JP4356444B2 - Overcoat layer forming method and color filter - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL素子や液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタに関するものであり、特に、カラーフィルタ上に異物のない平滑なオーバーコート層を形成する方法に関する。   The present invention relates to a color filter used for an organic EL element or a liquid crystal display, and more particularly to a method for forming a smooth overcoat layer free from foreign matter on a color filter.

有機EL素子は、電子注入電極をなす陰極と正孔注入電極をなす陽極との間に蛍光性有機化合物を含む薄膜の有機層を挟んだ構造を有し、有機層に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して表示を行う表示素子である。有機EL素子を利用してフルカラー有機ELディスプレイを作成するにはいくつかの方式があるが、フルカラー化の方式には以下のようなものが知られている。   An organic EL device has a structure in which a thin organic layer containing a fluorescent organic compound is sandwiched between a cathode forming an electron injection electrode and an anode forming a hole injection electrode, and electrons and holes are injected into the organic layer. In this display element, an exciton is generated by recombination and light is emitted (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. There are several methods for producing a full-color organic EL display using an organic EL element, and the following methods are known as full-color methods.

赤、緑、青の3色を発光する3種類のEL素子を画素に合わせてパターニングする方式(方式1)は、発光した光がそのまま利用できるため効率が高い。しかし、ELを塗り分ける工程が複雑でメタルマスクによる蒸着を行うため画面サイズの大型化が難しく、また、各色の寿命を揃える必要があるという問題がある。   The method of patterning three types of EL elements that emit three colors of red, green, and blue according to the pixel (method 1) is highly efficient because the emitted light can be used as it is. However, there is a problem that the process of painting EL is complicated and it is difficult to increase the screen size because vapor deposition is performed using a metal mask, and it is necessary to make the life of each color uniform.

青色の光を放つEL素子を画面全体にベタで作成して、赤と緑の画素には青の光を吸収してそれぞれ赤と緑の蛍光を発する色変換層が画素に合わせてパターニングされた層によりフルカラー化を行う方式(方式2)は、1色の光を他の光に変換するので光の利用効率が良く、EL素子の方は複雑な塗り分けの必要がない。   The EL element that emits blue light is made solid on the entire screen, and the red and green pixels have a color conversion layer that absorbs blue light and emits red and green fluorescence, respectively, and is patterned according to the pixels The method of performing full color using layers (method 2) converts light of one color into other light, so that the light use efficiency is good, and the EL element does not need to be complicatedly divided.

しかし、この方式の場合、色変換層において、膜中に含有される蛍光色素が濃度消光を起こさないようにするために膜中の色素濃度を一定量以下に押さえる必要がある。色素濃度を押さえつつ光変換効率を高める為には変換層の膜厚を厚くする必要があり、一般的にその膜厚は10μm程度とされている。
しかしながら、この膜厚はフォトリソグラフィ法でパターニングするにはかなり厚すぎる膜厚である。更に色変換層の蛍光色素が外部の光で励起してしまうのを防ぐ為に色変換層の下地にさらに赤と緑のカラーフィルタを積層する必要がある。そのために色変換層の製造工程が複雑になってしまうという難点がある。
However, in the case of this method, in the color conversion layer, it is necessary to suppress the dye concentration in the film to a certain amount or less so that the fluorescent dye contained in the film does not cause concentration quenching. In order to increase the light conversion efficiency while suppressing the dye concentration, it is necessary to increase the film thickness of the conversion layer, and the film thickness is generally about 10 μm.
However, this film thickness is too thick for patterning by photolithography. Furthermore, in order to prevent the fluorescent dye of the color conversion layer from being excited by external light, it is necessary to further stack red and green color filters on the base of the color conversion layer. Therefore, there is a difficulty that the manufacturing process of the color conversion layer becomes complicated.

