JP4206507B2

JP4206507B2 - Color filter and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4206507B2
Application number: JP32674697A
Authority: JP
Inventors: 晃一熊井; 郁夫広田; 淳佐々木; 茂平山
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: JPH11160514A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイや液晶ディスプレイなどの各種表示装置や固体撮像素子に設けられ、反射率低減、色合成あるいは色分解などのために用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カラー液晶ディスプレイでは、カラー表示を行うためのカラーフィルタが必要である。このため、公知の文献記載のように（一例として、谷他、テレビジョン学会技術報告ＩＤＹ９４−１１２（１９９４））、染色法や顔料分散法等の方法で作成されたカラーフィルタが用いられている。これは有機染料や有機顔料を用いて樹脂層を着色してカラーフィルタとするものである。また、プラズマディスプレイにおいても、画像を表示した際のコントラスト向上のためにカラーフィルタを用いることが提案されている（和邇、日経エレクトロニクス、１９９３年１１月８日号（Ｎｏ．５９４）ｐｐ．２１５等）。このように、いくつかのディスプレイデバイスではカラー表示や画質向上のためにカラーフィルタが不可欠である。
【０００３】
ところで、プラズマディスプレイの場合、その作製プロセスには約６００℃で焼成するプロセスが含まれている。もし、液晶ディスプレイ用カラーフィルタをプラズマディスプレイ用カラーフィルタに流用すると、これを構成する材料には有機材料が含まれているため、プラズマディスプレイ作製プロセスにおいて燃焼あるいは分解等の反応が起こり、カラーフィルタとしての特性が得られない。
【０００４】
この問題の解決方法として、低融点ガラス中に無機顔料を分散させたものをカラーフィルタとして用いることが提案されている（坂井他、テレビジョン学会技術報告ＥＤ９９３ＩＰＤ１１３−８（１９８６）等）。これは、低融点ガラス及び無機顔料を適当なバインダ樹脂および溶剤と練り合わせたペーストを調整し、これを所定の基板にスクリーン印刷等の方法でパターニングし、しかるのち焼成することによりバインダ樹脂及び溶剤を除去し、低融点ガラス中に無機顔料が分散したフィルタを得るものである。この場合、このカラーフィルタは全て無機材料により構成されているため、プラズマディスプレイ作製にかかわる高温プロセスに耐えることが可能である。
【０００５】
しかしながら、上記方法によるものであると、図７に示すように、基板１０上に顔料３０を含有する低融点ガラス２０が所定位置のみに形成するものであるので、この低融点ガラス２０の形成されているところと、形成されていないところとでは、低融点ガラス２０の厚み分だけ凹凸が生ずることになる。この凹凸の深さＨは１０μm 程度に及ぶこともあり、この凹凸が、その上に形成される電極の断線や誘電体のピンホールの原因になることがあった。
【０００６】
また特開平８−２２０３４０には、基板上にまず画素パターンを作成した後、基板前面の全体にオーバーコート層を作成することにより、基板上の凹凸を最小限に抑える方法が提案されている。これは、画素パターンの上から基板全体にオーバーコート層を塗布し、しかるのちレベリングを行うことで、基板表面が平坦なカラーフィルタを得るものである。この場合、カラーフィルタ表面の平坦性が向上するため、カラーフィルタ上に電極や誘電体を形成する後工程に於いて、電極の断線等の問題の発生を抑えることが可能となる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながらこの方法では、オーバーコート層自体にピンホールが発生する傾向がある。このため、後工程の酸，アルカリエッチング等において、エッチング液が画素パターンまで浸透してしまい、画素パターンの変色・破壊が引き起こされる問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、上面の凹凸を減少し、なおかつオーバーコート層のピンホールを解消したカラーフィルタ及びその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、基板と、基板上に形成された上面平坦で透明なオーバーコート層と、該オーバーコート層中の所定位置に配置された色材部とを有するカラーフィルタにおいて、該オーバーコート層が、少なくとも２層もしくはそれ以上の層数から構成されており、該オーバーコート層のうち少なくとも１層がゾルゲル法により作成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１０】
次に第２の発明は、前記オーバーコート層のうち、少なくとも１層が低融点ガラス又は透明な無機酸化物からなることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタである。
【００１１】
次に第３の発明は、ゾルゲル法により作成されたオーバーコート層が色材部に接した位置にあり、その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなるオーバーコート層が存在することを特徴とする請求項１または請求項２記載のカラーフィルタである。
【００１２】
次に第４の発明は、基板上の所定の位置に色材部を形成した後に、該色材部を覆い上面が平坦で透明なオーバーコート層を積層することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
次に第５の発明は、顔料と色材媒体とを混合したものを基板上の所定位置に形成し、焼成して色材媒体を除去した後に、残存した顔料からなる色材部を覆うように、オーバーコート媒体とオーバーコート材とを混合したものを基板上に積層し、焼成してオーバーコート媒体を除去して上面の平坦なオーバーコート層を形成することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
次に第６の発明は、顔料と色材媒体とを混合したものを基板上の所定位置に形成し、さらにオーバーコート媒体とオーバーコート材とを混合したものを積層した後に、焼成して色材媒体およびオーバーコート媒体を同時に除去し、顔料からなる色材部とこれを覆うオーバーコート材からなるオーバーコート層を基板上に形成することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１５】
次に第７の発明は、基板上の所定の位置に色材部を形成した後に、その上にゾルゲル法により作成された層を積層し、その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層を積層することを特徴とする請求項４または請求項５または請求項６記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳説する。本発明のカラーフィルタは、図１に示されるように、基板１０と、所定位置にパターニングされて配置された色材部３０と、これを覆う１層目のオーバーコート層４０と、上記１層目のオーバーコート層４０を覆う２層目のオーバーコート層５０を有して構成される。但し、上記オーバーコート層は２層の場合だけに限らず、３層以上の場合があることも含まれることはもちろんである。
【００１７】
基板１０は、一般のカラーフィルタに使用されるものが適用でき、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス等からなるガラス板などがある。この基板１０上の所定位置に配置される色材部３０は主として顔料が適用されるが、中でも、無機顔料が好ましい。無機顔料としては、例えば赤色顔料としてはＦｅ₂Ｏ₃、緑色顔料としてはＴｉＯ₂−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｎＯ、青色顔料としてはＣｏＯ−Ａｌ₂Ｏ₃等を用いることができるが、これらに限定されたものではない。また、用途によっては他の色の顔料を用いられる。
【００１８】
１層目のオーバーコート層４０や２層目のオーバーコート層５０を構成するオーバーコート材としては、透明な材質が適用され、低融点ガラスや無機酸化物またはゾルゲル化合物が好ましい。低融点ガラスとしてはホウケイ酸鉛ガラス等を用いることができる。また、透明な無機酸化物としてはＳｉＯ₂や、ＳｉＯ₂とＴｉＯ₂の複合酸化物等を用いることができる。ゾルゲル化合物としては、金属アルコキシド化合物に代表される一般的なゾルゲル前駆体を用いることができる。但し、オーバーコート材については、上記のものに限定されず、必要な特性を満たす材料を使用可能である。なお、請求項１記載のゾルゲル法とは、低分子量の物質を加熱し、重縮合を繰り返し高分子物質とする方法のことである。ゾルゲル化合物とは、ゾルゲル法に用いる材料物質の総称である。ゾルゲル前駆体とは、縮合を始める前のモノマー状態のゾルゲル材料の総称である。
【００１９】
また、これらのオーバーコート層は図１に示すように、各色材部３０の上部は勿論のこと、各色材部３０間にも形成され、その上面は平坦とされる。
【００２０】
低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層は、色材部３０の基板表面への固着、基板上面の凹凸の平坦化、エッチング等の後工程から色材部３０を保護するといった役割を有する。ゾルゲル化合物からなる層は、オーバーコート層のピンホールを遮断する役割を有する。ゾルゲル法によれば、物質の分子レベルのネットワークを高密度化させることで、極薄層のオーバーコート層を作成することができるため、オーバーコート層のピンホールを遮断することができる。また、特にゾルゲル化合物からなる層が色材部３０に接した位置に在り、その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層が存在する場合、ゾルゲル化合物からなる層は、色材部３０と低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層との表面親和性を向上させることが可能である。
【００２１】
上記のようなカラーフィルタであると、色材部３０を覆うオーバーコート層の上面が平坦に形成されているので、その上部に凹凸がなく、その上に形成される電極の断線等を抑制することができる。また複数層から構成されているため、オーバーコート層中のピンホールが色材部３０まで貫通して存在することもなく、後工程での色材部３０の破壊を防ぐことができる。
【００２２】
まず、基板１０上の所定の位置に色材部３０を形成し、その後、その色材部３０を含めて基板１０上にオーバーコート層を積層し、その上面を平坦にするカラーフィルターの製造方法について記述する。基板上への色材部３０の形成には、種々の方法が適用できるが、なかでも、印刷法、フォトリソグラフィー法、電子写真法あるいは電着法のいずれかを利用することが望ましい。印刷法の場合、スクリーン印刷法や平版オフセット印刷法等を用いることができるが他の公知の方法も使用可能である。
【００２３】
また、フォトリソグラフィー法では顔料を適当な感光性樹脂と混練したペーストを基板上に塗布し、これを所定のフォトマスクを用い露光し、しかるのち現像してパターニングする方法や、顔料を基板上に塗布した後、この顔料上に感光性樹脂を塗布、これを所定のフォトマスクを用いて露光し、しかるのち現像およびエッチングを行い、これをパターニングする方法、あるいは光粘着性を有する樹脂を基板上に塗布し、所定のフォトマスクを用い露光し、顔料を付着させる部分のみ粘着性をもたせ、しかるのち顔料を噴霧し、顔料を粘着層上に固着させることによりパターニングする方法等を用いることができる。また、電子写真法では顔料を公知の樹脂を用いトナー化し、これをあらかじめ潜像を形成したセレン感光体に付着させた後、基板に転写することによりパターニングする。
【００２４】
また、電着法では顔料をアルキド樹脂等と水中で分散して電着塗料を作製し、これに予めパターニングされたＩＴＯ膜等の透明導電膜が設けられた基板を浸積して通電することにより透明導電膜上にパターニングする。これらの方法や他の公知の方法を持ってパターニングを行うことができる。
【００２５】
オーバーコート層の形成には、液相法または気相法によるコーティング法が好適である。液相法によるものは、金属アルコキシドをスクリーン印刷法やディップコーティング法、スピンコーティング法などにより塗布し、しかるのちこれを焼成する方法等が考えられる。また、気相法によるオーバーコート層形成方法としては、蒸着法やスパッタリング法等があげられる。
【００２６】
基板１０上に先に形成されている各色材部３０間へのオーバーコート材が入り込みにくかったり、上面が平坦となりにくい場合には、ドクターブレードを用いたブレードコートを利用すれば良い。
【００２７】
色材部３０を形成するのに、顔料と色材媒体とを混合したものを用い、オーバーコート層を形成するのに、低融点ガラスまたは無機酸化物またはゾルゲル化合物とオーバーコート媒体とを混合したものを用いたことを特徴とするカラーフィルターの製造方法について詳細を記述する。これは、所定の顔料を一旦、媒体中に分散させ、その色材媒体を上記任意の形成方法により所定位置に配置し、その後、これを焼成して媒体を除去し、残存する顔料のみを基板上に形成するのである。この色材媒体としては、焼成により除去されるものであることが必要で、例えば、エチルセルロース、アクリル樹脂等が適用される。同様に、オーバーコート層を形成する際にも、オーバーコート材を一旦、媒体中に分散させ、そのオーバーコート媒体を上記任意の形成方法により積層し、その後、これを焼成して媒体を除去し、残存するオーバーコート材のみを基板１０上に形成するのである。このオーバーコート媒体としては、焼成により除去されるものであることが必要で、例えば、エチルセルロース、アクリル樹脂等の有機バインダなどが適用される。
【００２８】
請求項６記載の発明は、顔料と色材媒体とを混合したものを基板１０上の所定位置に形成し、続いて、オーバーコート材とオーバーコート媒体とを混合したものを形成した後に、焼成して色材媒体およびオーバーコート媒体を共に除去し、顔料からなる色材部３０とこれを覆うオーバーコート層を基板１０上に形成するものである。すなわち、１度の焼成で色材媒体およびオーバーコート媒体を除去するもので、焼成によって除去されない顔料およびオーバーコート材だけが残存し、そのオーバーコート材は顔料上は勿論のこと基板１０上に、上面が平坦な層を形成する。この製造方法であると、焼成工程が少ないので、製造工程が簡略化され、製造時間の短縮や製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００２９】
即ち、本発明は以下の工程：
（ａ）色材と色材媒体とを混合したものを基板上の所定位置に形成する工程。
（ｂ）色材と色材媒体とを混合したものが所定の位置に形成された基板を焼成して当該色材媒体を除去する工程。
（ｃ）焼成後残存した顔料からなる色材部３０が形成された基板上の、当該色材部を覆うように、オーバーコート材とオーバーコート媒体とを混合したものを当該基板上に積層する工程。
（ｄ）顔料からなる色材部３０と、これを包含するオーバーコート材とオーバーコート媒体とを混合したもの、とを有する基板を焼成して、当該オーバーコート媒体を除去して上面の平坦なオーバーコート層を形成する工程
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。また、上記製造方法により製造したカラーフィルタを提供する。但し、請求項６記載のカラーフィルタの製造方法の発明の場合は、工程が、前述のように若干異なる。
【００３０】
ここで工程（ａ）における色材としては、無機顔料を用いることが望ましい。
【００３１】
また、工程（ｂ）全体を省略することも可能である。その場合、色材媒体の除去は、工程（ｄ）の焼成に於いて、オーバーコート媒体の除去と同時に行われる。これにより工程数を低減する事ができる。
【００３２】
工程（ｃ）は、工程全体を複数回繰り返すことで複数層のオーバーコート層を積層する。オーバーコート層の形成に用いるものは、ゾルゲル化合物，低融点ガラスもしくは透明な無機酸化物などであるが、ゾルゲル化合物からなるオーバーコート層を少なくとも１層は設ける必要がある。
【００３３】
工程（ｄ）では、オーバーコート媒体除去とともに、オーバーコート層表面のレベリングを行う。従って、できるだけ平坦な表面を得るために、オーバーコート材の融点以上の温度で数分から数時間の焼成を行うことが必要となる。
【００３４】
【実施例】
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明がそれらに限定解釈されるものでないことは勿論のことである。また、以下の記載では、色材部３０として青色の色材部を適用して説明するが、必ずしも青色である必要はなく、また、カラーフィルタであるためには、通常、３色（青色、赤色、緑色）の色材部３０がそれぞれ所定位置に配置されることは周知のことである。
【００３５】
＜実施例１＞
まず、青色顔料（アサヒ化成（株）製、：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）５重量部を媒体であるエチルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５０重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせたペーストを調製した。そして、図２に示すように、この青色顔料ペースト６０をガラス基板１０上に、３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて幅１００μｍ、長さ４ｍｍのパターンに印刷した。
【００３６】
次に、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成し、青色顔料ペースト中のエチルセルロース及びα−テルピネオールを蒸発または燃焼して除去し、図３に示すように、ガラス基板１０上に顔料３０のみ残るようにした。
【００３７】
オーバーコート材として、ゾルゲル法によるシリカコート剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳｉ３１０」）１０重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５０重量部に加え、十分混合して調製した。図４に示すように、上記製造した顔料３０が所定位置に残されたガラス基板１０上に、上記シリカコート剤を３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンで、上記基板１０上に印刷した。
【００３８】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行い、１層目のオーバーコート層４０を形成した。
【００３９】
つづいて、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図５に示すように、１層目のオーバーコート材７０から形成された１層目のオーバーコート層４０上に、このガラスペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンを印刷し、２層目のオーバーコート材８０を形成した。
【００４０】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセルロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを蒸発または燃焼して除去し、図１に示すように、ガラス基板１０上に１層目のオーバーコート層４０および２層目のオーバーコート層５０が形成され、これにより顔料３０がガラス基板１０上に固着されたカラーフィルタが製造された。
【００４１】
このカラーフィルタは、その上面の凹凸が約１μｍの平坦性に優れるものであった。また、酸・アルカリエッチングを行った結果、色材部３０の破壊はおこらず、ピンホールは存在しないことが確認された。なお、このカラーフィルタの分光透過率の測定結果を図８に示す。
【００４２】
＜実施例２＞
まず、実施例１と同様の手法を用いて図３に示すように、ガラス基板１０上に顔料３０のみが残存した青色色材部を作成した。
【００４３】
オーバーコート材として、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図４に示すように、上記製造した顔料３０が所定位置に残されたガラス基板１０上に、上記ガラスペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンで、上記基板１０上に印刷した。
【００４４】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセルロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを蒸発または燃焼して除去し、１層目のオーバーコート層４０を形成した。
【００４５】
つづいて、ゾルゲル法によるシリカコート剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳｉ３１０」）１０重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５０重量部に加え、十分混合して調製した。図５に示すように、上記製造した１層目のオーバーコート材７０から形成された１層目のオーバーコート層４０上に、上記シリカコート材を３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンを印刷し、２層目のオーバーコート材８０を形成した。
【００４６】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行い、図１に示すように、ガラス基板１０上に１層目のオーバーコート層４０および２層目のオーバーコート層５０が形成され、これにより顔料３０がガラス基板１０上に固着されたカラーフィルタが製造された。
【００４７】
このカラーフィルタの、基板上の凹凸，耐酸・アルカリエッチング性および分光透過率の測定結果は、実施例１と同様であった。
【００４８】
＜実施例３＞
青色顔料（アサヒ化成（株）製：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）１５重量部に、感光性樹脂としてヒドロキシプロピルセルロース（和光純薬（株）製）３０重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（東亜合成化学（株）製：「アロニックスＭ−４００」）３０重量部を加え、これに溶剤として２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）９０重量部を添加し、これらを三本ロールミルで練り合わせた後、反応開始剤としてベンジルジメチルケタール（東亜合成化学（株）：「アロニックスＣ−１０１」）５重量部を加えて感光性青色顔料ペーストを調製した。
【００４９】
ガラス基板に上記調製した感光性青色顔料ペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて基板全面に塗布し、しかるのち所定のフォトマスクを用い高圧水銀灯を用い露光し、水で現像することにより幅１００μｍ、長さ４ｍｍのパターンを得た。
【００５０】
そして、ガラス基板を空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、青色顔料ペースト中の感光性樹脂及び溶剤、反応開始剤を蒸発または燃焼して除去してガラス基板上に顔料のみ残存させた。
【００５１】
その後、実施例１と同様に、オーバーコート層を形成して図１に示すようなカラーフィルタを得た。基板上の凹凸，耐酸・アルカリエッチング性および分光透過率の測定結果は、実施例１と同様であった。
【００５２】
＜実施例４＞
まず、実施例１と同様の手法を用いて図３に示すように、ガラス基板１０上に顔料３０のみが残存した青色色材部を作成した。
【００５３】
オーバーコート材として、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図４に示すように、上記製造した顔料３０が所定位置に残されたガラス基板１０上に、上記ガラスペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンで、基板１０上に印刷した。
【００５４】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセルロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを蒸発または燃焼して除去し、１層目のオーバーコート層４０を形成した。
【００５５】
つづいて、ゾルゲル法によるシリカコート剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳｉ３１０」）１０重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５０重量部に加え、十分混合して調製した。図５に示すように、上記製造した１層目のオーバーコート材７０から形成された１層目のオーバーコート層４０上に、上記シリカコート剤を３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンを印刷し、２層目のオーバーコート材８０を形成した。
【００５６】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行い、２層目のオーバーコート層５０を形成した。
【００５７】
さらに、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図６に示すように、上記製造した２層目のオーバーコート層上に、この上記ガラスペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターンで印刷した。
【００５８】
そして、これを空気中、５８０℃で１０分間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセルロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを蒸発または燃焼して除去し、オーバーコート層１７を形成した。これにより、図１に示すように、ガラス基板１０上に１層目のオーバーコート層４０、２層目のオーバーコート層５０および３層目のオーバーコート層が形成され、顔料３０がガラス基板１０上に固着されたカラーフィルタが製造された。なお、図１中では、３層目のオーバーコート層は省略してある。
【００５９】
このカラーフィルタの、基板上の凹凸，耐酸・アルカリエッチング性および分光透過率の測定結果は、実施例１と同様であった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のカラーフィルタおよびそのカラーフィルタを製造し得る本発明の製造方法によれば、上面に生じる凹凸を減少させることができる。このため、後工程で形成される電極の断線が発生しにくくなる。また、誘電体層のピンホールが発生しにくくなる。また、色材部上にゾルゲル化合物からなるオーバーコート層を設け、さらに低融点ガラス又は透明な無機酸化物からなるオーバーコート層を積層することで、色材部と、低融点ガラス又は透明な無機酸化物からなるオーバーコート層との間の表面親和性を向上させることが出来る。以上のことから、ディスプレイとしての信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造例での顔料ペースト塗布工程後を示す断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造例での顔料ペースト焼成工程後を示す断面図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの製造例での１層目のオーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造例での２層目のオーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造例での３層目以降のオーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。
【図７】カラーフィルタの従来例を示す断面図である。
【図８】本実施例のカラーフィルタの分光透過率測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０・・・ガラス基板
２０・・・低融点ガラス
３０・・・色材部
４０・・・１層目のオーバーコート層
５０・・・２層目のオーバーコート層
６０・・・顔料ペースト
７０・・・１層目のオーバーコート材
８０・・・２層目のオ−バ−コ−ト材
９０・・・３層目以降のオーバーコート材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter which is provided in various display devices such as a plasma display and a liquid crystal display, and a solid-state imaging device, and is used for reflectance reduction, color synthesis or color separation, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
For example, a color liquid crystal display requires a color filter for performing color display. For this reason, as described in known literature (for example, Tani et al., Television Society Technical Report IDY 94-112 (1994)), color filters created by methods such as dyeing methods and pigment dispersion methods are used. . This is a color filter obtained by coloring a resin layer with an organic dye or organic pigment. Also in plasma displays, it has been proposed to use a color filter in order to improve the contrast when displaying an image (Wagai, Nikkei Electronics, November 8, 1993 (No. 594) pp. 215). etc). Thus, in some display devices, a color filter is indispensable for color display and image quality improvement.
[0003]
By the way, in the case of a plasma display, the manufacturing process includes a process of baking at about 600 ° C. If a color filter for a liquid crystal display is diverted to a color filter for a plasma display, a material such as an organic material is contained in the material, and thus a reaction such as combustion or decomposition occurs in the plasma display manufacturing process, and the color filter is used. The characteristics cannot be obtained.
[0004]
As a solution to this problem, it has been proposed to use an inorganic pigment dispersed in a low-melting glass as a color filter (Sakai et al., Television Society Technical Report ED993 IPD113-8 (1986)). This is done by preparing a paste prepared by kneading low melting point glass and inorganic pigment with an appropriate binder resin and solvent, patterning this on a predetermined substrate by a method such as screen printing, and then firing the binder resin and solvent. A filter in which the inorganic pigment is dispersed in the low-melting glass is obtained by removing the filter. In this case, since the color filters are all made of an inorganic material, they can withstand high-temperature processes related to plasma display production.
[0005]
However, according to the above method, as shown in FIG. 7, the low-melting glass 20 containing the pigment 30 is formed only on a predetermined position on the substrate 10, and thus the low-melting glass 20 is formed. Concavities and convexities are generated by the thickness of the low melting point glass 20 between the portions where the low melting point glass 20 is formed and the portions where it is not formed. The depth H of the unevenness sometimes reaches about 10 μm, and this unevenness sometimes causes disconnection of the electrode formed thereon or a pinhole of the dielectric.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-220340 proposes a method of minimizing unevenness on a substrate by first creating a pixel pattern on the substrate and then creating an overcoat layer on the entire front surface of the substrate. In this method, a color filter having a flat substrate surface is obtained by applying an overcoat layer on the entire substrate from above the pixel pattern and then performing leveling. In this case, since the flatness of the surface of the color filter is improved, it is possible to suppress the occurrence of problems such as disconnection of the electrode in a subsequent process of forming the electrode or dielectric on the color filter.
[Problems to be solved by the invention]
[0007]
However, this method tends to generate pinholes in the overcoat layer itself. For this reason, there is a problem that the etching solution penetrates to the pixel pattern in the subsequent processes such as acid and alkali etching, thereby causing discoloration and destruction of the pixel pattern.
[0008]
The present invention has been made in order to solve such problems, and provides a color filter in which unevenness on the upper surface is reduced and pinholes in an overcoat layer are eliminated, and a method for manufacturing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first invention of the present invention is a color filter having a substrate, a flat and transparent overcoat layer formed on the substrate, and a color material portion disposed at a predetermined position in the overcoat layer. The overcoat layer is composed of at least two layers or more, and at least one of the overcoat layers is formed by a sol-gel method.
[0010]
Next, a second invention is the color filter according to claim 1, wherein at least one of the overcoat layers is made of a low-melting glass or a transparent inorganic oxide.
[0011]
Next, a third invention is characterized in that an overcoat layer prepared by a sol-gel method is in a position in contact with a color material portion, and an overcoat layer made of a low melting point glass or an inorganic oxide is present thereon. The color filter according to claim 1 or 2.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, after the color material portion is formed at a predetermined position on the substrate, an overcoat layer that covers the color material portion and has a flat upper surface is laminated. It is a manufacturing method of the color filter of Claim 2 or Claim 3.
[0013]
Next, according to a fifth aspect of the present invention, a mixture of a pigment and a color material medium is formed at a predetermined position on the substrate, and after baking and removing the color material medium, the color material portion made of the remaining pigment is covered. 2. A mixture of an overcoat medium and an overcoat material is laminated on a substrate and baked to remove the overcoat medium to form a flat overcoat layer on the upper surface. It is a manufacturing method of the color filter of Claim 2 or Claim 3.
[0014]
Next, according to a sixth aspect of the present invention, a mixture of a pigment and a color material medium is formed at a predetermined position on a substrate, and further, a mixture of an overcoat medium and an overcoat material is laminated and then baked to produce a color. The material medium and the overcoat medium are simultaneously removed, and a color material portion made of a pigment and an overcoat layer made of an overcoat material covering the color material portion are formed on the substrate. 3. A method for producing a color filter according to 3.
[0015]
Next, according to a seventh aspect of the present invention, after a color material portion is formed at a predetermined position on a substrate, a layer formed by a sol-gel method is laminated thereon, and a layer made of low melting point glass or an inorganic oxide is formed thereon. The color filter manufacturing method according to claim 4, wherein the color filter is laminated.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. As shown in FIG. 1, the color filter of the present invention includes a substrate 10, a color material portion 30 that is patterned and disposed at a predetermined position, a first overcoat layer 40 that covers the color material portion 30, and the one layer described above. A second overcoat layer 50 covering the eye overcoat layer 40 is provided. However, it is needless to say that the overcoat layer is not limited to two layers, but may include three or more layers.
[0017]
As the substrate 10, those used for general color filters can be applied, and there are glass plates made of soda lime glass, borosilicate glass, and the like. A pigment is mainly applied to the color material portion 30 disposed at a predetermined position on the substrate 10, and among them, an inorganic pigment is preferable. As an inorganic pigment, for example, as a red pigment, Fe ₂ O _Three TiO as a green pigment ₂ -CoO-NiO-ZnO, CoO-Al as blue pigment ₂ O _Three However, it is not limited to these. Depending on the application, other color pigments may be used.
[0018]
As the overcoat material constituting the first overcoat layer 40 or the second overcoat layer 50, a transparent material is applied, and a low-melting glass, an inorganic oxide, or a sol-gel compound is preferable. As the low melting point glass, lead borosilicate glass or the like can be used. In addition, as a transparent inorganic oxide, SiO ₂ And SiO ₂ And TiO ₂ A composite oxide or the like can be used. As the sol-gel compound, a general sol-gel precursor typified by a metal alkoxide compound can be used. However, the overcoat material is not limited to those described above, and a material satisfying necessary characteristics can be used. The sol-gel method according to claim 1 is a method in which a low molecular weight substance is heated and polycondensation is repeated to obtain a polymer substance. The sol-gel compound is a general term for material substances used in the sol-gel method. The sol-gel precursor is a general term for a sol-gel material in a monomer state before starting condensation.
[0019]
In addition, as shown in FIG. 1, these overcoat layers are formed not only on the upper portions of the respective color material portions 30 but also between the respective color material portions 30, and the upper surfaces thereof are flat.
[0020]
The layer made of low-melting glass or inorganic oxide has a role of fixing the color material portion 30 to the substrate surface, flattening unevenness on the top surface of the substrate, and protecting the color material portion 30 from subsequent processes such as etching. The layer made of the sol-gel compound has a role of blocking pinholes in the overcoat layer. According to the sol-gel method, since the overcoat layer of an ultrathin layer can be formed by increasing the density of the molecular level network of the substance, pinholes in the overcoat layer can be blocked. In particular, when the layer made of the sol-gel compound is in a position in contact with the color material part 30 and the layer made of low melting glass or inorganic oxide is present thereon, the layer made of the sol-gel compound is the same as the color material part 30. It is possible to improve the surface affinity with a low melting point glass or a layer made of an inorganic oxide.
[0021]
In the case of the color filter as described above, since the upper surface of the overcoat layer covering the color material portion 30 is formed flat, there is no unevenness on the upper portion, and disconnection of the electrode formed thereon is suppressed. be able to. Moreover, since it is composed of a plurality of layers, the pinhole in the overcoat layer does not penetrate to the color material portion 30, and the color material portion 30 can be prevented from being destroyed in the subsequent process.
[0022]
First, the color material portion 30 is formed at a predetermined position on the substrate 10, and then an overcoat layer is laminated on the substrate 10 including the color material portion 30, and the upper surface of the color filter is made flat. Describe. Various methods can be applied to form the color material portion 30 on the substrate. Among these, it is desirable to use any one of a printing method, a photolithography method, an electrophotographic method, and an electrodeposition method. In the case of the printing method, a screen printing method, a lithographic offset printing method, or the like can be used, but other known methods can also be used.
[0023]
In the photolithography method, a paste in which a pigment is kneaded with an appropriate photosensitive resin is applied on a substrate, exposed using a predetermined photomask, then developed and patterned, or the pigment is applied on the substrate. After coating, a photosensitive resin is applied onto the pigment, and this is exposed using a predetermined photomask, followed by development and etching, and a patterning method or a photo-adhesive resin on the substrate. It is possible to use a patterning method or the like by applying to the substrate, exposing using a predetermined photomask, making only the portion to which the pigment is attached sticky, and then spraying the pigment and fixing the pigment on the adhesive layer. . In the electrophotographic method, a pigment is converted into a toner using a known resin, and this is attached to a selenium photoreceptor on which a latent image has been formed, and then transferred to a substrate for patterning.
[0024]
In the electrodeposition method, a pigment is dispersed in alkyd resin and the like in water to prepare an electrodeposition paint, and a substrate provided with a transparent conductive film such as an ITO film patterned in advance is immersed in the electrodeposition and energized. To pattern on the transparent conductive film. Patterning can be performed using these methods and other known methods.
[0025]
For the formation of the overcoat layer, a coating method by a liquid phase method or a gas phase method is suitable. For the liquid phase method, a metal alkoxide is applied by screen printing, dip coating, spin coating, or the like, and then fired. Examples of the method for forming an overcoat layer by a vapor phase method include a vapor deposition method and a sputtering method.
[0026]
If it is difficult for the overcoat material to enter between the respective color material portions 30 formed on the substrate 10 or the upper surface is difficult to be flat, a blade coat using a doctor blade may be used.
[0027]
In order to form the color material portion 30, a mixture of a pigment and a color material medium was used, and in order to form an overcoat layer, a low melting glass or an inorganic oxide or a sol-gel compound and an overcoat medium were mixed. Details of the manufacturing method of the color filter, which is characterized by using the filter, will be described. This is because a predetermined pigment is once dispersed in a medium, and the color material medium is disposed at a predetermined position by the above-described arbitrary forming method. Thereafter, the medium is removed by baking, and only the remaining pigment is substrate. It is formed on top. The color material medium needs to be removed by baking, and for example, ethyl cellulose, acrylic resin, or the like is applied. Similarly, when forming the overcoat layer, the overcoat material is once dispersed in the medium, the overcoat medium is laminated by the above-described arbitrary formation method, and then the medium is removed by firing. Only the remaining overcoat material is formed on the substrate 10. The overcoat medium needs to be removed by baking, and for example, an organic binder such as ethyl cellulose or an acrylic resin is applied.
[0028]
According to the sixth aspect of the present invention, a mixture of a pigment and a color material medium is formed at a predetermined position on the substrate 10, and subsequently, a mixture of an overcoat material and an overcoat medium is formed, followed by firing. Then, both the color material medium and the overcoat medium are removed, and a color material portion 30 made of a pigment and an overcoat layer covering the color material portion 30 are formed on the substrate 10. That is, the colorant medium and the overcoat medium are removed by one firing, and only the pigment and the overcoat material that are not removed by the firing remain, and the overcoat material is on the substrate 10 as well as the pigment. A layer having a flat upper surface is formed. In this manufacturing method, since there are few baking processes, a manufacturing process is simplified and it becomes possible to shorten manufacturing time and manufacturing cost.
[0029]
That is, the present invention includes the following steps:
(A) A step of forming a mixture of a color material and a color material medium at a predetermined position on a substrate.
(B) A step of removing the color material medium by baking a substrate on which a mixture of the color material and the color material medium is formed at a predetermined position.
(C) A mixture of an overcoat material and an overcoat medium is laminated on the substrate so as to cover the color material portion on the substrate on which the color material portion 30 made of the pigment remaining after firing is formed. Process.
(D) A substrate having a color material portion 30 made of a pigment and a mixture of an overcoat material including the colorant portion 30 and an overcoat medium is baked, and the overcoat medium is removed to flatten the top surface. Step of forming overcoat layer
A method for producing a color filter is provided. Moreover, the color filter manufactured by the said manufacturing method is provided. However, in the case of the invention of the color filter manufacturing method according to the sixth aspect, the steps are slightly different as described above.
[0030]
Here, it is desirable to use an inorganic pigment as the coloring material in the step (a).
[0031]
It is also possible to omit the entire step (b). In that case, the removal of the color material medium is performed simultaneously with the removal of the overcoat medium in the baking in the step (d). Thereby, the number of processes can be reduced.
[0032]
In the step (c), a plurality of overcoat layers are laminated by repeating the entire step a plurality of times. What is used for forming the overcoat layer is a sol-gel compound, a low-melting glass, a transparent inorganic oxide, or the like, but it is necessary to provide at least one overcoat layer made of the sol-gel compound.
[0033]
In the step (d), the surface of the overcoat layer is leveled together with the removal of the overcoat medium. Therefore, in order to obtain as flat a surface as possible, it is necessary to perform baking for several minutes to several hours at a temperature equal to or higher than the melting point of the overcoat material.
[0034]
【Example】
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is of course not limited thereto. In the following description, a blue color material portion is applied as the color material portion 30. However, the color material portion does not necessarily have to be blue, and in order to be a color filter, usually three colors (blue, It is well known that the color material portions 30 of red and green are arranged at predetermined positions.
[0035]
<Example 1>
First, 5 parts by weight of blue pigment (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd .: “Asahi Super Blue CR”) 5 wt% α-terpineol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a medium A paste was prepared by adding it to 50 parts by weight of a% solution and kneading it with a three-roll mill. Then, as shown in FIG. 2, the blue pigment paste 60 was printed on the glass substrate 10 in a pattern having a width of 100 μm and a length of 4 mm using a 300-mesh screen printing plate.
[0036]
Next, this is baked in air at 580 ° C. for 10 minutes, and ethyl cellulose and α-terpineol in the blue pigment paste are removed by evaporation or combustion. As shown in FIG. 3, only the pigment 30 is formed on the glass substrate 10. I left it.
[0037]
As an overcoat material, 10 parts by weight of a silica coating agent by sol-gel method (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd .: “Atron NSi 310”) α-terpineol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) In addition to 50 parts by weight of a 5% by weight solution, it was prepared by mixing well. As shown in FIG. 4, the silica coating agent is applied on the glass substrate 10 in a solid pattern using a 300-mesh screen printing plate on the glass substrate 10 on which the manufactured pigment 30 is left in place. Printed.
[0038]
And this was baked at 580 degreeC in the air for 10 minutes, the silica coating agent was thermally condensed and the 1st overcoat layer 40 was formed.
[0039]
Subsequently, 75 parts by weight of lead borosilicate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-9”) was mixed with 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). Co., Ltd.) 25% by weight of a 10% by weight solution and kneaded with a three-roll mill to prepare a glass paste. As shown in FIG. 5, a solid pattern was printed on the first overcoat layer 40 formed from the first overcoat material 70 using a 300-mesh screen printing plate. A second overcoat material 80 was formed.
[0040]
And this is baked in air at 580 ° C. for 10 minutes to evaporate or burn off ethyl cellulose and 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol in the glass paste, and as shown in FIG. A first overcoat layer 40 and a second overcoat layer 50 were formed on 10, thereby producing a color filter in which the pigment 30 was fixed on the glass substrate 10.
[0041]
This color filter had excellent flatness with an unevenness of the upper surface of about 1 μm. Further, as a result of the acid / alkali etching, it was confirmed that the color material portion 30 was not broken and no pinhole was present. In addition, the measurement result of the spectral transmittance of this color filter is shown in FIG.
[0042]
<Example 2>
First, as shown in FIG. 3, a blue color material portion in which only the pigment 30 remained on the glass substrate 10 was created using the same method as in Example 1.
[0043]
As an overcoat material, 75 parts by weight of lead borosilicate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-9”) was mixed with 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). A glass paste was prepared by adding 25 parts by weight of a 10 wt% solution (produced by Chemical Co., Ltd.) and kneading them with a three roll mill. As shown in FIG. 4, the glass paste is printed on the substrate 10 in a solid pattern using a 300-mesh screen printing plate on the glass substrate 10 on which the manufactured pigment 30 is left in place. did.
[0044]
And by baking this at 580 degreeC for 10 minute (s) in air, the ethylcellulose and 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol in a glass paste are removed by evaporation or combustion, and the 1st overcoat layer 40 is removed. Formed.
[0045]
Subsequently, 10 parts by weight of a silica coating agent by sol-gel method (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd .: “Atron NSi310”) is 5% by weight of α-terpineol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). In addition to 50 parts by weight of the solution, it was prepared by mixing well. As shown in FIG. 5, on the first overcoat layer 40 formed from the first overcoat material 70 produced as described above, the silica coat material was solid-coated using a 300-mesh screen printing plate. The pattern was printed to form a second overcoat material 80.
[0046]
Then, the silica coating agent is thermally condensed by baking at 580 ° C. for 10 minutes in the air, and as shown in FIG. 1, the first overcoat layer 40 and the second layer are formed on the glass substrate 10. Thus, a color filter in which the pigment 30 was fixed on the glass substrate 10 was manufactured.
[0047]
The measurement results of the unevenness on the substrate, acid / alkali etching resistance and spectral transmittance of this color filter were the same as in Example 1.
[0048]
<Example 3>
15 parts by weight of a blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd .: “Asahi Super Blue CR”), 30 parts by weight of hydroxypropyl cellulose (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a photosensitive resin and dipentaerythritol hexaacrylate (Toagosei) 30 parts by weight of “Aronix M-400” manufactured by Chemical Co., Ltd., and 90 parts by weight of 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a solvent are added thereto. After kneading with this roll mill, 5 parts by weight of benzyl dimethyl ketal (Toa Gosei Chemical Co., Ltd .: “Aronix C-101”) was added as a reaction initiator to prepare a photosensitive blue pigment paste.
[0049]
The photosensitive blue pigment paste prepared above is applied onto a glass substrate using a 300-mesh screen printing plate, exposed to light using a high-pressure mercury lamp using a predetermined photomask, and developed with water to obtain a width of 100 μm. A pattern with a length of 4 mm was obtained.
[0050]
The glass substrate was baked in air at 580 ° C. for 10 minutes to evaporate or burn away the photosensitive resin, solvent, and reaction initiator in the blue pigment paste, leaving only the pigment on the glass substrate. .
[0051]
Thereafter, an overcoat layer was formed in the same manner as in Example 1 to obtain a color filter as shown in FIG. The measurement results of unevenness on the substrate, acid / alkali etching resistance and spectral transmittance were the same as those in Example 1.
[0052]
<Example 4>
First, as shown in FIG. 3, a blue color material portion in which only the pigment 30 remained on the glass substrate 10 was created using the same method as in Example 1.
[0053]
As an overcoat material, 75 parts by weight of lead borosilicate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-9”) was mixed with 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). A glass paste was prepared by adding 25 parts by weight of a 10 wt% solution (produced by Chemical Co., Ltd.) and kneading them with a three roll mill. As shown in FIG. 4, the glass paste was printed on the substrate 10 in a solid pattern using a 300-mesh screen printing plate on the glass substrate 10 where the manufactured pigment 30 was left in place. .
[0054]
And by baking this at 580 degreeC for 10 minute (s) in air, the ethylcellulose and 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol in a glass paste are removed by evaporation or combustion, and the 1st overcoat layer 40 is removed. Formed.
[0055]
Subsequently, 10 parts by weight of a silica coating agent by sol-gel method (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd .: “Atron NSi310”) is 5% by weight of α-terpineol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). In addition to 50 parts by weight of the solution, it was prepared by mixing well. As shown in FIG. 5, on the first overcoat layer 40 formed from the first-layer overcoat material 70 produced above, the silica coating agent was applied on a solid mesh using a 300-mesh screen printing plate. The pattern was printed to form a second overcoat material 80.
[0056]
And this was baked at 580 degreeC in the air for 10 minutes, the silica coating agent was heat-condensed and the 2nd overcoat layer 50 was formed.
[0057]
Furthermore, 75 parts by weight of lead borosilicate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-9”) was mixed with 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto Chemical Co., Ltd.) of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). ) Made) In addition to 25 parts by weight of a 10 wt% solution, this was kneaded with a three-roll mill to prepare a glass paste. As shown in FIG. 6, the glass paste was printed in a solid pattern using a 300-mesh screen printing plate on the manufactured second overcoat layer.
[0058]
Then, this was baked in air at 580 ° C. for 10 minutes, whereby ethyl cellulose and 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol in the glass paste were removed by evaporation or combustion, and an overcoat layer 17 was formed. As a result, as shown in FIG. 1, the first overcoat layer 40, the second overcoat layer 50, and the third overcoat layer are formed on the glass substrate 10. A color filter fixed on top was produced. In FIG. 1, the third overcoat layer is omitted.
[0059]
The measurement results of the unevenness on the substrate, acid / alkali etching resistance and spectral transmittance of this color filter were the same as in Example 1.
[0060]
【The invention's effect】
According to the color filter of the present invention and the manufacturing method of the present invention capable of manufacturing the color filter, unevenness generated on the upper surface can be reduced. For this reason, it becomes difficult to generate | occur | produce the disconnection of the electrode formed at a post process. In addition, pinholes in the dielectric layer are less likely to occur. In addition, by providing an overcoat layer made of a sol-gel compound on the color material part, and further laminating an overcoat layer made of low melting glass or transparent inorganic oxide, the color material part and the low melting glass or transparent inorganic The surface affinity between the oxide overcoat layer can be improved. From the above, it is possible to improve the reliability as a display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color filter of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state after a pigment paste application step in a production example of a color filter of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state after a pigment paste baking step in a production example of a color filter of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first layer overcoat material application step after the color filter production example of the invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the second layer overcoat material coating step after the color filter production example of the invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the third and subsequent overcoat material application steps in the color filter manufacturing example of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional example of a color filter.
FIG. 8 is a graph showing the spectral transmittance measurement results of the color filter of this example.
[Explanation of symbols]
10 ... Glass substrate
20 ... Low melting point glass
30 ... Color material part
40 ... first overcoat layer
50: Second overcoat layer
60 ... Pigment paste
70 ... first layer overcoat material
80 ... second layer of overcoat material
90 ... Overcoat material for the third and subsequent layers

Claims

In a color filter having a substrate, an upper flat and transparent overcoat layer formed on the substrate, and a color material portion arranged at a predetermined position in the overcoat layer, the overcoat layer includes at least two layers. Or at least one of the overcoat layers is formed at a position in contact with the color material portion by the sol-gel method, and is formed on the overcoat layer prepared by the sol-gel method. A color filter for forming an upper electrode, wherein an overcoat layer made of low melting point glass or an inorganic oxide is present.

2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein after forming the color material portion at a predetermined position on the substrate, an overcoat layer that covers the color material portion and is flat and transparent is laminated.

An overcoat medium and an overcoat are formed so that a mixture of pigment and color material medium is formed at a predetermined position on the substrate, baked to remove the color material medium, and then the color material portion made of the remaining pigment is covered. 2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a mixture of the materials is laminated on the substrate and baked to remove the overcoat medium to form an overcoat layer having a flat upper surface.

A mixture of a pigment and a color material medium is formed at a predetermined position on the substrate, and further, a mixture of the overcoat medium and the overcoat material is laminated, and then baked to simultaneously form the color material medium and the overcoat medium. 2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a color material portion made of a pigment and an overcoat layer made of an overcoat material covering the color material portion are formed on the substrate.

A color material portion is formed at a predetermined position on a substrate, a layer formed by a sol-gel method is laminated thereon, and a layer made of low-melting glass or an inorganic oxide is laminated thereon. The manufacturing method of the color filter of Claim 1 .