させる方法により作
成されるので、顔料は樹脂に溶解せずに、粒径の大きさ
も、樹脂中の分布もランダムに分散しやすい。However, the color filter formed from the colored resin film described above is created by dispersing the pigment in the resin, so the pigment does not dissolve in the resin and the particle size and distribution in the resin are random. Easy to disperse.
従って、大きな粒径の顔料がカラーフィルターの表面層
に多く分布すれば、表面層での光散乱が多くなり、逆に
小さな粒径の顔料が表面層に多く分布すれば光散乱が少
なくなるので、製造ロットにより、出来上るカラーフィ
ルターの特性のバラツキが非常に大きくなり、表示素子
の表示品位やセンサーの色特性に悪影響を及ぼし、デバ
イスとして十分に満足のいくものでなかった。Therefore, if more pigments with large particle diameters are distributed in the surface layer of the color filter, there will be more light scattering on the surface layer, and conversely, if more pigments with small particle diameters are distributed in the surface layer, light scattering will be less. The characteristics of the resulting color filter greatly vary depending on the manufacturing lot, which adversely affects the display quality of the display element and the color characteristics of the sensor, making it unsatisfactory as a device.
[発明が解決しようとする問題点]
本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、従来の着色樹脂層を使用することにより、カラーフィ
ルターが有する耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の利点をそ
のまま保有すると共に、さらに表示品位やセンサーの色
特性が良く、フレアの少ない優れたカラーフィルターを
提供することにある。[Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and improve the heat resistance, light resistance, and solvent resistance of color filters by using the conventional colored resin layer. The object of the present invention is to provide an excellent color filter that retains the advantages such as performance, display quality, sensor color characteristics, and less flare.
[問題点を解決するための手段]及び[作用]すなわち
1本発明は、樹脂中に顔料を分散してなる着色樹脂を用
いて、印刷工程またはフォトリソ工程によりパターン状
に形成した着色樹脂層を有するカラーフィルターにおい
て、前記着色樹脂層中の顔料粒子を基板表面から膜厚方
向に順に小さくなるように分布してなることを特徴とす
るカラーフィルターである。[Means for Solving the Problems] and [Operations] That is, 1, the present invention uses a colored resin formed by dispersing pigments in the resin, and forms a colored resin layer in a pattern by a printing process or a photolithography process. The color filter is characterized in that the pigment particles in the colored resin layer are distributed so as to become smaller in the thickness direction from the substrate surface.
本発明のカラーフィルターは樹脂中に顔料を分散してな
る着色樹脂を印刷工程またはフォトリソ工程によりパタ
ーン状に形成した着色樹脂層で、前記着色樹脂層中の顔
料粒子を基板表面から膜厚方向に順に小さくなるように
分布することにより、従来に比して着色樹脂層の膜厚を
薄くでき、かつ表示品位や色特性等を改良することを特
徴とするものである。The color filter of the present invention is a colored resin layer in which a colored resin in which pigments are dispersed is formed into a pattern by a printing process or a photolithography process, and the pigment particles in the colored resin layer are spread from the substrate surface in the film thickness direction. By distributing the particles in decreasing order, the thickness of the colored resin layer can be made thinner than in the past, and display quality, color characteristics, etc. can be improved.
先に述べたように、着色樹脂層においては、樹脂中に顔
料が分散しているので、これらの顔料粒子に光が入射す
ると光は散乱を受け、粒子が大きければ大きい程、同じ
波長の光においては、散乱強度も大きくなる。従って、
顔料粒子の大きさによって樹脂中での散乱もまちまちと
なる。As mentioned earlier, in the colored resin layer, pigments are dispersed in the resin, so when light enters these pigment particles, the light is scattered, and the larger the particles, the more light of the same wavelength , the scattering intensity also increases. Therefore,
Scattering in the resin also varies depending on the size of the pigment particles.
第6図は、樹脂中に大きさの順に分布させた顔料粒子に
より光が散乱する状態を示す説明図である。同第1図に
おいて、樹脂62中に顔料63a〜63cを分散させ、
該顔料粒子が基板61面から膜厚方向に大きさの順、6
3c、 63b、 63aに分散している着色樹脂層(
カラーフィルター)を基板61上に形成し、入射光64
が顔料粒子63a〜63cにより、上から順に散乱光6
5による散乱と吸収を受けて、入射していく。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which light is scattered by pigment particles distributed in order of size in a resin. In FIG. 1, pigments 63a to 63c are dispersed in resin 62,
The pigment particles are arranged in order of size in the film thickness direction from the substrate 61 surface.
Colored resin layer (
A color filter) is formed on the substrate 61, and the incident light 64
is scattered light 6 by the pigment particles 63a to 63c in order from the top.
After being scattered and absorbed by 5, the light enters.
このように本発明によるカラーフィルターは、着色樹脂
層の表面はど顔料粒子が小さいのて、入射光の表面に近
いほど散乱は小さく、従って透過する光がそれだけ多く
なり、その分顔料粒子により吸収される光も必然的に多
くなるから、光の利用効率か従来に比して大きくなる。As described above, in the color filter of the present invention, since the pigment particles on the surface of the colored resin layer are small, the closer the incident light is to the surface, the smaller the scattering, and therefore the more light is transmitted, and the more light is absorbed by the pigment particles. Since the amount of light that is emitted will inevitably increase, the efficiency of light use will also be greater than in the past.
従って、顔料ての吸収効率も従来に比べて大きくなるの
で、その分膜厚も薄くなる利点がある。Therefore, since the absorption efficiency of the pigment is also higher than that of the conventional method, there is an advantage that the film thickness is also thinner.
また、顔料粒子の大きさは特に限定する必要はなく、通
常のカラーフィルターに使用される大きさであればよく
、例えば、粒径0.2隣■以下、好ましくは0.1B以
下の範囲のものを用いて、基板表面から膜厚方向に順に
小さくなる様に分布すればよい。Further, the size of the pigment particles does not need to be particularly limited, and may be any size used in ordinary color filters, for example, a particle size of 0.2 B or less, preferably 0.1 B or less. The particles may be distributed so as to become smaller in order from the substrate surface in the film thickness direction.
顔料粒子の大きさは、着色樹脂層の断面を光学顕微鏡や
5il1分析等で観察して評価できる。The size of the pigment particles can be evaluated by observing the cross section of the colored resin layer using an optical microscope, 5il1 analysis, or the like.
本発明において、樹脂中の顔料粒子の大きさを膜厚方向
に小さくする方法としては、分散させる顔料粒子の大き
さが異なる着色樹脂層を数種類用意し、顔料粒子の大き
い着色樹脂層の順に基板上に形成する方法等が有効であ
る。In the present invention, as a method of reducing the size of pigment particles in the resin in the film thickness direction, several types of colored resin layers with different sizes of pigment particles to be dispersed are prepared, and the colored resin layers with the largest pigment particles are placed on the substrate in the order of the colored resin layers with the largest pigment particles. A method of forming the layer on top is effective.
又、本発明のカラーフィルターは機械的特性や耐熱性、
耐光性、耐溶剤性等の耐久性の良い樹脂系及び顔料を用
いて着色樹脂層が形成されているため、信頼性に優れた
特性を有し、優れたカラーフィルターを簡易に設計する
ことが可能なうえ、一般の印刷工程やフォトリソ工程の
みの簡便な方法で微細なパターンを形成できるものであ
る。In addition, the color filter of the present invention has mechanical properties, heat resistance,
Because the colored resin layer is formed using a resin system and pigment that have good durability such as light resistance and solvent resistance, it has excellent reliability characteristics and allows you to easily design excellent color filters. Not only is this possible, but it is also possible to form fine patterns using a simple method using only a general printing process or photolithography process.
本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層を形成す
る樹脂としては、 300°C以下で硬化膜が得られる
もの、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミノ系樹脂(ポ
リイミド樹脂、ポリアミド樹脂)、エポキシ系樹脂、ウ
レタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコン系樹
脂等で、特に可視光波長域(400〜700nm )で
特定の光吸収特性を持たないもの(光透過率て90%程
度以上のもの)が好ましい。The resins forming the colored resin layer of the color filter of the present invention include those that can form a cured film at 300°C or less, such as acrylic resins, polyamino resins (polyimide resins, polyamide resins), epoxy resins, Urethane resins, polycarbonate resins, silicone resins, etc., which do not have specific light absorption characteristics particularly in the visible wavelength range (400 to 700 nm) (light transmittance of about 90% or more) are preferred.
アクリル系樹脂としては、日本合成ゴム社製のJMC−
25や積木ファインケミカル社製のRFC等が挙けられ
る。As the acrylic resin, JMC- manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
25 and RFC manufactured by Blockbuster Fine Chemicals.
前記樹脂に感光性を持たせるには、感光性を有する基を
分子内に持つようにすれば良い。In order to impart photosensitivity to the resin, it is sufficient to have a photosensitive group in the molecule.
本発明における感光性を有する基としては、以下に示す
様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族鎖であれば
良く1例えば、
(1)安息香酸エステル類
(式中R1はCHX=CY−COO−Z−1Xは一■又
は−C,H5、Yは−1+又は−CH,,2は−又はエ
チル基又はグリシジル基を示す)
(2)ベンジルアクリレート類
(3)ジフェニルエーテル類
(式中R2はCHX−CY−CONH−1CH2−CY
−COO−(C)+2) 2−OCO−又はCHz−C
Y−COO−CHt−を1ヶ以上含むもの、X、Yは前
記と同系を示す)
(4)カルコン類及びその他化合物鎖
(式中R1はH−、アルキル基、アルコシキ基を示す)
等が挙げられる。The photosensitive group in the present invention may be an aromatic chain having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below.For example, (1) benzoic acid esters (in the formula, R1 is CHX= CY-COO-Z-1X is 1 or -C, H5, Y is -1+ or -CH, 2 is - or ethyl group or glycidyl group) (2) Benzyl acrylates (3) Diphenyl ethers (formula Middle R2 is CHX-CY-CONH-1CH2-CY
-COO-(C)+2) 2-OCO- or CHz-C
(4) Chalcone and other compound chains (in the formula, R1 represents H-, an alkyl group, an alkoxy group), etc. Can be mentioned.
これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、リソコートPA−
1000(宇部興産■製)、リソコートPI−400(
宇部興産■製)等が挙げられる。Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in the molecule include Lithocoat PA-
1000 (manufactured by Ube Industries), Risocoat PI-400 (
(manufactured by Ube Industries, Ltd.).
一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはじめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない。これに対し、上記本発明の感光性ポリアミノ系樹
脂は、化学構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系
であり、これらを用いて形成したカラーフィルターの耐
久性も非常に良好なものとなる。Generally, photosensitive resins used in photolithography processes vary depending on their chemical structure, but there are few that have excellent durability such as mechanical properties, heat resistance, light resistance, and solvent resistance. On the other hand, the photosensitive polyamino resin of the present invention is a highly durable resin based on its chemical structure, and the color filter formed using it also has very good durability. becomes.
本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層を形成す
る顔料としては、有機顔料、無機顔料等のうち所望の分
光特性を得られるものであれば、特に限定されるもので
はない。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
。また、カラーフィルターの色特性及び諸性能から勘案
すると有機顔料が好ましい。The pigment forming the colored resin layer of the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments, inorganic pigments, etc. In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials. Moreover, organic pigments are preferable in view of the color characteristics and various performances of the color filter.
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、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、−例として挙げれば上記感光性ポリアミノ
系樹脂溶液に所望の分光特性を有する上記顔料を10〜
50%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 used to form the colored resin layer is, for example, the pigment having the desired spectral characteristics added to the photosensitive polyamino resin solution.
The particles are mixed at a ratio of about 50%, thoroughly dispersed using ultrasonic waves or triple rolls, and then filtered to remove large particles.
本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は、前記
着色樹脂をスピンナー、ロールコータ−等の塗布装置に
より基板上に塗布し、フォトリソ工程によりパターン状
に形成され、その層厚は所望とする分光特性に応じて決
定されるか、通常は0.5〜5μ諺程度、好ましくは、
1〜2鉢■程度が望ましい。The colored resin layer of the color filter of the present invention is formed by applying the colored resin onto a substrate using a coating device such as a spinner or a roll coater, and forming a pattern through a photolithography process, and the layer thickness is determined by desired spectral characteristics. It is determined depending on the situation, usually about 0.5 to 5 μm, preferably,
About 1 to 2 pots is desirable.
なお、本発明のカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料て構成され
ているが、特に、より各種の環境条件から、着色樹脂層
を保護するためには1着色樹脂層表面に、ポリアミド、
ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリコ
ン系等の有機樹脂や513N4.5i02. SiO,
ARt03+ Taz03等の無機膜をスピンコード、
ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によって、保
護層として設けることができる。さらに、上記保護層を
形成した後、材料によっては、配向処理を施すことによ
り、液晶を用いたデバイスへの適用も可能となる。The colored resin layer of the color filter of the present invention is itself made of a good material with sufficient durability, but in particular, in order to protect the colored resin layer from various environmental conditions, 1. On the surface of the colored resin layer, polyamide,
Organic resins such as polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicone, and 513N4.5i02. SiO,
Spin code inorganic films such as ARt03+ Taz03,
It can be provided as a protective layer by a roll coating method or by a vapor deposition method. Further, depending on the material, after forming the protective layer, an alignment treatment may be performed, thereby making it possible to apply the protective layer to devices using liquid crystal.
以上説明した様な着色樹脂層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0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
ィスプレー面、カラー電子写真用感光体、エレクトロク
ロミイ−(EC)表示装置の基板等があげられる。A color filter having a colored resin layer as described above can be formed on a suitable substrate.For example, a glass plate, a transparent resin plate, a resin film, a cathode ray tube display surface, a light receiving surface of an image pickup tube, a CCD, a BBD. , C.I.D.
, wafers on which solid-state image sensing devices such as BASIS are formed, liquid crystal display surfaces of contact type image sensors using thin film semiconductors, photoreceptors for color electrophotography, substrates for electrochromy (EC) display devices, etc. .
着色樹脂層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
剤等で薄く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、一層効果的である。If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin layer and the underlying substrate, either apply a thin layer of silane coupling agent or the like on the substrate and then form a colored resin pattern, or It is even more effective to form a color filter using a color filter to which a small amount of a silane coupling agent or the like is added.
以下、図面を参照しつつ、代表的な本発明のカラーフィ
ルターの形成法を説明する。Hereinafter, a typical method for forming a color filter of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の感光性着色樹脂によるカラーフィルタ
ーの形成法を説明する工程図である。まず、第1図(a
)に示すごとく、所望の分光特性を有する顔料を所定量
配合されたポリアミノ系樹脂液(NMP溶液)を用い、
第1色目の着色樹脂膜2を所定の基板1上に、スピンナ
ーを用い、所定の膜厚になるように塗布形成し、適当な
温度条件下てプリベークを行なう。次いで、第1図(b
)に示すごとく、感光性着色樹脂の感度を有する光(例
えば、高圧水銀灯等)で、形成しようとするパターンに
対応した所定のパターン形状を有するフォトマスク3を
介して着色樹脂膜を露光し、パターン部の光硬化を行な
う。FIG. 1 is a process diagram illustrating a method for forming a color filter using a photosensitive colored resin of the present invention. First, Figure 1 (a
), using a polyamino resin solution (NMP solution) containing a predetermined amount of pigment with desired spectral characteristics,
A colored resin film 2 of the first color is coated onto a predetermined substrate 1 using a spinner to a predetermined film thickness, and prebaked under appropriate temperature conditions. Next, Figure 1 (b
), the colored resin film is exposed to light having the sensitivity of the photosensitive colored resin (for example, a high-pressure mercury lamp, etc.) through a photomask 3 having a predetermined pattern shape corresponding to the pattern to be formed, Photocure the pattern section.
そして第1図(C)のごとく光硬化部分2aを有した着
色樹脂膜2を、未露光部分のみを溶解する溶剤(例えば
、N−メチル−2−ピロリドン系溶剤等を主成分とする
もの)にて超音波現像した後、リンス処理(例えば、1
,1,1.)−リクロロエタン等)を行なう。次いで、
ボストベーク処理を行ない、第1図(d)のごとき本発
明のパターン状着色樹脂層4を得ることがてきる。Then, as shown in FIG. 1(C), the colored resin film 2 having the photocured portion 2a is dissolved in a solvent (for example, one containing N-methyl-2-pyrrolidone-based solvent as a main component) that dissolves only the unexposed portion. After ultrasonic development, rinsing treatment (for example, 1
,1,1. )-lichloroethane etc.). Then,
By performing a boss baking process, a patterned colored resin layer 4 of the present invention as shown in FIG. 1(d) can be obtained.
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(a)から第1
図(d)までの工程を、各色に対応した顔料を分散させ
た着色樹脂液をそれぞれ用いて繰り返して行ない1例え
ば、第1図(e)に示した様な異なる色のパターン状着
色樹脂層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。In addition, when forming the color filter of the present invention consisting of two or more colors, if necessary, that is, depending on the number of colors of the filter to be used, from FIG.
The steps up to Figure 1(d) are repeated using colored resin liquids in which pigments corresponding to each color are dispersed.1 For example, patterned colored resin layers of different colors as shown in Figure 1(e) A color filter consisting of three colors of 4°5 and 6 can be formed.
また、本発明のカラーフィルターは、第1図(f)に示
すようにフィルター上部に、先に挙げたような材料から
形成した保護層7を有しているものであっても良い。Further, the color filter of the present invention may have a protective layer 7 formed from the above-mentioned materials on the top of the filter, as shown in FIG. 1(f).
[実施例コ 以下に本発明の実施例を示す。[Example code] Examples of the present invention are shown below.
実施例1
ガラス基板上に、所望の分光特性を得ることのできる青
色着色樹脂材[ヘリオゲン ブルー(Heliogen
Blue) L7080 (商品名、 BASF社
製。Example 1 A blue colored resin material [Heliogen Blue] capable of obtaining desired spectral characteristics was deposited on a glass substrate.
Blue) L7080 (Product name, manufactured by BASF.
C,i 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)に顔料:ボリマー=1=2配合で
、かつ顔料粒子の大きさく直径)が0.08μL D、
05μ瓢、0 、02ILmで、それぞれ分散させ作製
した3種類の感光性の着色樹脂材]を、ガラス基板面か
ら順に0.08I1.11粒径の着色樹脂層、0.05
g■粒径の着色樹脂層、0.02B粒径の着色樹脂層と
してスピンナー塗布法により、2.04mの膜厚に塗布
した0次に該着色樹脂層に80°C130分間のブリベ
ータを行なった後、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露光した
。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(N−メチル−2−ピロリドンを主成分とす
る現像液)にて超音波を使用して現像し、専用リンス液
(1,1,1−トリクロロエタンを主成分とするリンス
液)で処理した後、150℃、30分間のボストベーク
を行ない、パターン形状を有した青色着色樹脂膜を形成
した。C, i No. 74160) in PA-1000 (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone) in a pigment:bolimer = 1 = 2 ratio, and the size of the pigment particles diameter) is 0.08μL D,
Three types of photosensitive colored resin materials prepared by dispersing 0.05 μLm, 0.02 ILm, and 0.05 μLm in order from the glass substrate surface, a colored resin layer with a particle size of 0.08I1.11, and a colored resin layer with a particle size of 0.05μ
A colored resin layer with a particle size of 0.02B was coated to a thickness of 2.04 m using a spinner coating method, and the colored resin layer was then subjected to bleibation at 80°C for 130 minutes. Thereafter, exposure was performed using a high-pressure mercury lamp through a pattern mask corresponding to the pattern shape to be formed. After the exposure, the colored resin film is developed using ultrasonic waves in a special developer (a developer whose main component is N-methyl-2-pyrrolidone) that dissolves only the unexposed areas, and a special rinse solution ( After treatment with a rinsing liquid containing 1,1,1-trichloroethane as a main component, a boss bake was performed at 150° C. for 30 minutes to form a blue colored resin film having a patterned shape.
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,i 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−2−ピロリドン)に顔料:ボリ
マー=1:2配合で上記と同様の粒径で分散させ作製し
た感光性の着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同様に
して、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, i No. 74265)
A-1000 (product name, manufactured by Ube Industries, polymer content: 10
%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone) with a pigment:bolimer ratio of 1:2 and a photosensitive colored resin material prepared by dispersing it with the same particle size as above]. , a green colored 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 manner.
(Product name, manufactured by Ciba-Geigy).
C,l No、 71127)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)に顔料:ボリマー=l二2配合で
上記と同様の粒径で分散させ作製した感光性の着色樹脂
材]を用いる以外は、上記と同様にして、赤色着色パタ
ーンを基板上の所定の位置に形成した。この様にして、
R(赤)、G(緑)、B(青)の3色ストライプの着色
パターンを得た。C, l No. 71127) to PA-1000 (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content 10%, solvent = N-methyl-2-pyrrolidone), pigment: polymer = l22 mixture with the same particle size as above. A red colored pattern was formed at a predetermined position on the substrate in the same manner as described above, except that a photosensitive colored resin material dispersed and produced] was used. In this way,
A colored pattern of three color stripes of R (red), G (green), and B (blue) was obtained.
なお、前記樹脂の塗布方法としては、ロールコータ−法
、印刷法等の通常用いられる塗布方法によりても達成さ
れるものである。Note that the resin can be applied by a commonly used coating method such as a roll coater method or a printing method.
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2図に示す。The spectral characteristics of the three-color filter thus formed are shown in FIG.
得られたカラーフィルターの散乱光を積分球(N日立製
作所型、21G−2101)を用いて測定したところ、
青色、緑色、赤色の各包着色パターンでの散乱強度は、
Q、1%以下とほぼ同じものであった。従って、ピーズ
率が小さいので、コントラストも向上し、良好な表示品
位のカラーフィルターを得ることかできた。When the scattered light of the obtained color filter was measured using an integrating sphere (N Hitachi Model, 21G-2101),
The scattering intensity for each coloring pattern of blue, green, and red is
Q: It was almost the same, less than 1%. Therefore, since the pease ratio was small, the contrast was improved and a color filter with good display quality could be obtained.
通常、散乱を考える場合、例えば緑色フィルターの場合
は、緑色よりも短波長域の青色の光を大きく散乱するは
ずであるか、本発明の様な顔料を用いる吸収タイプのカ
ラーフィルターでは、青色を顔料が吸収するので、青色
での散乱は極力おさえられる。Normally, when considering scattering, for example, in the case of a green filter, it should scatter blue light in the shorter wavelength range more than green light, or in the case of an absorption type color filter using pigments such as the present invention, blue light should be scattered more greatly than green light. Since the pigment absorbs the light, scattering in the blue color is minimized.
従って、本発明の様に、所望の色の波長域に対してのみ
散乱を考えれば有効なものである。Therefore, it is effective to consider scattering only for the wavelength range of a desired color, as in the present invention.
また、得られたカラーフィルターは#熱性に優れ、25
0℃以上の温度にも耐え、これによりCF上にITOの
スパッタによる形成が可能となる。In addition, the obtained color filter has excellent heat resistance and has 25
It can withstand temperatures of 0° C. or higher, which makes it possible to form ITO on CF by sputtering.
また、硬度が高く機械的特性が優れ、液晶セル内にスペ
ーサーと接する形でCFを構成したものでも圧着時にC
Fが破損したりしない。さらに、耐溶剤性に優れ、硬化
後は各溶剤に強く、各生産プロセス工程中に変化するこ
とがなく、また耐光性にも優れたものである。In addition, it has high hardness and excellent mechanical properties, and even when CF is configured in the liquid crystal cell in contact with the spacer, C
F will not be damaged. Furthermore, it has excellent solvent resistance, is resistant to various solvents after curing, does not change during each production process, and has excellent light resistance.
比較例1
青色、緑色、赤色の顔料の粒子の粒径か約0.05〜2
.0隔膳で、膜厚方向での顔料粒子の大きさが一定して
いないR(赤)、G(緑)、B(青)の3色ストライプ
の着色パターンを形成したカラーフィルターを、実施例
1と同様の方法て作成した。Comparative Example 1 The particle size of blue, green, and red pigment particles is approximately 0.05 to 2.
.. A color filter with a colored pattern of three color stripes of R (red), G (green), and B (blue) in which the size of pigment particles in the film thickness direction is not constant was prepared in Example 1. It was created using the same method as 1.
得られた赤色、緑色、青色の着色パターンの散乱強度は
0.1〜1.0%の散乱強度となり各色で一定していな
いので、光の吸収効率も充分とはならなかった。The scattering intensities of the obtained colored patterns of red, green, and blue were 0.1 to 1.0%, and were not constant for each color, so that the light absorption efficiency was not sufficient.
実施例2
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。Example 2 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1.T、0画素電極11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l00
0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12を形成した。First, as shown in Figure 3(a), a glass substrate (product name:
7059, manufactured by Corning) 1 with a layer thickness of 1000 on top of 1. After forming the T,0 pixel electrode 11 into a desired pattern by a photolithography process, Ai) is further applied on this surface.
A gate electrode 12 as shown in FIG. 3(b) was formed by vacuum evaporating the film to a layer thickness of 0.05 mm, and patterning this evaporated layer into a desired shape by a photolithography process.
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1面上に塗布し
絶縁層13を形成し、パターン露光及び現像処理によっ
てトレイン電極18と画素電極11とのコンタクト部を
構成するスルーホール14を第3図(C)に示すように
形成した。Next, photosensitive polyimide (product name: Semicofine,
(manufactured by Toshisha Co., Ltd.) is coated on the surface of the substrate on which the electrodes are provided to form an insulating layer 13, and through-holes 14 forming contact portions between the train electrodes 18 and the pixel electrodes 11 are formed by pattern exposure and development processing. It was formed as shown in FIG. 3(C).
ここで、基板lを堆積槽内の所定の位置にセットシ、堆
積槽内にH2て希釈された5iHnを導入し、真空中で
グロー放電法により、前記電極11.12及び絶縁層1
3の設けられた基板1全面に2000人の層厚のa−3
iからなる光導電F(イントリンシック層) 15を堆
積させた後、この光導電層15上に引続き同様の操作に
よって、1000人の層厚の09層16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16及び光導電層15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, 5iHn diluted with H2 is introduced into the deposition tank, and the electrodes 11, 12 and the insulating layer 1 are
A-3 with a layer thickness of 2000 people on the entire surface of the substrate 1 provided with
After depositing a photoconductive F (intrinsic layer) 15 consisting of i, a 09 layer 16 having a thickness of 1000 layers is formed on this photoconductive layer 15 by the same operation as shown in FIG. 3(d).
Laminated as shown. This substrate 1 was taken out from the deposition tank, and each of the n' layer 16 and the photoconductive layer 15 was
In this order, the film was patterned into a desired shape by dry etching as shown in FIG. 3(e).
次に、このようにして光導電層15及びn゛層16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、このへρ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17及びトレイン電極18を形成した。Next, on the substrate surface on which the photoconductive layer 15 and the n layer 16 are provided, AP is vacuum-deposited to a thickness of 1,000 layers, and then a ρ-deposited layer is formed into the desired shape by a photolithography process. A source electrode 17 and a train electrode 18 as shown in FIG. 3(f) were formed by patterning.
最後に、画素電極11のそれぞれに対応させて、実施例
1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絶縁[2
2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か一体化された薄膜トランジスタ
ーを作製した。Finally, three colored patterns of red, blue and green are formed in the same manner as in Example 1 to correspond to each of the pixel electrodes 11 as shown in FIG. 3(g). (h
), an insulator with an orientation function applied to the entire surface of this substrate [2
A polyimide resin as No. 2 was applied to a thickness of 1,200 layers, 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1.7.0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I200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 1.7.0 electrode layers were formed on the negative surface of a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.) in the same manner as described above, and an alignment function was further added to the electrode layers. A color liquid crystal display element was obtained by forming an insulating layer with a thickness of I200 and made of polyimide resin, and sealing liquid crystal between this substrate and the previously formed thin film transistor with a color filter, and fixing the whole. Ta.
このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、表
示品位の良好な機能を有するものであった。The color liquid crystal display element thus formed had a function with good display quality.
実施例3
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用液晶表示素子を
得た。Example 3 Instead of providing a three-color filter on the pixel electrode,
A color liquid crystal display element having a color filter of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2 except that it was provided on the counter electrode.
このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、表
示品位の良好な機能を有するものである。The color liquid crystal display element thus formed has a function with good display quality.
実施例4
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用液晶表示素子を
得た。Example 4 A color liquid crystal display element having a color filter of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2 except that a three-color color filter was first formed on a counter substrate and then a counter electrode was provided.
この様“にして形成されたカラー用液晶表示素子は、表
示品位の良好な機能を有するものてあった。The color liquid crystal display element formed in this manner had a function with good display quality.
実施例5
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、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1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。Example 5 A wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed was used as a substrate, and three-color stripes were formed 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 1 except that the color filter was formed.
このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、フレ
アがなく、センサーの色特性の良好な機部を有するもの
であった。The color solid-state image sensing device thus formed had no flare and had a mechanical part with good color characteristics of the sensor.
実施例6
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1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か配置されるよ
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 6 The color filter formed in Example 1 was applied to a wafer on which a CCD (charge, coupled, device) was formed, and each colored pattern of the color filter was applied 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、フレ
アがなく、センサーの色特性の良好な機能を有するもの
であった。The color solid-state image sensor thus formed was free from flare and had good sensor color characteristics.
実施例7
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 7 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)lの上にグロー放電法によってa−3i (アモル
ファスシリコン)層からなる光導電層(イントリンシッ
ク層)15を第5図(a)に示すように設けた。First, a photoconductive layer (intrinsic layer) 15 consisting of an a-3i (amorphous silicon) layer is formed on a glass substrate (trade name: 7059, manufactured by Corning Inc.) by a glow discharge method, as shown in FIG. 5(a). It was set up like this.
すなわち、■2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0.7 Bの膜厚の
光導電層15を得た。That is, SiH4 diluted to 10% by volume in (2) was heated to a gas pressure of 0.50 Torr and RF
A photoconductive layer 15 having a thickness of 0.7 B was obtained by depositing the photoconductive layer 15 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15上にグロー放電法により第5
図(b)に示すようにn゛層16を設けた。Subsequently, a fifth layer is formed on this photoconductive layer 15 by a glow discharge method.
As shown in Figure (b), an n layer 16 was provided.
すなわち、H2で10容量%に希釈されたSiH,と、
■2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15に連続して、
0.14mの層厚の00層16を設けた。That is, SiH diluted to 10% by volume with H2,
■PH3 diluted to 100 ppm with 2 = 10
Using the gas mixed in step 1 as a raw material, and using the same conditions as the previous photoconductive layer deposition conditions, the photoconductive layer 15 was continuously deposited.
A 00 layer 16 with a layer thickness of 0.14 m was provided.
次に、第5図(C)に示すように電子ビーム蒸着法でA
pを0−3 p、mの層厚にロ+層16上に堆積させて
、導電層19を堆積した。続いて、第5図(d)に示す
ように導電層19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 19 was deposited on the R+ layer 16 to a layer thickness of 0-3 p, m. Subsequently, as shown in FIG. 5(d), a portion of the conductive layer 19 corresponding to the portion that will become the light conversion portion was removed.
すなわち、ポジ型のマイクロポジットl 300−27
(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+l:2:lの割合で混合した
エツチング溶液を用いて露出部(レジストパターンの設
けられていない部分)の導電層19を基板上から除去し
、共通電極21及び個別電極20を形成した。That is, positive type Microposit l 300-27
(Product name, manufactured by 5hipley) After forming a photoresist pattern in the desired shape using photoresist,
Exposed areas (portions without a resist pattern) are etched using an etching solution containing phosphoric acid (85% aqueous solution by volume), nitric acid (60% by volume aqueous solution), glacial acetic acid, and water in a ratio of 16+l:2:l. The conductive layer 19 was removed from the substrate, and a common electrode 21 and individual electrodes 20 were formed.
次に、光変換部となる部分の00層16を第5図(e)
に示すように除去した。Next, the 00 layer 16 of the part 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130G−277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.ITo
rrでCFsガスによるドライエツチングを5分間行な
い、露出部のn1層16及び光導電層15の表面層の一
部を基板から除去した。That is, after the Microposit 130G-277 photoresist was peeled off from the substrate, it was etched using a parallel plate plasma etching device DEM-451 (manufactured by Nikkei Anelva Co., Ltd.) using a plasma etching method (also known as a reactive ion etching method) with an RF power of 120 W. , gas pressure 0. ITo
Dry etching was performed using CFs gas at rr for 5 minutes to remove exposed portions of the n1 layer 16 and a portion of the surface layer of the photoconductive layer 15 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、808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 cathode material was covered with a Teflon (registered trademark) sheet cut out in the shape of a donut, and etching was performed with the 808 surface hardly exposed to plasma.
その後、窒素を341/膳in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 341/in.
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7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 the protective layer 7 was formed on the photosensor array by a glow discharge method.
すなわち、H2で10容量%に希釈されたS+H4と1
00%NH,を1:4の流量比で混合した混合ガスを用
い、その他は先のa−3i層を形成したのと同様にして
、0.5鉢層の層厚のシリコンナイトライド(a−5i
NH)層からなる保護層7を第5図(f)に示すように
形成した。That is, S+H4 diluted to 10% by volume with H2 and 1
Silicon nitride (a -5i
A protective layer 7 made of a (NH) layer was formed as shown in FIG. 5(f).
更に、この保護層7を基板として、実施例1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 7 as a substrate, a color filter consisting of three color patterns of blue 5, green 4, and red 6 was formed in the same manner as in Example 1, and as shown in FIG. A color photosensor array was formed in which colored filters were placed on each sensor.
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、フレアかなく、色特性の良好な機能を有
するものであった。The color photosensor array formed in this example also had no flare and had good color characteristics.
実施例8
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7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 8 A color photosensor array was formed by pasting the color filter formed in Example 1 onto the photosensor array formed in Example 7 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7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。The color photosensor formed in this example also had good functionality, similar to that formed in Example 7.
[発明の効果コ
本発明によれば、感光性基を分子内に有するか、もしく
は感光性基を有しない樹脂中に顔料を分散してなる着色
樹脂材を用いて着色樹脂層を形成し、前記着色樹脂層中
の顔料粒子を基板表面から膜厚方向に順に小さくなるよ
うに分布させるため、以下の様な効果が得られる。[Effects of the Invention] According to the present invention, a colored resin layer is formed using a colored resin material obtained by dispersing a pigment in a resin that has a photosensitive group in its molecule or does not have a photosensitive group, Since the pigment particles in the colored resin layer are distributed so as to become smaller in the thickness direction from the substrate surface, the following effects can be obtained.
すなわち、カラーフィルターから散乱される散乱強度が
小さくなり、かつその分顔料での光吸収の効率も高くな
るので、表示素子においては、その表示品位が大幅に向
上するものである。また、センサー素子においても、同
°−の理由からコントラストが向上し、かっ色特性も良
好なものとなる。更に、構造上の利点からは、従来に比
して膜厚が薄くなる効果もある。That is, the intensity of scattering from the color filter is reduced, and the efficiency of light absorption by the pigment is correspondingly increased, so that the display quality of the display element is significantly improved. Also, in the sensor element, for the same reason, the contrast is improved and the brownish characteristic is also improved. Furthermore, from a structural advantage, the film thickness can be reduced compared to the conventional method.
また、本発明によれば、機械的強度にも優れ、かつ、耐
熱性、耐光性、耐溶剤性等の緒特性に優れた微細パター
ンを有するカラーフィルターが。Further, according to the present invention, there is provided a color filter having a fine pattern that has excellent mechanical strength and excellent properties such as heat resistance, light resistance, and solvent resistance.
簡便に作製できる着色樹脂材を用い、簡便な製造工程に
より作製することができる。従って、性能の良好なカラ
ーフィルターを必要とする広範囲な各種デバイスへの適
用か可能となり、諸特性の優れたカラーデバイスを作製
することが可能となった。It can be produced by a simple manufacturing process using a colored resin material that can be easily produced. Therefore, it has become possible to apply the present invention to a wide variety of devices that require color filters with good performance, and it has become possible to produce color devices with excellent properties.
さらに本発明によれば、着色樹脂中の着色材の種類や濃
度と着色樹脂層の厚さをコントロールすることで容易に
所望の分光特性を設計することが可能である。Furthermore, according to the present invention, desired spectral characteristics can be easily designed by controlling the type and concentration of the coloring material in the colored resin and the thickness of the colored resin layer.
第1図(a)〜(f)は本発明のカラーフィルターの形
成法を説明するための工程図、第2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着色樹脂
層の分光透過率を示すグラフ、第3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4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5図(a)〜(g)は、第4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および第6図は本発
明における着色樹脂層の樹脂中に大きさの順に分布させ
た顔料粒子により光が散乱される状態な示す説明図であ
る。
1.61:基板 2:着色樹脂膜2a:光硬化部
分 3:フォトマスク4.5,6:パターン状着色
樹脂層
7:保護層
8:赤色着色樹脂層の分光特性
9:緑色着色樹脂層の分光特性
lO:青色着色樹脂層の分光特性
11:画素電極 12:ゲート電極13:絶縁層
14:スルホール15:光導電層 1
6:nI層
17:ソース電極 18ニドレイン電極19:導電
層 20:個別電極21:共通電極 2
2:絶縁膜
62:樹脂
63a 、 63b 、 63c :顔料64:入射光
65:散乱光
第1図
第2図
演長 (nm)
第3図
第5図FIGS. 1(a) to (f) are process diagrams for explaining the method for forming the color filter of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the colored resin layer of the color filter of the present invention obtained in Example 1. 3(a) to (h) are manufacturing process diagrams of a color liquid crystal display element having a color filter of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing a color photophotograph having a color filter of the present invention. FIGS. 5(a) to 5(g) are schematic plan partial views of the sensor array, and FIG. 6 is a diagram showing the formation process of the color photosensor array shown in FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which light is scattered by pigment particles distributed in order of size. 1.61: Substrate 2: Colored resin film 2a: Photocured portion 3: Photomask 4.5, 6: Patterned colored resin layer 7: Protective layer 8: Spectral characteristics of red colored resin layer 9: Spectral characteristics of green colored resin layer Spectral characteristics 1O: Spectral characteristics of blue colored resin layer 11: Pixel electrode 12: Gate electrode 13: Insulating layer 14: Through hole 15: Photoconductive layer 1
6: nI layer 17: Source electrode 18 Nidrain electrode 19: Conductive layer 20: Individual electrode 21: Common electrode 2
2: Insulating film 62: Resin 63a, 63b, 63c: Pigment 64: Incident light 65: Scattered light Figure 1 Figure 2 Length (nm) Figure 3 Figure 5
Claims (7)
印刷工程またはフォトリソ工程によりパターン状に形成
した着色樹脂層を有するカラーフィルターにおいて、前
記着色樹脂層中の顔料粒子を基板表面から膜厚方向に順
に小さくなるように分布してなることを特徴とするカラ
ーフィルター。(1) Using a colored resin made by dispersing pigments in the resin,
A color filter having a colored resin layer formed in a pattern by a printing process or a photolithography process, characterized in that pigment particles in the colored resin layer are distributed in order from the substrate surface to become smaller in the film thickness direction. Color filter.
特許請求の範囲第1項記載のカラーフィルター。(2) The color filter according to claim 1, wherein the resin has a photosensitive group in its molecule.
の着色樹脂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) The color filter according to claim 1, wherein the colored resin layer is a patterned colored resin layer provided on a substrate.
樹脂膜を塗布形成した後、所定のマスクにて露光、現像
することにより形成したパターン状の着色樹脂層である
特許請求の範囲第1項または第3項記載のカラーフィル
ター。(4) Claims in which the colored resin layer is a patterned colored resin layer formed by coating a colored resin film having a photosensitive group on a substrate, and then exposing and developing the film using a predetermined mask. The color filter according to item 1 or 3.
なる表示装置およびエレクトロクロミィー(EC)表示
装置等の表示部である特許請求の範囲第3項または第4
項記載のカラーフィルター。(5) Claim 3 or 4, wherein the substrate is a display unit of a display device made of nematic liquid crystal or ferroelectric liquid crystal, an electrochromic (EC) display device, etc.
Color filter as described in section.
3項または第4項記載のカラーフィルター。(6) The color filter according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a solid-state image sensor.
請求の範囲第3項または第4項記載のカラーフィルター
。(7) The color filter according to claim 3 or 4, wherein the substrate is a light receiving surface of an image sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022460A JPS63191103A (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Color filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022460A JPS63191103A (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Color filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63191103A true JPS63191103A (en) | 1988-08-08 |
Family
ID=12083320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62022460A Pending JPS63191103A (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63191103A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02144502A (en) * | 1988-11-26 | 1990-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and production thereof |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP62022460A patent/JPS63191103A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02144502A (en) * | 1988-11-26 | 1990-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and production thereof |
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