EL素子が白色に発光し、その上に赤、緑、青のカラーフィルタを重ねてフルカラー化する方式(方式3)は、透過型LCDのフルカラー化の方式に良く似た方式で、構造が最も簡単で生産性が良く、ELの経時変化による色ズレもないという利点があるが、この方式は白色の光源をRGBに変更するために光の利用効率が他のフルカラー化方式よりも劣っている。
しかし、この方式は量産時のコスト、大画面化への展開のし易さから注目されている方法である。
The EL element emits white light and the red, green, and blue color filters are superimposed on it to make it full color (Method 3), which is very similar to the transmissive LCD full color method and has the most structure. There is an advantage that it is simple and has good productivity, and there is no color shift due to the change of EL over time, but this method is inferior to other full color methods because the white light source is changed to RGB. .
However, this method is attracting attention because of the cost of mass production and the ease of expansion to a larger screen.

前記の有機EL素子のフルカラー化方式の内、EL素子が発光した青色の光を赤と緑に変換する方式(方式2)とEL素子が発光した白色の光を赤、緑、青のカラーフィルタでカラー化する方式(方式3)では、カラーフィルタ層や色変換層の形成した基板の上にEL発光層を積層する方法が一般的である。
この時、パターニングされたカラーフィルタ層や色変換層の画素間の段差の凹凸や、カラーフィルタ層や色変換層の表面の粗さによって上部に形成する電極や発光層が断線してしまうのを防ぐ為に、カラーフィルタ層や色変換層の上に表面を平滑化する為にオーバーコ
ート層を設ける事がよく行われている。
Among the above-mentioned full color schemes for organic EL elements, a scheme for converting blue light emitted by the EL elements into red and green (method 2) and white light emitted by the EL elements for red, green and blue color filters In the method of colorizing by (Method 3), a method of laminating an EL light emitting layer on a substrate on which a color filter layer and a color conversion layer are formed is generally used.
At this time, the electrode and light emitting layer formed on the upper part are disconnected due to the unevenness of the step between the pixels of the patterned color filter layer and color conversion layer and the roughness of the surface of the color filter layer and color conversion layer. In order to prevent this, an overcoat layer is often provided on the color filter layer or the color conversion layer in order to smooth the surface.

更に、オーバーコート層やカラーフィルタ層、色変換層のバインダー樹脂に含まれる水分の影響で有機EL素子が劣化してしまうのを防ぐ為に、オーバーコート層の上にパッシベーション層と呼ばれるバリア層を設ける事がよく行われている。パッシベーション層は主にシリコンの窒化物、あるいは酸窒化物の膜を用いることが知られていて、この膜はCVD法、あるいはスパッタ法等で成膜し形成される。   Furthermore, in order to prevent the organic EL element from deteriorating due to the influence of moisture contained in the binder resin of the overcoat layer, the color filter layer, and the color conversion layer, a barrier layer called a passivation layer is formed on the overcoat layer. It is often done. It is known that a passivation layer mainly uses a silicon nitride or oxynitride film, and this film is formed by CVD or sputtering.

ところで、オーバーコート層の上にパッシベーション層を形成する際にオーバーコート層の表面に微小な異物が付着していると、パッシベーション層成膜時に異物の部分だけピンホール状に成膜不良の部分が発生し、ここからカラーフィルタ層、あるいは色変換層に含まれる水分がしみだして、この部分のEL発光層にダメージを与え、ダークスポットと呼ばれる点状の非発光部を生じさせてしまう。   By the way, when forming a passivation layer on the overcoat layer, if a minute foreign matter adheres to the surface of the overcoat layer, only a portion of the foreign matter at the time of film formation of the passivation layer has a film formation defect portion like a pinhole. From this, moisture contained in the color filter layer or the color conversion layer oozes out and damages this portion of the EL light emitting layer, resulting in a point-like non-light emitting portion called a dark spot.

パッシベーション層の成膜時にピンホールを生じさせないようにする為には、パッシベーション層を厚く形成したり、複数層成膜するなどの方法が行われているが、パッシベーション層の吸収による光の透過率が低下したり、パッシベーション層の膜厚が厚くなることで膜の応力が強まってパッシベーション層にクラックが入るなどの問題が生じる。   In order to prevent pinholes from being generated during the formation of the passivation layer, methods such as forming a thick passivation layer or forming a plurality of layers have been used. However, light transmittance by absorption of the passivation layer is used. As the film thickness of the passivation layer is increased, the stress of the film is increased and cracks are generated in the passivation layer.

一方、オーバーコート層を形成する際、オーバーコート層を形成するための感光性樹脂をカラーフィルタ上にコートした後に環境中から基板に付着する異物、あるいはフォトマスクを介して露光する際にマスクと基板のギャップをとる為一度基板とフォトマスクを接触させる時にフォトマスクから基板に転写された異物などがオーバーコート層表面に存在している。これは液晶用カラーフィルタの作成において、オーバーコート層を形成する時に異物が付着するのと同様である。   On the other hand, when forming the overcoat layer, the photosensitive resin for forming the overcoat layer is coated on the color filter and then exposed to foreign matter adhering to the substrate from the environment or when exposed through a photomask. In order to make a gap between the substrates, foreign substances transferred from the photomask to the substrate once exist on the surface of the overcoat layer when the substrate and the photomask are brought into contact with each other. This is similar to the case where foreign matter adheres when forming the overcoat layer in the production of the color filter for liquid crystal.

露光時にフォトマスクからオーバーコートに異物が転写しないようにするためには、オーバーコート層をパターニングせずにベタ膜にすることも考えられるが、オーバーコートのベタ膜上にパッシベーション層を形成した場合、基板を各パネルに断裁する際に、断裁した断面でオーバーコート層が露出し、その部分から水分がしみだしてしまうために、オーバーコート層のパターニングは必要である。液晶用カラーフィルタの場合、付着した異物の大きさが液晶パネルのセルギャップよりも小さければ液晶素子の動作に不具合を起こさないとされていて、その大きさは一般的に5μm程度である。   To prevent foreign matter from being transferred from the photomask to the overcoat during exposure, the overcoat layer may be formed as a solid film without patterning, but when a passivation layer is formed on the overcoat solid film When the substrate is cut into each panel, the overcoat layer is exposed in the cut section, and moisture is oozed out from the portion, so that the patterning of the overcoat layer is necessary. In the case of a color filter for liquid crystal, if the size of adhering foreign matter is smaller than the cell gap of the liquid crystal panel, it is said that there is no problem with the operation of the liquid crystal element, and the size is generally about 5 μm.

しかし、有機EL発光層に影響を出さない為に除去しなければならない異物の大きさは、有機EL素子の発光層の厚みは液晶素子のセルギャップに比べて非常に薄い為、液晶用カラーフィルタのオーバーコート層を形成するときに除去しなけばならない異物の大きさよりも小さな異物、例えば、1μm程度の異物を除去しなければならない。既存の液晶用カラーフィルタの基板洗浄方法としてはロールブラシ洗浄や高圧シャワー洗浄、2流体水洗洗浄、超音波洗浄などがあるが、一般に除去しなければならない異物のサイズが小さくなるほど洗浄は困難になる。また、オーバーコート層が塗布後、ポストベーク前にタック性を有している場合は異物の付着力が強まる為に通常のガラス基板の洗浄に比べて異物の除去が困難になってくる。   However, the size of the foreign matter that must be removed in order not to affect the organic EL light-emitting layer is that the thickness of the light-emitting layer of the organic EL element is much thinner than the cell gap of the liquid crystal element, so a color filter for liquid crystal A foreign material smaller than the size of the foreign material that must be removed when the overcoat layer is formed, for example, a foreign material of about 1 μm must be removed. Existing liquid crystal color filter substrate cleaning methods include roll brush cleaning, high pressure shower cleaning, two-fluid water cleaning, and ultrasonic cleaning. In general, however, cleaning becomes more difficult as the size of foreign matter that must be removed becomes smaller. . In addition, when the overcoat layer has tackiness after application and before post-baking, the adhesion of the foreign matter is strengthened, so that it is difficult to remove the foreign matter as compared with normal glass substrate cleaning.

一方、液晶ディスプレイはセルビーズやポストスペーサを介して一定の間隔に隔てられた2枚のガラス基板の間に配向膜やリブなどで配向された液晶物質を挟み、前記ガラス基板上に形成された電極で電圧制御を行い液晶物質の配向を変化させ、偏光板との組み合わせで光の透過率を制御することで画像の形成を行う。また、カラーフィルタは一方のガラス基板上で電極の下地にくるように形成されていることが多い。この時、カラーフィルタのオーバーコート上に異物が存在しているとカラーフィルタ上の電極が異物上に形成され
、対向基板の電極と接触してショートしてしまうなどの問題を生じる。
On the other hand, a liquid crystal display has an electrode formed on a glass substrate by sandwiching a liquid crystal substance aligned by an alignment film or a rib between two glass substrates spaced apart by cell beads or post spacers. The image is formed by controlling the voltage to change the orientation of the liquid crystal substance and controlling the light transmittance in combination with the polarizing plate. In many cases, the color filter is formed on one glass substrate so as to be under the electrode. At this time, if foreign matter is present on the overcoat of the color filter, an electrode on the color filter is formed on the foreign matter, causing a problem that the electrode contacts the electrode of the counter substrate and short-circuits.

この場合、前記のように異物の高さがセルギャップよりも小さければ異物上に形成された電極と対向基板上の電極のショートは起こらない。しかし、液晶ディスプレイの高速駆動化の為に前記セルギャップは狭まる方向で開発が進み、この為にカラーフィルタ上のオーバーコート層上の異物除去が強く求められている。   In this case, as described above, if the height of the foreign material is smaller than the cell gap, a short circuit between the electrode formed on the foreign material and the electrode on the counter substrate does not occur. However, development has progressed in the direction of narrowing the cell gap in order to drive the liquid crystal display at a high speed, and for this reason, there is a strong demand for removing foreign substances on the overcoat layer on the color filter.

また、液晶用カラーフィルタのオーバーコート層の場合、有機EL用カラーフィルタと異なり、水分除去への要求はそれ程厳しくないが、液晶物質を封入した2枚のガラス基板を接着する際の接着強度を高める目的で接着部のオーバーコート層をフォトリソグラフィ法で除去する方法も行われている。この場合、前記有機EL用カラーフィルタの製造方法同様にフォトマスクを介しての異物の付着が問題となる。
特開平6−11612号公報 特開平6−281808号公報 特開2003−75626号公報
Also, in the case of the overcoat layer of the liquid crystal color filter, unlike the organic EL color filter, the requirement for moisture removal is not so strict, but the adhesion strength when bonding two glass substrates enclosing a liquid crystal substance is increased. For the purpose of increasing the thickness, an overcoat layer at an adhesive portion is also removed by photolithography. In this case, the adhesion of foreign matter through a photomask becomes a problem as in the method of manufacturing the organic EL color filter.
JP-A-6-11612 JP-A-6-281808 JP 2003-75626 A

本発明は、有機EL用カラーフィルタ或いは液晶用カラーフィルタにおいて、カラーフィルタ上にオーバーコート層を形成する際に、表面に異物がなく平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法を提供することを課題とするものである。また、この形成方法によって製造された有機EL用カラーフィルタ或いは液晶用カラーフィルタを提供することを課題とする。   The present invention relates to a method for forming an overcoat layer in which, in an organic EL color filter or a liquid crystal color filter, when an overcoat layer is formed on the color filter, an overcoat layer having no foreign matter on the surface and having high smoothness is formed. It is a problem to provide. Another object of the present invention is to provide a color filter for organic EL or a color filter for liquid crystal manufactured by this forming method.

本発明は、カラーフィルタ上にフォトリソグラフィ法を用いて表面平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法において、
1)カラーフィルタ層が形成された基板上にポジ型感光性樹脂を用い、形成するパターン状オーバーコート層の膜厚(膜厚1)に異物除去層の膜厚(膜厚2)を加算した膜厚(膜厚3)の塗布膜を設ける工程、
2)該塗布膜にパターン状オーバーコート層を形成するためのフォトマスクを介した露光を行う工程、
3)該塗布膜に異物除去層の膜厚(膜厚2)に対応した全面露光を行う工程、
4)現像により異物除去層の除去、及びオーバーコート層の非パターン部の除去を行い、パターン状オーバーコート層を形成する工程、
を具備することを特徴とするオーバーコート層の形成方法である。
The present invention relates to a method for forming an overcoat layer in which an overcoat layer having a high surface smoothness is formed on a color filter using a photolithography method.
1) A positive photosensitive resin was used on the substrate on which the color filter layer was formed, and the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer was added to the film thickness (film thickness 1) of the patterned overcoat layer to be formed. Providing a coating film having a film thickness (film thickness 3);
2) a step of performing exposure through a photomask for forming a patterned overcoat layer on the coating film;
3) A step of performing overall exposure on the coating film corresponding to the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer;
4) A step of removing the foreign matter removal layer by development and removing the non-patterned portion of the overcoat layer to form a patterned overcoat layer;
A method for forming an overcoat layer.

また、本発明は、カラーフィルタ上にフォトリソグラフィ法を用いて表面平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法において、
1)カラーフィルタ層が形成された基板上にポジ型感光性樹脂を用い、形成するパターン状オーバーコート層の膜厚(膜厚1)に異物除去層の膜厚(膜厚2)を加算した膜厚(膜厚3)の塗布膜を設ける工程、
2)該塗布膜に異物除去層の膜厚(膜厚2)に対応した全面露光を行う工程、
3)該塗布膜にパターン状オーバーコート層を形成するためのフォトマスクを介した露光を行う工程、
4)現像により異物除去層の除去、及びオーバーコート層の非パターン部の除去を行い、パターン状オーバーコート層を形成する工程、
を具備することを特徴とするオーバーコート層の形成方法である。
Further, the present invention provides a method for forming an overcoat layer in which an overcoat layer having high surface smoothness is formed on a color filter using a photolithography method.
1) A positive photosensitive resin was used on the substrate on which the color filter layer was formed, and the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer was added to the film thickness (film thickness 1) of the patterned overcoat layer to be formed. Providing a coating film having a film thickness (film thickness 3);
2) A step of performing overall exposure corresponding to the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer on the coating film;
3) A step of performing exposure through a photomask for forming a patterned overcoat layer on the coating film,
4) A step of removing the foreign matter removal layer by development and removing the non-patterned portion of the overcoat layer to form a patterned overcoat layer;
A method for forming an overcoat layer.

また、本発明は、上記発明によるオーバーコート層の形成方法において、前記オーバーコート層が有機EL素子用カラーフィルタのオーバーコート層であることを特徴とするオーバーコート層の形成方法である。   The present invention is also the overcoat layer forming method according to the above invention, wherein the overcoat layer is an overcoat layer of a color filter for an organic EL device.

また、本発明は、上記発明によるオーバーコート層の形成方法において、前記オーバーコート層が液晶ディスプレイ用カラーフィルタのオーバーコート層であることを特徴とするオーバーコート層の形成方法である。   The present invention is also the overcoat layer forming method according to the above invention, wherein the overcoat layer is an overcoat layer of a color filter for a liquid crystal display.

また、本発明は、請求項3記載のオーバーコート層の形成方法によって形成されたオーバーコート層を有することを特徴とする有機EL素子用カラーフィルタである。   The present invention also provides a color filter for an organic EL element having an overcoat layer formed by the overcoat layer forming method according to claim 3.

また、本発明は、請求項4記載のオーバーコート層の形成方法によって形成されたオーバーコート層を有することを特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタである。   The present invention also provides a color filter for a liquid crystal display having an overcoat layer formed by the overcoat layer forming method according to claim 4.

本発明は、1)カラーフィルタ層が形成された基板上にポジ型感光性樹脂を用い、オーバーコート層の膜厚(膜厚1)に異物除去層の膜厚(膜厚2)を加算した膜厚(膜厚3)の塗布膜を設ける工程、2)パターン状オーバーコート層を形成するフォトマスクを介した露光を行う工程、3)異物除去層の膜厚(膜厚2)に対応した全面露光を行う工程、4)現像により異物除去層の除去、及びオーバーコート層の非パターン部の除去を行い、パターン状オーバーコート層を形成する工程を具備するオーバーコート層の形成方法であるので、表面に異物がなく平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法となる。   In the present invention, 1) a positive photosensitive resin is used on a substrate on which a color filter layer is formed, and the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer is added to the film thickness (film thickness 1) of the overcoat layer. A step of providing a coating film having a film thickness (film thickness 3), 2) a step of performing exposure through a photomask for forming a patterned overcoat layer, and 3) corresponding to a film thickness (film thickness 2) of the foreign matter removing layer. A method of forming an overcoat layer comprising a step of performing overall exposure, 4) a step of removing a foreign matter removal layer by development, and a step of removing a non-patterned portion of the overcoat layer to form a patterned overcoat layer. This is a method for forming an overcoat layer in which an overcoat layer having no foreign matter on the surface and high smoothness is formed.

また、上記オーバーコート層の形成方法によって形成されたオーバーコート層を有する有機EL素子用カラーフィルタ或いは液晶ディスプレイ用カラーフィルタであるので、表面に異物がなく平滑性の高いオーバーコート層を有する有機EL素子用カラーフィルタ或いは液晶ディスプレイ用カラーフィルタとなる。   In addition, since it is a color filter for organic EL elements or a color filter for liquid crystal display having an overcoat layer formed by the above-described method for forming an overcoat layer, the organic EL having a highly smooth overcoat layer with no foreign matter on the surface It becomes a color filter for elements or a color filter for liquid crystal displays.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は、本発明による有機EL用カラーフィルタ或いは液晶用カラーフィルタのオーバーコート層の形成方法の1実施例を示す断面図である。図1(1)では透明基材1上にカラーフィルタ層2が設けられており、その上にオーバーコート層3を形成するためのポジ型感光性樹脂が塗布されている。
ポジ型感光性樹脂の塗布膜33は、パターン状オーバーコート層を形成するための塗布膜部分31と、異物を除去する異物除去層の塗布膜部分32とで構成されている。すなわち、このポジ型感光性樹脂の塗布膜33の膜厚(膜厚3(D3))は、オーバーコート層3を形成するのに必要な膜厚(膜厚1(D1))に、異物除去に必要な膜厚(膜厚2(D2))を加算したものである。膜厚1と膜厚2とは、膜厚1>膜厚2の関係にある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a method for forming an overcoat layer of an organic EL color filter or a liquid crystal color filter according to the present invention. In FIG. 1 (1), a color filter layer 2 is provided on a transparent substrate 1, and a positive photosensitive resin for forming an overcoat layer 3 is applied thereon.
The positive photosensitive resin coating film 33 includes a coating film portion 31 for forming a patterned overcoat layer and a coating film portion 32 of a foreign matter removal layer for removing foreign matter. That is, the film thickness (film thickness 3 (D3)) of the positive photosensitive resin coating film 33 is set to a film thickness (film thickness 1 (D1)) necessary for forming the overcoat layer 3 to remove foreign matter. Is added to the necessary film thickness (film thickness 2 (D2)). The film thickness 1 and the film thickness 2 are in the relationship of film thickness 1> film thickness 2.

またこのとき、塗布膜33上には塗布後に環境中から付着した異物、あるいはフォトマスク6の下面にもともと付着していた異物がフォトマスク6と基板がコンタクトした際に塗布膜33の表面に転写、付着した異物4が存在している。
図1(2)では、オーバーコート層にフォトマスクを介して露光光5を与える。十分な露光を行うことで、フォトマスク6で遮光されていない部分33’の塗布膜33は露光光と反応して膜厚3(D3)が現像液に溶解可能な状態になる。
At this time, foreign matter adhering to the coating film 33 from the environment after coating or foreign matter originally attached to the lower surface of the photomask 6 is transferred to the surface of the coating film 33 when the photomask 6 and the substrate come into contact with each other. , Adhered foreign matter 4 is present.
In FIG. 1B, exposure light 5 is given to the overcoat layer through a photomask. By performing sufficient exposure, the coating film 33 in the portion 33 ′ that is not shielded by the photomask 6 reacts with the exposure light so that the film thickness 3 (D3) can be dissolved in the developer.

図1(3)では、フォトマスク6を除去した後に基板全面に露光を行っている。このとき、露光光5’は、図1(2)においてフォトマスク6を介して露光したときの露光光5よりも露光量を少なくしている。このとき、カラーフィルタ層2を覆うように塗布された塗布膜33の上部の、膜厚2(D2)を有する異物除去層の塗布膜部分32が露光光に反応して現像液に溶解可能な状態になる。   In FIG. 1C, the entire surface of the substrate is exposed after the photomask 6 is removed. At this time, the exposure light 5 'has a smaller exposure amount than the exposure light 5 when exposed through the photomask 6 in FIG. At this time, the coating film portion 32 of the foreign matter removal layer having a film thickness 2 (D2) above the coating film 33 coated so as to cover the color filter layer 2 can be dissolved in the developer in response to the exposure light. It becomes a state.

図1(4)では露光した塗布膜を現像によって塗布膜の現像液に溶解可能になった部分を除去している。異物除去層の塗布膜部分32及びフォトマスク6で遮蔽されていない部分33’(非パターン部)の塗布膜部分31は除去され、同時に表面に付着した異物4も除去される。このとき、現像後の残ったオーバーコート層3の膜厚が所望の膜厚になるように現像時間を調整する。   In FIG. 1 (4), the exposed coating film is removed from the portion of the coating film that can be dissolved in the developing solution by development. The coating film portion 32 of the foreign matter removing layer and the coating film portion 31 of the portion 33 ′ (non-patterned portion) that is not shielded by the photomask 6 are removed, and at the same time, the foreign matter 4 attached to the surface is also removed. At this time, the development time is adjusted so that the film thickness of the remaining overcoat layer 3 after development becomes a desired film thickness.

これまでの説明では図1(2)で示すようにフォトマスク6を介してパターニング露光を行ったあとに図1(3)で示すように全面露光を行っているが、全面露光を行ったあとにパターニング露光を行っても良い。
こうしてパターニングされたポジ型感光性樹脂をベークして硬化させることにより、異物がなく平滑性の高いオーバーコート層3を形成することができる。
In the description so far, the patterning exposure is performed through the photomask 6 as shown in FIG. 1 (2), and then the entire surface exposure is performed as shown in FIG. 1 (3). Patterning exposure may be performed.
By baking and curing the positive photosensitive resin thus patterned, the overcoat layer 3 having no foreign matter and high smoothness can be formed.

以下に本発明の実施例1を挙げるが、本発明はこの例に限定されるものではない。
まず、ガラス基板に各々の膜厚が1.5μmになるように赤、緑、青のカラーフィルタ層を形成した。次にこのカラーフィルタ層の上にスピンコータを用いてポジ型感光性樹脂PC−403(JSR製)を膜厚が4μmになるように塗布し、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行った。
次にカラーフィルタ層のマトリクスを覆うような形状のフォトマスクを用いてこの塗布膜に300mJ/cm2の露光を行った。更に、このフォトマスクを外して100mJ/cm2の全面露光を行った。次にこの塗布膜をアルカリ現像液を用いて40秒間現像を行った後、230℃、1時間でポストベークを行った。
Example 1 of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to this example.
First, red, green, and blue color filter layers were formed on a glass substrate so that each film thickness was 1.5 μm. Next, a positive type photosensitive resin PC-403 (manufactured by JSR) was applied on the color filter layer using a spin coater so as to have a film thickness of 4 μm, and prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes.
Next, this coating film was exposed to 300 mJ / cm 2 using a photomask shaped so as to cover the matrix of the color filter layer. Further, the photomask was removed and 100 mJ / cm 2 overall exposure was performed. Next, this coating film was developed for 40 seconds using an alkali developer, and then post-baked at 230 ° C. for 1 hour.

カラーフィルタ層のマトリクス上に残ったオーバーコート層の膜厚はおよそ3μmであった。得られたオーバーコート層をレーザー顕微鏡で観察したところ、表面に異物は見られなかった。 The film thickness of the overcoat layer remaining on the matrix of the color filter layer was about 3 μm . When the obtained overcoat layer was observed with a laser microscope, no foreign matter was found on the surface.

まず、ガラス基板に各々の膜厚が1.5μmになるように赤、緑、青のカラーフィルタ層を形成した。次にこのカラーフィルタ層の上にスピンコータを用いてポジ型感光性樹脂PC−403(JSR製)を膜厚が2.5μmになるように塗布し、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行った。次にカラーフィルタ層のマトリクスを覆うような形状のフォトマスクを用いてこの塗布膜に300mJ/cm2の露光を行った。 First, red, green, and blue color filter layers were formed on a glass substrate so that each film thickness was 1.5 μm. Next, a positive photosensitive resin PC-403 (manufactured by JSR) is applied on the color filter layer using a spin coater so as to have a film thickness of 2.5 μm, and prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes. It was. Next, this coating film was exposed to 300 mJ / cm 2 using a photomask shaped so as to cover the matrix of the color filter layer.

次に、この塗布膜をアルカリ現像液を用いて30秒間現像を行った後、230℃、1時間でポストベークを行った。カラーフィルタ層のマトリクス上に残ったオーバーコート層の膜厚はおよそ2μmであった。得られたオーバーコート層をレーザー顕微鏡で観察したところ、表面に5μm程度の大きさの異物が確認された。   Next, this coating film was developed for 30 seconds using an alkaline developer, and then post-baked at 230 ° C. for 1 hour. The film thickness of the overcoat layer remaining on the matrix of the color filter layer was about 2 μm. When the obtained overcoat layer was observed with a laser microscope, foreign matter having a size of about 5 μm was confirmed on the surface.

本発明による有機EL用カラーフィルタ或いは液晶用カラーフィルタのオーバーコート層の形成方法の1実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the formation method of the overcoat layer of the color filter for organic EL by this invention, or the color filter for liquid crystals.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・透明基材
2・・・カラーフィルタ層
3・・・オーバーコート層
4・・・異物
5、5’・・・露光光
6・・・フォトマスク
31・・・パターン状オーバーコート層を形成するための塗布膜部分
32・・・異物除去層の塗布膜部分
33・・・ポジ型感光性樹脂の塗布膜
33’・・・フォトマスクで遮光されていない部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent base material 2 ... Color filter layer 3 ... Overcoat layer 4 ... Foreign material 5, 5 '... Exposure light 6 ... Photomask 31 ... Patterned overcoat layer Coating film portion 32 for forming the coating film portion 33 of the foreign matter removal layer ... coating film 33 'of the positive photosensitive resin ... portion not shielded by the photomask

Claims (6)

カラーフィルタ上にフォトリソグラフィ法を用いて表面平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法において、
1)カラーフィルタ層が形成された基板上にポジ型感光性樹脂を用い、形成するパターン状オーバーコート層の膜厚(膜厚1)に異物除去層の膜厚(膜厚2)を加算した膜厚(膜厚3)の塗布膜を設ける工程、
2)該塗布膜にパターン状オーバーコート層を形成するためのフォトマスクを介した露光を行う工程、
3)該塗布膜に異物除去層の膜厚(膜厚2)に対応した全面露光を行う工程、
4)現像により異物除去層の除去、及びオーバーコート層の非パターン部の除去を行い、パターン状オーバーコート層を形成する工程、
を具備することを特徴とするオーバーコート層の形成方法。
In the overcoat layer forming method of forming an overcoat layer with high surface smoothness using a photolithography method on the color filter,
1) A positive photosensitive resin was used on the substrate on which the color filter layer was formed, and the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer was added to the film thickness (film thickness 1) of the patterned overcoat layer to be formed. Providing a coating film having a film thickness (film thickness 3);
2) a step of performing exposure through a photomask for forming a patterned overcoat layer on the coating film;
3) A step of performing overall exposure on the coating film corresponding to the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer;
4) A step of removing the foreign matter removal layer by development and removing the non-patterned portion of the overcoat layer to form a patterned overcoat layer;
A method for forming an overcoat layer, comprising:
カラーフィルタ上にフォトリソグラフィ法を用いて表面平滑性の高いオーバーコート層を形成するオーバーコート層の形成方法において、
1)カラーフィルタ層が形成された基板上にポジ型感光性樹脂を用い、形成するパターン状オーバーコート層の膜厚(膜厚1)に異物除去層の膜厚(膜厚2)を加算した膜厚(膜厚3)の塗布膜を設ける工程、
2)該塗布膜に異物除去層の膜厚(膜厚2)に対応した全面露光を行う工程、
3)該塗布膜にパターン状オーバーコート層を形成するためのフォトマスクを介した露光を行う工程、
4)現像により異物除去層の除去、及びオーバーコート層の非パターン部の除去を行い、パターン状オーバーコート層を形成する工程、
を具備することを特徴とするオーバーコート層の形成方法。
In the overcoat layer forming method of forming an overcoat layer with high surface smoothness using a photolithography method on the color filter,
1) A positive photosensitive resin was used on the substrate on which the color filter layer was formed, and the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer was added to the film thickness (film thickness 1) of the patterned overcoat layer to be formed. