JPH0968606A - Production of color filter - Google Patents
Production of color filterInfo
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- JPH0968606A JPH0968606A JP22344195A JP22344195A JPH0968606A JP H0968606 A JPH0968606 A JP H0968606A JP 22344195 A JP22344195 A JP 22344195A JP 22344195 A JP22344195 A JP 22344195A JP H0968606 A JPH0968606 A JP H0968606A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置に使用されるカラーフィルタの製造法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a color liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ティスプレイ(以下LCDと略す)
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、TV、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーLCDが開発されOA・AV
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。2. Description of the Related Art Liquid crystal displays (hereinafter abbreviated as LCDs).
Utilizing features such as thinness, small size, and low power consumption, is currently used for display units such as watches, calculators, TVs, and personal computers. In recent years, color LCDs have been developed and OA / AV
It has begun to be used in many applications such as navigation systems and viewfinders, mainly in equipment, and the market is expected to expand rapidly in the future.
【0003】LCDをカラー表示させるためのカラーフ
ィルタは、図1に示すように格子状パターンのBM(ブ
ラックマトリックス)1が形成されたガラス板等の基板
2上に、R(赤)G(緑)B(青)からなるカラー画素
3(約100×100×2μm)を順次形成し、その上
に透明なオーバーコート層(OC)4形成したものであ
る。5は偏光板、6はITO電極である。As shown in FIG. 1, a color filter for displaying an LCD in color is R (red) G (green) on a substrate 2 such as a glass plate on which a BM (black matrix) 1 having a lattice pattern is formed. ) B (blue) color pixels 3 (about 100 × 100 × 2 μm) are sequentially formed, and a transparent overcoat layer (OC) 4 is formed thereon. 5 is a polarizing plate and 6 is an ITO electrode.
【0004】カラーLCDは、カラーフィルタ7をLC
D内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。8は配
向膜、9は液晶、10はシ−ル材、11はトップコ−ト
層、12はITO電極、13はガラス板等の基板、14
は偏光板である。[0004] In the color LCD, the color filter 7 has an LC
D, the display screen can be colored by transmitting backlight light through a color filter. 8 is an alignment film, 9 is a liquid crystal, 10 is a seal material, 11 is a top coat layer, 12 is an ITO electrode, 13 is a substrate such as a glass plate, 14
Is a polarizing plate.
【0005】現在、カラーフィルタは主に染色法を用い
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を3回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性(耐候性・耐熱性)が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法(フォトリソグラフィー法)がある。At present, color filters are mainly manufactured using a dyeing method. However, in this method, a step of forming a pixel by applying a transparent photosensitive resin on a glass substrate, drying, exposing, and developing, dyeing with a dye, and then forming a color mixing prevention layer is required to be repeated three times. Therefore, the number of steps is large and the cost is high. Further, since a dye is used as a coloring agent, there is a disadvantage that reliability (weather resistance and heat resistance), which is an important issue of a color filter, is inferior.
Therefore, some color filters using a pigment as a coloring agent have been proposed, among which are an electrodeposition method, a printing method, and a photolithography method (photolithography method).
【0006】しかし、電着法は電極パターンを形成する
必要があるため(1)パターンの自由度が少ない、
(2)コストが高い、また印刷法は(1)大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、(2)パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。一方、フィ
ルムは、プリント板用感光性フィルムと同様にワニスを
フィルム化したものであり、基板にラミネート後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。However, the electrodeposition method requires the formation of an electrode pattern. (1) The degree of freedom of the pattern is small.
(2) The cost is high, and the printing method has problems such as (1) it is difficult to align a large substrate and the resolution is low, so it is difficult to cope with miniaturization, and (2) the flatness of the pattern is poor. The photolithography method is considered to be the mainstream. For photolithography, liquid resists and films are contemplated. In the liquid resist, color pixels are formed by applying a varnish in which a pigment is dispersed in a photosensitive resin on a glass substrate with a spinner, drying, exposing, and developing. On the other hand, the film is a varnish formed into a film like the photosensitive film for printed boards, and after being laminated on a substrate, color pixels are formed by exposure and development.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】黒色材料を含む感光性
レジスト材料は黒色材料を高濃度化できないので、薄膜
化には限界がある。一方、エッチング法でブラックマト
リクス(遮光層)を形成する場合、遮光層には感光性を
付与する必要はないので、黒色材料を高濃度化できる。
しかし、従来のエッチング法の主である遮光層の樹脂に
ポリイミドを用いた系の場合、溶解性の異なるレジスト
層と遮光層をアルカリで一括して現像・エッチングを行
うため、高精度のパターンを形成するのが難しい。本発
明は、薄膜で高光学濃度のブラックマトリクス(遮光
層)の作製方法を提供するものである。Since the photosensitive resist material containing a black material cannot increase the concentration of the black material, there is a limit in thinning the film. On the other hand, when the black matrix (light-shielding layer) is formed by the etching method, it is not necessary to impart photosensitivity to the light-shielding layer, so that the black material can be highly concentrated.
However, in the case of a system in which polyimide is used as the resin for the light-shielding layer, which is the main part of the conventional etching method, since the resist layer and the light-shielding layer having different solubilities are collectively developed and etched with alkali, a highly accurate pattern can be formed. Difficult to form. The present invention provides a method for producing a thin film and high optical density black matrix (light shielding layer).
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本願発明は、透明基板上
に遮光層、3色の着色画素を順時形成するカラーフィル
タの製造法において、遮光層をアルコール可溶性ポリア
ミドを含有する遮光層形成用樹脂組成により形成するこ
とを特徴とするカラーフィルタの製造法である。The present invention is a method for manufacturing a color filter in which a light-shielding layer and three colored pixels are sequentially formed on a transparent substrate, and the light-shielding layer is for forming a light-shielding layer containing alcohol-soluble polyamide. It is a method of manufacturing a color filter, which is characterized in that it is formed of a resin composition.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明では、遮光層の樹脂に耐ア
ルカリ性に優れたアルコール可溶性ポリアミドを用いる
ことにより、レジスト層の現像と遮光層のエッチングが
別々に行えるようになり(レジスト層をアルカリ現像し
た後、遮光層を酸やアルコールでエッチングする)、高
精度のパターンを形成することが可能になる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, by using an alcohol-soluble polyamide having excellent alkali resistance as a resin for a light-shielding layer, development of the resist layer and etching of the light-shielding layer can be performed separately (the resist layer is After development, the light-shielding layer is etched with acid or alcohol) to form a highly accurate pattern.
【0010】アルコール可溶性ポリアミドとしては、二
塩基性脂肪酸とジアミン、ω-アミノ酸、ラクタムまた
はこれらの誘導体から公知の方法によって合成される共
重合ポリアミドが使用でき、代表的な例としては、6/
66、6/66/610、6/66/610/12、6
/66/12などの共重合体ナイロン、11−アミノウ
ンデカン酸/アゼライン酸/セバシン酸/ピペラジンと
の共重合体、セバシン酸/ドデカン二酸/ピペラジンと
の共重合体などが挙げられる。As the alcohol-soluble polyamide, a copolyamide synthesized from a dibasic fatty acid and a diamine, ω-amino acid, lactam or a derivative thereof by a known method can be used. As a typical example, 6 /
66, 6/66/610, 6/66/610/12, 6
Examples include copolymer nylons such as / 66/12, copolymers with 11-aminoundecanoic acid / azelaic acid / sebacic acid / piperazine, and sebacic acid / dodecanedioic acid / piperazine.
【0011】上記アルコール可溶性ポリアミドの溶液
に、遮光材を分散したものを遮光層形成用樹脂組成物と
する。遮光材としては、カーボンブラック、鉄黒、アニ
リンブラック、シアニンブラック、チタンブラックなど
の黒色顔料、四酸化鉄などの金属酸化物、金属硫化物、
またはそれらの混合物を用いることができる。また、遮
光性を向上させるために、黒色染料や黒色以外の顔料を
併用することも可能である。A resin composition for forming a light-shielding layer is prepared by dispersing a light-shielding material in a solution of the above alcohol-soluble polyamide. As the light-shielding material, black pigments such as carbon black, iron black, aniline black, cyanine black and titanium black, metal oxides such as iron tetroxide and metal sulfides,
Alternatively, a mixture thereof can be used. In addition, a black dye or a pigment other than black can be used together in order to improve the light-shielding property.
【0012】本発明の遮光層形成用樹脂組成物には、耐
熱性および膜強度を向上させるために、熱硬化性、熱架
橋性化合物を配合することもできる。かかる熱硬化性、
熱架橋性化合物としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベ
ンゾグアナミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ヘキサメチロールメラミン、アルキル化ヘキサメチロー
ルメラミン、部分メチロール化メラミン及びそのアルキ
ル化体、多官能不飽和化合物などを挙げることができ
る。さらに、熱硬化、熱架橋反応を促進するために、ア
ミン化合物や酸無水物などの硬化剤を配合しても良い。The resin composition for forming a light-shielding layer of the present invention may contain a thermosetting or heat-crosslinking compound in order to improve heat resistance and film strength. Such thermosetting,
As the heat-crosslinkable compound, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, epoxy resin, phenol resin,
Examples thereof include hexamethylolmelamine, alkylated hexamethylolmelamine, partially methylolated melamine and alkylated products thereof, and polyfunctional unsaturated compounds. Further, a curing agent such as an amine compound or an acid anhydride may be blended in order to accelerate the thermal curing and the thermal crosslinking reaction.
【0013】[0013]
実施例1 CABOT社製カーボンブラックREAGAL−400
R(商品名)を9.6g、日本リルサン社製アルコール
可溶性ポリアミドMX−1603(商品名)を6.4
g、n−ブタノール84gを遊星ミルにて2時間分散し
て分散ペーストを得た。洗浄・乾燥したガラス基板にこ
の分散ペーストをスピンコートし、120℃、10mi
n乾燥して0.8μmの塗膜を得た。この上に東京応化
社製ポジ型レジストPMERP−6005C−3(商品
名)をスピンコートし、90℃、10min乾燥して
1.5μmのレジスト層を設けた。遮光パターンを有す
るマスクを通して高圧水銀灯の紫外光(60mJ)を露
光後、0.5%NaOH水溶液に60sec浸漬後、純
水リンスし現像を行った。その後IPAに90sec浸
漬し遮光層のエッチングを行い、全面露光後、2%Na
OH水溶液で遮光層パターン上に残存するレジスト層を
剥離した。その結果良好な遮光層パターンが得られ、そ
の光学濃度は2.5であった。Example 1 Carbon black REAGAL-400 manufactured by CABOT
9.6 g of R (trade name) and 6.4 g of alcohol-soluble polyamide MX-1603 (trade name) manufactured by Nippon Rilsan Co., Ltd.
84 g of n-butanol was dispersed in a planetary mill for 2 hours to obtain a dispersion paste. This dispersion paste was spin-coated on a washed and dried glass substrate, and the temperature was maintained at 120 ° C for 10 mi.
n was dried to obtain a coating film of 0.8 μm. A positive resist PMERP-6005C-3 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was spin coated thereon and dried at 90 ° C. for 10 minutes to provide a resist layer of 1.5 μm. After exposure to ultraviolet light (60 mJ) from a high-pressure mercury lamp through a mask having a light-shielding pattern, it was immersed in a 0.5% NaOH aqueous solution for 60 seconds, rinsed with pure water, and developed. After that, dipping it in IPA for 90 seconds to etch the light shielding layer, and after exposing the entire surface, 2% Na
The resist layer remaining on the light shielding layer pattern was peeled off with an OH aqueous solution. As a result, a good light-shielding layer pattern was obtained, and its optical density was 2.5.
【0014】実施例2 CABOT社製カーボンブラックREAGAL−400
R(商品名)を12.8g、日本リルサン社製アルコー
ル可溶性ポリアミドMX−1603(商品名)を3.2
g、n−ブタノール126gを遊星ミルにて2時間分散
して分散ペーストを得た。これにメラミン樹脂(日立化
成工業株式会社製商品名、メラン2000)を固形分で
3.2g分加え、混合撹拌して分散液ペーストとした。
その後、実施例1と同様にして、遮光層パターンを得
た。さらに、得られた遮光層パターンを200℃、30
min熱処理してメラミン樹脂を完全に硬化した。硬化
後の遮光層の膜厚は0.6μmで、光学濃度2.5であ
った。Example 2 Carbon black REAGAL-400 manufactured by CABOT
R (trade name) 12.8 g, Nippon Rilsan Co., Ltd. alcohol-soluble polyamide MX-1603 (trade name) 3.2
126 g of n-butanol was dispersed in a planetary mill for 2 hours to obtain a dispersion paste. 3.2 g of solid content of melamine resin (trade name, Melan 2000 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was added to this, and mixed and stirred to obtain a dispersion paste.
Then, in the same manner as in Example 1, a light shielding layer pattern was obtained. Further, the obtained light-shielding layer pattern was applied at 200 ° C. for 30
The melamine resin was completely cured by heat treatment for min. The film thickness of the light shielding layer after curing was 0.6 μm, and the optical density was 2.5.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明により、薄膜で高光学濃度のブラ
ックマトリクス(遮光層)の作製が可能となる。According to the present invention, it is possible to produce a black matrix (light-shielding layer) with a thin film and high optical density.
【図1】液晶ティスプレイの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display.
1.BM(ブラックマトリックス) 2.ガラス基板 3.カラー画素 4.オーバーコート層(OC) 5.偏光板 6.ITO電極 7.カラーフィルタ 8.配向膜 9.液晶 10.シ−ル材 11.トップコ−ト層 12.ITO電極 13.ガラス基板 14.偏光板 1. 1. BM (black matrix) Glass substrate 3. Color pixels 4. 4. Overcoat layer (OC) Polarizing plate 6. ITO electrode 7. Color filter 8. Alignment film 9. Liquid crystal 10. Seal material 11. Top coat layer 12. ITO electrode 13. Glass substrate 14. Polarizer
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勉 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内Front page continuation (72) Inventor Tsutomu Sato 14 Goi Minamikaigan, Ichihara City, Chiba Hitachi Chemical Co., Ltd. Goi Factory
Claims (1)
順時形成するカラーフィルタの製造法において、遮光層
をアルコール可溶性ポリアミドを含有する遮光層形成用
樹脂組成により形成することを特徴とするカラーフィル
タの製造法。1. A method of manufacturing a color filter in which a light-shielding layer and three colored pixels are sequentially formed on a transparent substrate, wherein the light-shielding layer is formed of a resin composition for forming a light-shielding layer containing alcohol-soluble polyamide. And method of manufacturing color filters.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22344195A JPH0968606A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Production of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22344195A JPH0968606A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Production of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968606A true JPH0968606A (en) | 1997-03-11 |
Family
ID=16798199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22344195A Pending JPH0968606A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Production of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0968606A (en) |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22344195A patent/JPH0968606A/en active Pending
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