JPH10300916A - Manufacturing method of color filter - Google Patents
Manufacturing method of color filterInfo
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- JPH10300916A JPH10300916A JP11120797A JP11120797A JPH10300916A JP H10300916 A JPH10300916 A JP H10300916A JP 11120797 A JP11120797 A JP 11120797A JP 11120797 A JP11120797 A JP 11120797A JP H10300916 A JPH10300916 A JP H10300916A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術に比べて極めて簡略化された方法に
より、欠陥の少ない着色画素を形成することができ、現
像液の廃液処理を必要としないカラーフィルターの製造
方法を提供すること。
【解決手段】 透明な基板上に少なくとも2色の画素を
形成したカラーフィルターの製造方法において、(1)
透明基板上に被染色膜を形成し、次いで、レーザー光を
第1色目の画素となる領域以外の部分に照射して、被照
射部分の被染色膜を蒸散除去する工程、(2)工程
(1)により形成された第1色目の画素となる領域の被
染色膜を、第1色目の染料を含む着色液で着色して、第
1色目の画素を形成する工程、(3)第1色目の画素上
を含む基板全面に被染色膜を形成し、次いで、レーザー
光を第2色目の画素となる領域以外の部分に照射して、
被照射部分の被染色膜を蒸散除去する工程、(4)工程
(3)により形成された第2色目の画素となる領域の被
染色膜を、第2色目の染料を含む着色液で着色して、第
2色目の画素を形成する工程を含むカラーフィルターの
製造方法。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter manufacturing method which can form a colored pixel with few defects by a method which is extremely simplified as compared with the prior art, and does not require waste liquid treatment of a developing solution. To do. A method of manufacturing a color filter in which pixels of at least two colors are formed on a transparent substrate includes:
Forming a film to be dyed on the transparent substrate, and then irradiating the laser light to a portion other than the region serving as the pixel of the first color to evaporate and remove the film to be dyed in the irradiated portion; (2) Step ( (1) a step of coloring the film to be dyed in a region to be a pixel of the first color formed by 1) with a coloring liquid containing a dye of the first color to form a pixel of the first color; A film to be dyed is formed on the entire surface of the substrate including the pixels, and then a laser beam is applied to a portion other than the region serving as the pixel of the second color,
(4) coloring the film to be dyed in the region to be the pixel of the second color formed in step (3) with a coloring liquid containing a dye of the second color; And a step of forming a second color pixel.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶ディス
プレイ、カラーファクシミリ、カラービデオカメラなど
に装着されるカラーフィルターの製造方法に関し、さら
に詳しくは、透明な基板上にパターン状の着色画素を形
成したカラーフィルターの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter to be mounted on a color liquid crystal display, a color facsimile, a color video camera, etc., and more particularly, to a method of forming a pattern of colored pixels on a transparent substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラー液晶ディスプレイには、透明な基
板上に2色以上、通常は3色の画素を形成したカラーフ
ィルターが装着されている。3色としては、一般に、
赤、青、緑の3原色が使用されている。所望により、色
相の異なる第4色目以上の画素を形成してもよい。ま
た、黒色のブラックマトリクスを形成してもよい。これ
らの画素は、様々な方法により、透明基板上にパターン
状に形成されている。2. Description of the Related Art A color liquid crystal display is provided with a color filter having pixels of two or more colors, usually three colors, formed on a transparent substrate. Generally, as three colors,
The three primary colors red, blue and green are used. If desired, pixels of the fourth color or more having different hues may be formed. Further, a black matrix may be formed. These pixels are formed in a pattern on a transparent substrate by various methods.
【0003】従来より、カラーフィルターの製造方法と
して、(A)透明基板上に感光性を付与した可染性樹脂
膜を形成し、該可染性樹脂膜をフォトリソグラフィーに
よりパターニングし、得られたレリーフを染色して着色
画素を形成する方法(レリーフ染色法)、(B)透明基
板上に可染性の高分子材料からなる被染色層を形成し
て、その上に耐染色性のレジスト皮膜をパターン状に形
成してマスクとし、露出している被染色層の部分を所望
の色に染色する方法(マスク染色法)、(C)透明な基
板上に感光性樹脂に顔料を分散させた着色組成物の塗布
層を形成し、フォトリソグラフィーによりパターニング
する方法(顔料分散法)などが知られている。これらの
方法のうち、(C)の着色剤として顔料を用いる顔料分
散法は、染料を用いる方法に比べて、一般に、着色画素
のコントラストが低いという欠点がある。また、(A)
〜(C)のフォトリソグラフィーによりパターニングを
行う方法では、湿式エッチング法が採用されているが、
現像工程において、画素中に現像液からの未溶解物やダ
ストの混入があり、画素欠陥の原因になること、さらに
は、現像液の廃液処理が必要になることなどの欠点があ
る。Conventionally, as a method of manufacturing a color filter, (A) a dyeable resin film having photosensitivity is formed on a transparent substrate, and the dyeable resin film is patterned by photolithography. A method of forming a colored pixel by dyeing a relief (relief dyeing method), (B) forming a dyeable layer made of a dyeable polymer material on a transparent substrate, and forming a dye-resistant resist film thereon Is formed in a pattern and used as a mask, and the exposed portion of the layer to be dyed is dyed in a desired color (mask dyeing method). (C) A pigment is dispersed in a photosensitive resin on a transparent substrate. A method (a pigment dispersion method) of forming a coating layer of a coloring composition and patterning the layer by photolithography is known. Among these methods, the pigment dispersion method using a pigment as the colorant (C) generally has a disadvantage that the contrast of the colored pixels is lower than the method using a dye. Also, (A)
In the method of performing patterning by photolithography of (C) to (C), a wet etching method is adopted.
In the development process, there are disadvantages such as undissolved matter and dust from the developer being mixed into the pixels, causing pixel defects, and further requiring waste liquid treatment of the developer.
【0004】従来、これらの方法とは異なり、画素のパ
ターニングに湿式エッチング法を用いない方法として、
(D)染料を含有させた着色親水性ポリマー層上にフォ
トレジストパターンを形成してマスクとし、プラズマエ
ッチング等によるドライエッチング法にてパターニング
を行う方法が提案されている(特開昭57−17230
4)。この方法では、着色ポリマー層として着色親水性
ポリマーを使用し、ドライエッチングすることにより、
湿式エッチングの際に問題となる膨潤、シミ込み、密着
力等の物性の低下を防ぐことができ、しかもサイドエッ
チ等が少なく、パターン精度が向上できるとされてい
る。また、現像工程を必要としない方法として、(E)
支持体上に塗設された色要素受容層上に感熱層を形成
し、パターンに従って高密度エネルギー放射線を照射す
ることによって、前記色要素受容層を部分的に露出さ
せ、次いで該部分を染色してパターンを形成する方法が
提案されている(特公平1−57762号公報)。Conventionally, unlike these methods, as a method that does not use a wet etching method for patterning pixels,
(D) A method has been proposed in which a photoresist pattern is formed on a colored hydrophilic polymer layer containing a dye and used as a mask to perform patterning by a dry etching method such as plasma etching (Japanese Patent Laid-Open No. 57-17230).
4). In this method, by using a colored hydrophilic polymer as a colored polymer layer and dry-etching,
It is stated that physical properties such as swelling, stains, adhesion and the like, which are problems in wet etching, can be prevented, and there is little side etching and the like, and pattern accuracy can be improved. As a method that does not require a developing step, (E)
A heat-sensitive layer is formed on a color element receiving layer coated on a support, and the color element receiving layer is partially exposed by irradiating high-density energy radiation according to a pattern, and then the part is dyed. There has been proposed a method of forming a pattern by using the method (Japanese Patent Publication No. 1-57762).
【0005】しかし、前記(D)の方法では、マスク形
成工程が必要で、しかも当該工程はフォトリソグラフィ
ーによるため、画素を形成する材料以外にフォトレジス
トが必要となり、材料コストが増加するとともに、現像
工程が必要であり、そのために廃液処理も必要となる。
前記(E)の方法では、現像工程がないため、現像工程
によって生じる問題は解決されるものの、感光層の除去
は、光エネルギーを熱に変換し、その熱によって行われ
るため、その熱によりマスクパターンのエッジが鈍ると
いう問題に加えて、露出する部分の色要素受容層表面も
熱の影響を受けて、膜厚の変化や平滑性の悪化が起きる
という問題がある。また、これまでのレリーフ染色法で
は、可染性樹脂として、パターン形成に必要な解像度を
持つ感光性を有するものを使用することが必要であっ
た。However, in the method (D), a mask forming step is required, and since this step is performed by photolithography, a photoresist is required in addition to a material for forming a pixel. A process is required, and therefore wastewater treatment is also required.
In the method (E), the problem caused by the developing step is solved because there is no developing step. However, the removal of the photosensitive layer is performed by converting light energy into heat, and the heat is used. In addition to the problem that the edge of the pattern becomes dull, the surface of the color element receiving layer at the exposed portion is also affected by the heat, causing a problem that the film thickness changes and the smoothness deteriorates. Further, in the conventional relief dyeing method, it is necessary to use a photosensitive resin having a resolution required for pattern formation as a dyeable resin.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術に比べて極めて簡略化された方法により、欠陥の少
ない着色画素を形成することが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。本発明の他の目的
は、感光性樹脂を用いた従来法のように、現像液の廃液
処理を必要としないカラーフィルターの製造方法を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color filter capable of forming a colored pixel having few defects by a method which is extremely simplified as compared with the prior art. . Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter which does not require waste liquid treatment of a developer unlike the conventional method using a photosensitive resin.
【0007】本発明者らは、前記従来技術の問題点を克
服するために鋭意研究した結果、透明基板上に被染色膜
を形成し、レーザー照射法により不必要な部分(第1色
目の画素となる領域以外の部分)を蒸散除去して、第1
色目の画素となる領域の被染色膜をパターン状に形成
し、次いで、パターン状の被染色膜を、染料を含む着色
液で染色して第1色目の画素を形成し、さらに、同様の
方法を繰り返すことにより、少なくとも2色の画素が形
成されたカラーフィルターの得られることを見いだし
た。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to overcome the problems of the prior art. As a result, a film to be dyed is formed on a transparent substrate, and unnecessary portions (pixels of the first color) are formed by a laser irradiation method. Of the first region) is removed by evaporation.
A film to be dyed in a region to be a pixel of a color is formed in a pattern, and then the film to be dyed in a pattern is dyed with a coloring liquid containing a dye to form a pixel of a first color. By repeating the above, it was found that a color filter having at least two color pixels was obtained.
【0008】この方法によれば、被染色膜の形成材料
として、高価な感光性樹脂を使用する必要がない、現
像工程がないため、画素欠陥のない着色画素を得ること
ができる、各画素間の平坦性の良好なカラーフィルタ
ーを得ることができる、着色剤として染料を用いてい
るため、コントラストに優れたカラーフィルターを得る
ことができる、といった顕著な作用効果を奏することが
できる。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに
至ったものである。According to this method, it is not necessary to use an expensive photosensitive resin as a material for forming a film to be dyed, and since there is no development step, a colored pixel having no pixel defect can be obtained. It is possible to obtain a remarkable function and effect that a color filter having excellent flatness can be obtained, and a color filter having excellent contrast can be obtained because a dye is used as a colorant. The present invention has been completed based on these findings.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、透明な
基板上に少なくとも2色の画素を形成したカラーフィル
ターの製造方法において、(1)透明基板上に被染色膜
を形成し、次いで、レーザー光を第1色目の画素となる
領域以外の部分に照射して、被照射部分の被染色膜を蒸
散除去する工程、(2)工程(1)により形成された第
1色目の画素となる領域の被染色膜を、第1色目の染料
を含む着色液で着色して、第1色目の画素を形成する工
程、(3)第1色目の画素上を含む基板全面に被染色膜
を形成し、次いで、レーザー光を第2色目の画素となる
領域以外の部分に照射して、被照射部分の被染色膜を蒸
散除去する工程、(4)工程(3)により形成された第
2色目の画素となる領域の被染色膜を、第2色目の染料
を含む着色液で着色して、第2色目の画素を形成する工
程、及び(5)必要に応じて、工程(3)及び(4)と
同様の工程を繰り返して、第3色目以降の必要色数の画
素を形成する工程、の各工程を含むことを特徴とする少
なくとも2色の画素が形成されたカラーフィルターの製
造方法が提供される。According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a color filter in which at least two color pixels are formed on a transparent substrate, (1) forming a film to be dyed on a transparent substrate, Irradiating the laser light to a portion other than the region to be the first color pixel to evaporate and remove the film to be dyed in the irradiated portion; (2) the first color pixel formed in the step (1); Forming a pixel of the first color by coloring the film to be dyed in a region to be formed with a coloring liquid containing a dye of the first color; (3) coating the film to be dyed on the entire surface of the substrate including the pixel of the first color Forming, and then irradiating the laser light to a portion other than the region serving as the pixel of the second color to evaporate and remove the film to be dyed in the irradiated portion. (4) The second step formed in the step (3) A film to be dyed in a region to be a pixel of a color is applied with a coloring liquid containing a dye of a second color. Then, the step of forming pixels of the second color, and (5) if necessary, the same steps as steps (3) and (4) are repeated to form pixels of the required number of colors after the third color And a method of manufacturing a color filter having at least two color pixels formed therein.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図1を参
照しながら説明する。図1(a)に示すように、先ず、
透明基板1上に、被染色膜2を設ける。透明な基板とし
ては、ガラス、合成樹脂からなる透明な薄板、シート、
フィルムなどが挙げられる。基板としては、予めブラッ
クマトリクスが形成されているものも使用することがで
きる。ブラックマトリクスとは、各着色画素の隙間を遮
光性物質で埋め、あるいは被覆したものであり、カラー
フィルターのコントラストを向上させる役割を持つもの
である。ブラックマトリクスの材質としては、例えば、
クロム、酸化クロムの薄膜、カーボンブラック、黒鉛、
遮光性物質を混入した樹脂組成物などがある。ブラック
マトリクスは、着色画素を形成するのと同じ方法により
形成してもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIG. First, as shown in FIG.
A film to be dyed 2 is provided on a transparent substrate 1. As a transparent substrate, glass, a transparent thin plate made of synthetic resin, a sheet,
Films and the like. A substrate on which a black matrix is formed in advance can also be used as the substrate. The black matrix fills or covers the gaps between the colored pixels with a light-shielding substance, and has a role of improving the contrast of the color filter. As the material of the black matrix, for example,
Chromium, chromium oxide thin film, carbon black, graphite,
There is a resin composition mixed with a light-shielding substance. The black matrix may be formed by the same method as forming the colored pixels.
【0011】被染色膜は、通常、染色性を有する樹脂を
用いて形成される。このような樹脂としては、染色性を
有するものである限り特に限定されず、例えば、天然高
分子材料のゼラチン、グリュー、カゼインや、合成高分
子材料のポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、アクリル樹脂などが挙げられる。被染色膜は、一般
に、透明基板上に、染色性を有する樹脂の溶液をスピン
コーター、ロールコーター、バーコーター等の塗布法に
より塗布し、乾燥することにより形成される。被染色膜
の膜厚は、用途に応じて適宜定めることができるが、通
常、0.5〜3μm程度である。The film to be dyed is usually formed using a resin having a dyeing property. Such a resin is not particularly limited as long as it has a dyeing property, and examples thereof include natural polymer materials such as gelatin, glue, and casein, and synthetic polymer materials such as polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and an acrylic resin. Can be The film to be dyed is generally formed by applying a solution of a resin having dyeability on a transparent substrate by a coating method such as a spin coater, a roll coater, or a bar coater, and drying. The thickness of the film to be dyed can be appropriately determined depending on the application, but is usually about 0.5 to 3 μm.
【0012】次に、図1(a)及び(b)に示すよう
に、第1色目の画素となる領域4以外の部分にレーザー
光3を照射して、被照射部分の被染色膜を蒸散させるこ
とにより除去し、パターン4を形成する。ここで用いる
レーザー光は、紫外線の領域に波長を持つレーザー光が
形状精度が高いので好ましく、エキシマレーザーが特に
好ましい。エキシマレーザーの例としては、ArF、K
rF、XeClの各レーザーがある。また、CO2、Y
AGレーザー等の赤外領域の波長のレーザー光も使用す
ることができる。ただし、この場合、非線形光学素子を
用いて短波長のレーザー光を作り、この波長のレーザー
光を照射するのが好ましい。Next, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a portion other than the region 4 serving as the pixel of the first color is irradiated with the laser beam 3 to evaporate the film to be dyed at the irradiated portion. The pattern 4 is formed. The laser light used here is preferably a laser light having a wavelength in the ultraviolet region because of its high shape accuracy, and an excimer laser is particularly preferable. Examples of excimer lasers include ArF, K
There are rF and XeCl lasers. CO 2 , Y
Laser light having a wavelength in the infrared region such as an AG laser can also be used. However, in this case, it is preferable that laser light of a short wavelength is produced using a nonlinear optical element, and the laser light of this wavelength is irradiated.
【0013】これらのレーザー光を、マスクを用いて照
射するか、あるいはレーザー光の線幅を調整することに
よりマスクを用いずに照射する。この際、レーザー光を
第1色目の画素となる領域以外の部分に選択的に照射し
て、被照射部分の被染色膜を蒸散除去して、第1色目の
画素となる領域をパターン状に形成する。レーザー光の
エネルギー密度は、通常、0.2〜3J/cm2程度で
ある。レーザー光の出力を制御するには、レーザー光が
パルス光であることが好ましい。パルス光のショット数
により被染色膜の深さ方向の加工制御が容易となるから
である。The laser beam is irradiated using a mask, or is irradiated without using a mask by adjusting the line width of the laser beam. At this time, the laser light is selectively irradiated to a portion other than the region to be the pixel of the first color, and the film to be dyed at the irradiated portion is removed by evaporation, and the region to be the pixel of the first color is formed in a pattern. Form. The energy density of the laser light is usually about 0.2 to 3 J / cm 2 . In order to control the output of the laser light, it is preferable that the laser light is pulse light. This is because processing control in the depth direction of the film to be dyed is facilitated by the number of shots of the pulsed light.
【0014】形成される画素(または画素となる領域)
の大きさは、目的に応じて適宜選択されるが、通常、お
およそ100×300μmであり、画素間隔はおおよそ
30μmである。レーザー光を照射するのに、2つの方
法がある、一つは、フォトマスクを介して面露光する方
法であり、もう一つの方法は、レーザー光を小さく絞り
込み、走査する方法である。レーザー光のスポットの大
きさは、通常、スポットの縦及び横のいずれか一方が少
なくとも30μm以下になるようにすることが好まし
い。レーザー光を走査する方法としては、XYステージ
にて基板自体を移動させるか、あるいはレーザー光を光
学系により走査する方法がある。この方法では、フォト
マスクは不要であり、特に微細加工には有利である。A pixel to be formed (or a region to be a pixel)
Is appropriately selected according to the purpose, but is usually approximately 100 × 300 μm, and the pixel interval is approximately 30 μm. There are two methods for irradiating the laser light, one is a method of surface exposure through a photomask, and the other is a method of narrowing down the laser light and scanning. Usually, it is preferable that the size of the spot of the laser beam is such that one of the length and width of the spot is at least 30 μm or less. As a method of scanning with laser light, there is a method of moving the substrate itself on an XY stage or a method of scanning with laser light using an optical system. This method does not require a photomask, and is particularly advantageous for fine processing.
【0015】図1(b)及び(c)に示すように、パタ
ーニングされた被染色膜4は、染料を含む第1色目の着
色液(例えば、赤色;R)で着色し、必要に応じて固着
処理する。これにより1色目(例えば、赤色)の画素4
Rが形成される。使用する染料は、特に限定されない
が、部属分類的には、特に酸性染料及び反応性染料が好
ましい。化学構造的には、例えば、アゾ系染料、フタロ
シアニン系染料、アントラキノン系染料、トリフェニル
メタン系染料、インジゴイド染料などがある。染色した
染料は、必要に応じて固着させる。染料の固着処理は、
基板全体を、例えば、タンニン酸水溶液の50〜90℃
の浴に1〜60分間入れ、その後、吐酒石水溶液の50
〜90℃の浴に1〜30分間程度入れることによる処理
等がある。As shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), the patterned film 4 to be dyed is colored with a first color liquid containing a dye (for example, red; R). Fix it. Thereby, the pixel 4 of the first color (for example, red)
R is formed. The dye to be used is not particularly limited, but in terms of group, acid dyes and reactive dyes are particularly preferable. Chemical structures include, for example, azo dyes, phthalocyanine dyes, anthraquinone dyes, triphenylmethane dyes, and indigoid dyes. The dye is fixed as required. The fixing process of the dye
The whole substrate is, for example, 50 to 90 ° C. of a tannic acid aqueous solution.
In a bath for 1 to 60 minutes, and then add 50
For example, there is a treatment by placing the solution in a bath at ~ 90 ° C for about 1 to 30 minutes.
【0016】次に、図1(d)に示すように、2色目の
パターン形成工程において、先ず、第1色目の画素が形
成された基板の全面に被染色膜5を形成する。この被染
色膜5は、基板1上に直接形成された被染色膜5aと、
着色画素4R上に形成された被染色膜5bとがある。次
いで、レーザー光を第2色目の画素となる領域以外の部
分に照射して、被照射部分の被染色膜を蒸散除去する。
この工程により、図1(e)に示すように、第2色目の
画素となる領域の被染色膜6をパターン状に形成する。
レーザー光の照射に際し、レーザー光の出力(ショット
数を含む)を制御して、着色画素4R上に形成された被
染色膜5bについては、該被染色膜5bのみを蒸散させ
て、第1色目の着色画素4Rが残るようにする。図1
(e)及び(f)に示すように、パターニングされた被
染色膜6は、染料を含む第2色目の着色液(例えば、緑
色;G)で着色し、必要に応じて固着処理する。これに
より2色目(例えば、緑色)の画素6Gが形成される。Next, as shown in FIG. 1D, in a second color pattern forming step, first, a film to be dyed 5 is formed on the entire surface of the substrate on which the first color pixels are formed. The dyed film 5 includes a dyed film 5 a formed directly on the substrate 1,
There is a film to be dyed 5b formed on the colored pixel 4R. Next, the laser light is applied to a portion other than the region to be the pixel of the second color, and the film to be dyed in the irradiated portion is removed by evaporation.
By this step, as shown in FIG. 1E, the film 6 to be dyed in a region to be a pixel of the second color is formed in a pattern.
When irradiating the laser light, the output (including the number of shots) of the laser light is controlled, and only the dyed film 5b is evaporated on the dyed film 5b formed on the colored pixel 4R, so that the first color Colored pixels 4R remain. FIG.
As shown in (e) and (f), the patterned dyed film 6 is colored with a coloring liquid of a second color containing a dye (for example, green; G), and is subjected to a fixing treatment as necessary. As a result, the second color (for example, green) pixel 6G is formed.
【0017】3色以降の画素を形成するには、図1の工
程(d)〜(f)と同様の操作を繰り返す。すなわち、
図1(g)に示すように、先ず、着色画素4R及び6G
を含む基板全面に被染色膜7を形成する。この被染色膜
7は、基板1上に直接形成された被染色膜7aと、着色
画素4Rまたは6G上に形成された被染色膜7bとがあ
る。次いで、レーザー光を第3色目の画素となる領域以
外の部分に照射して、被照射部分の被染色膜を蒸散除去
する。この工程により、図1(h)に示すように、第3
色目の画素となる領域の被染色膜8をパターン状に形成
する。In order to form pixels of three colors or more, the same operations as steps (d) to (f) of FIG. 1 are repeated. That is,
As shown in FIG. 1G, first, the colored pixels 4R and 6G
Is formed on the entire surface of the substrate including The dyed film 7 includes a dyed film 7a formed directly on the substrate 1 and a dyed film 7b formed on the colored pixel 4R or 6G. Next, the laser light is applied to a portion other than the region serving as the pixel of the third color, and the film to be dyed in the irradiated portion is removed by evaporation. By this step, as shown in FIG.
The film 8 to be dyed in a region to be a pixel of a color is formed in a pattern.
【0018】レーザー光の照射に際し、レーザー光の出
力(ショット数を含む)を制御して、着色画素4R及び
6G上に形成された被染色膜7bについては、該被染色
膜7bのみを蒸散させて、第1色目の着色画素4Rと第
2色目の着色画素6Gとが残るようにする。図1(h)
及び(i)に示すように、パターニングされた被染色膜
8は、染料を含む第3色目の着色液(例えば、青色;
B)で着色し、必要に応じて固着処理する。これにより
3色目(例えば、青色)の画素8Bが形成される。When irradiating the laser beam, the output (including the number of shots) of the laser beam is controlled to evaporate only the film 7b formed on the colored pixels 4R and 6G. Thus, the first color pixel 4R and the second color pixel 6G remain. FIG. 1 (h)
As shown in (i) and (i), the patterned film 8 to be dyed is a third color liquid containing a dye (for example, blue;
It is colored in B) and, if necessary, fixed. Thereby, the pixel 8B of the third color (for example, blue) is formed.
【0019】通常は、透明基板上に前記3色の画素を形
成することにより、図1(i)に示すように、カラーフ
ィルターが完成する。必要があれば、4色目以降の着色
画素を同様の方法で形成することができる。さらに、着
色画素の上には、保護膜を形成してもよい。保護膜の材
質としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド
樹脂等がある。Normally, by forming the three color pixels on a transparent substrate, a color filter is completed as shown in FIG. 1 (i). If necessary, the fourth and subsequent colored pixels can be formed in a similar manner. Further, a protective film may be formed on the colored pixels. Examples of the material of the protective film include an epoxy resin, a urethane resin, and a polyimide resin.
【0020】(作用)本発明では、レーザー光の照射に
より、光反応によって樹脂(被染色膜)を蒸散してパタ
ーニングを行うため、熱によるエッジ鈍りがない。さら
に、マスクレジストを用いないため、安価な材料で製造
することができ、マスクレジストの剥離による染色膜の
浸食や染料の溶出がなく、現像液からの不純物の混入も
なく、画素欠陥を少なくすることが可能となる。また、
現像工程が不要なために、工程が簡略化でき、現像液の
廃液処理を必要としない。湿式エッチングで問題となる
膨潤、シミ込み、密着力、サイドエッチング等が問題に
ならず、パターン精度が良好である。(Function) In the present invention, the resin (film to be dyed) evaporates by photoreaction by laser light irradiation and patterning is performed, so that edge dulling due to heat does not occur. Furthermore, since a mask resist is not used, it can be manufactured with an inexpensive material, there is no erosion of a dyed film or elution of a dye due to peeling of the mask resist, there is no contamination of impurities from a developer, and pixel defects are reduced. It becomes possible. Also,
Since the development step is not required, the step can be simplified, and the waste liquid treatment of the developer is not required. Swelling, spotting, adhesion, side etching, etc., which are problems in wet etching, do not become a problem, and the pattern accuracy is good.
【0021】[0021]
【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明の好ましい
実施形態について、より具体的に説明する。EXAMPLES Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【0022】[実施例1]図1に示すように、無アルカ
リガラス基板1に、ゼラチン10g、ジアゾニウム塩
0.1g、及び水100gを含有する溶液(以下、樹脂
溶液という)をスピンコーターにより塗布し、60℃で
プリベーク後、100℃でベークし被染色膜2を形成し
た。次に、KrFエキシマレーザー(MPB社製、PS
X−100)を、金属マスクを介し、第1色目の画素が
形成される領域以外に照射し〔図1(a)〕、被照射部
分を蒸散させることにより除去し、第1色目の画素とな
るパターン4を形成した〔図1(b)〕。これを、アゾ
系染料のPC−レッド136P〔日本化薬(株)〕1
g、氷酢酸2g、及び水100gを含有する着色液に7
0℃で10分間浸漬した後、水洗し、染色した〔図1
(c)〕。これを、0.3重量%タンニン酸水溶液に7
0℃で5分浸漬した後、水洗し、0.09重量%吐酒石
水溶液に70℃で1分浸漬後、130℃で3分間加熱す
ることにより固着させて、赤の画素4R〔図1(c)〕
を形成した。第1色目の画素4Rの形成された基板全面
に、前記同じ樹脂溶液をスピンコーターにより塗布し、
60℃でプリベーク後、100℃でベークし被染色膜5
を形成した〔図1(d)〕。Example 1 As shown in FIG. 1, a solution containing 10 g of gelatin, 0.1 g of diazonium salt, and 100 g of water (hereinafter referred to as a resin solution) was applied to an alkali-free glass substrate 1 by a spin coater. Then, after pre-baking at 60 ° C., baking was performed at 100 ° C. to form a film to be dyed 2. Next, a KrF excimer laser (MPB, PS
X-100) is irradiated through a metal mask to an area other than the area where the pixels of the first color are to be formed (FIG. 1A), and the irradiated portion is removed by evaporating. A pattern 4 was formed [FIG. 1 (b)]. The azo dye PC-Red 136P [Nippon Kayaku Co., Ltd.] 1
g, 2 g of glacial acetic acid, and 100 g of water.
After immersion at 0 ° C. for 10 minutes, it was washed with water and stained [FIG.
(C)]. This was added to a 0.3% by weight aqueous solution of tannic acid for 7 days.
After immersion at 0 ° C. for 5 minutes, washing with water, immersion in a 0.09% by weight aqueous tartar solution at 70 ° C. for 1 minute, and fixing by heating at 130 ° C. for 3 minutes, a red pixel 4R [FIG. (C)]
Was formed. The same resin solution is applied on the entire surface of the substrate on which the first color pixels 4R are formed by a spin coater,
After pre-baking at 60 ° C., baking at 100 ° C.
Was formed [FIG. 1 (d)].
【0023】次に、KrFエキシマレーザー(MPB社
製、PSX−100)を、金属マスクを介し、第2色目
の画素が形成される領域以外に照射し〔図1(d)〕、
被照射部分を蒸散させることにより除去し、2色目の画
素となるパターン6を形成した〔図1(e)〕。これ
を、フタロシアニン系染料のPC−グリーンFOP〔日
本化薬(株)〕1g、氷酢酸2g、及び水100gを含
有する着色液に70℃で10分間浸漬した後、水洗し、
染色した。これを、0.3重量%タンニン酸水溶液に7
0℃で5分浸漬した後、水洗し、0.09重量%吐酒石
水溶液に70℃で1分浸漬後、130℃で3分間加熱す
ることにより固着させて、緑の画素(第2色目;6G)
を形成した〔図(f)〕。第1色目と第2色目の画素が
形成された基板の全面に、前記と同じ樹脂溶液をスピン
コーターにより塗布し、60℃でプリベーク後、100
℃でベークし被染色膜7を形成した〔図1(g)〕。Next, a KrF excimer laser (PSX-100, manufactured by MPB) is irradiated through a metal mask to a region other than the region where the second color pixel is formed (FIG. 1D).
The irradiated portion was removed by evaporation, thereby forming a pattern 6 to be a second color pixel [FIG. 1 (e)]. This was immersed in a coloring liquid containing 1 g of a phthalocyanine dye PC-Green FOP [Nippon Kayaku Co., Ltd.], 2 g of glacial acetic acid, and 100 g of water at 70 ° C. for 10 minutes, and then washed with water.
Stained. This was added to a 0.3% by weight aqueous solution of tannic acid for 7 days.
After immersion at 0 ° C. for 5 minutes, washing with water, immersion in a 0.09% by weight aqueous tartar solution at 70 ° C. for 1 minute, and fixing by heating at 130 ° C. for 3 minutes, green pixels (second color) ; 6G)
Was formed [FIG. (F)]. The same resin solution as described above is applied by a spin coater to the entire surface of the substrate on which the first color and second color pixels are formed, and after pre-baking at 60 ° C., 100
The film was baked at ℃ to form a film 7 to be dyed [FIG.
【0024】次に、KrFエキシマレーザー(MPB社
製、PSX−100)を、金属マスクを介し、第3色目
の画素が形成される領域以外に照射し〔図1(g)〕、
被照射部分を蒸散させることにより除去し、第3色目の
画素となるパターン8を形成した〔図1(h)〕。これ
を、アントラキノン系染料のPC−ブルー43P〔日本
化薬(株)〕1g、氷酢酸2g、及び水100gを含有
する着色液に70℃で10分間浸漬した後、水洗し、染
色した。これを、0.3重量%タンニン酸水溶液に70
℃で5分間浸漬した後、水洗し、0.09重量%吐酒石
水溶液に70℃で1分浸漬後、130℃で3分間加熱す
ることにより固着させて、青の画素〔第3色目;8B)
を形成し、RGB三色の画素を有するカラーフィルター
を形成した〔図1(i)〕。このようにして得られたカ
ラーフィルターは、画素欠陥がなく、カラー液晶ディス
プレイに組み込んで使用したところ、優れた色調と高コ
ントラストを得ることができた。Next, a KrF excimer laser (PSX-100, manufactured by MPB) is irradiated through a metal mask to areas other than the area where the third color pixel is formed (FIG. 1 (g)).
The irradiated portion was removed by evaporation to form a pattern 8 to be a third color pixel [FIG. 1 (h)]. This was immersed in a coloring solution containing 1 g of anthraquinone dye PC-Blue 43P (Nippon Kayaku Co., Ltd.), 2 g of glacial acetic acid, and 100 g of water at 70 ° C. for 10 minutes, washed with water and dyed. This is added to a 0.3% by weight aqueous tannic acid solution at 70%.
Immersion at 70 ° C. for 1 minute, and then fixed by heating at 130 ° C. for 3 minutes to obtain blue pixels [third color; 8B)
Was formed to form a color filter having RGB three-color pixels [FIG. 1 (i)]. The color filter thus obtained had no pixel defects, and when used in a color liquid crystal display, excellent color tone and high contrast could be obtained.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造方法に
よれば、レーザー光の照射により、光反応によって被染
色膜を蒸散除去してパターニングを行うため、以下のよ
うな顕著な効果を奏することができる。 (1)熱によるパターンエッジの鈍りがない。 (2)これまでのレリーフ染色法では、可染性樹脂とし
てパターン形成に必要な解像度を持つ感光性が必要であ
ったのに対し、本方法では、パターン形成に必要な解像
度を持つ感光性は不要であるため、幅広い材料、安価な
材料を用いることができる。 (3)マスクレジストを用いないため、マスクレジスト
の剥離による染色膜の浸食や染料の溶出がない。 (4)現像工程が不要なために、現像液からの不純物の
混入がなく、画素欠陥を少なくすることが可能となる。
また、工程が簡略化でき、現像液の廃液処理を必要とし
ない。さらには、湿式エッチングで問題となる膨潤、シ
ミ込み、密着性、サイドエッチング等が問題にならず、
パターン精度がよい。According to the method of manufacturing a color filter of the present invention, the film to be dyed is vaporized and removed by photoreaction by irradiation with a laser beam to perform patterning. Therefore, the following remarkable effects can be obtained. it can. (1) There is no dulling of the pattern edge due to heat. (2) In the conventional relief dyeing method, a photosensitive resin having a resolution required for pattern formation was required as a dyeable resin, whereas in the present method, a photosensitive resin having a resolution required for pattern formation was required. Since it is unnecessary, a wide range of materials and inexpensive materials can be used. (3) Since the mask resist is not used, there is no erosion of the dyed film and no elution of the dye due to the removal of the mask resist. (4) Since the developing step is unnecessary, there is no mixing of impurities from the developing solution, and it is possible to reduce pixel defects.
Further, the process can be simplified, and the waste liquid treatment of the developing solution is not required. Furthermore, swelling, spotting, adhesion, side etching, etc., which are problems in wet etching, do not become a problem,
Good pattern accuracy.
【図1】本発明のカラーフィルターの製造方法の一実施
例における工程(a)〜(i)を模式的に示す断面図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing steps (a) to (i) in one embodiment of a method for manufacturing a color filter of the present invention.
1:透明基板 2:被染色膜 3:レーザー光 4:第1色目のパターン状被染色膜 4R:赤色フィルター(第1色目の画素) 5:被染色膜 5a:基板上の被染色膜 5b:第1色目の画素上の被染色膜 6:第2色目のパターン状被染色膜 6G:緑色フィルター(第2色目の画素) 7:被染色膜 7a:基板上の被染色膜 7b:第1色目及び第2色目の画素上の被染色膜 8:第3色目のパターン状被染色膜 8B:青色フィルター(第3色目の画素) 1: Transparent substrate 2: Film to be dyed 3: Laser light 4: Patterned film to be dyed for the first color 4R: Red filter (pixels of the first color) 5: Film to be dyed 5a: Film to be dyed on the substrate 5b: Film to be dyed on pixel of first color 6: Patterned film to be dyed of second color 6G: Green filter (pixel of second color) 7: Film to be dyed 7a: Film to be dyed on substrate 7b: First color And the film to be dyed on the pixel of the second color 8: Patterned film to be dyed of the third color 8B: Blue filter (pixel of the third color)
Claims (1)
形成したカラーフィルターの製造方法において、(1)
透明基板上に被染色膜を形成し、次いで、レーザー光を
第1色目の画素となる領域以外の部分に照射して、被照
射部分の被染色膜を蒸散除去する工程、(2)工程
(1)により形成された第1色目の画素となる領域の被
染色膜を、第1色目の染料を含む着色液で着色して、第
1色目の画素を形成する工程、(3)第1色目の画素上
を含む基板全面に被染色膜を形成し、次いで、レーザー
光を第2色目の画素となる領域以外の部分に照射して、
被照射部分の被染色膜を蒸散除去する工程、(4)工程
(3)により形成された第2色目の画素となる領域の被
染色膜を、第2色目の染料を含む着色液で着色して、第
2色目の画素を形成する工程、及び(5)必要に応じ
て、工程(3)及び(4)と同様の工程を繰り返して、
第3色目以降の必要色数の画素を形成する工程、の各工
程を含むことを特徴とする少なくとも2色の画素が形成
されたカラーフィルターの製造方法。1. A method of manufacturing a color filter, wherein pixels of at least two colors are formed on a transparent substrate.
Forming a film to be dyed on the transparent substrate, and then irradiating the laser light to a portion other than the region serving as the pixel of the first color to evaporate and remove the film to be dyed in the irradiated portion; (2) Step ( (1) a step of coloring the film to be dyed in a region to be a pixel of the first color formed by 1) with a coloring liquid containing a dye of the first color to form a pixel of the first color; A film to be dyed is formed on the entire surface of the substrate including the pixels, and then a laser beam is applied to a portion other than the region serving as the pixel of the second color,
(4) coloring the film to be dyed in the region to be the pixel of the second color formed in step (3) with a coloring liquid containing a dye of the second color; Then, the step of forming the pixel of the second color, and (5) if necessary, the same steps as steps (3) and (4) are repeated,
Forming a pixel of a required number of colors from the third color onward. A method for manufacturing a color filter in which pixels of at least two colors are formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120797A JPH10300916A (en) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Manufacturing method of color filter |
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|---|---|---|---|
| JP11120797A JPH10300916A (en) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Manufacturing method of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300916A true JPH10300916A (en) | 1998-11-13 |
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| JP11120797A Pending JPH10300916A (en) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Manufacturing method of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300916A (en) |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11120797A patent/JPH10300916A/en active Pending
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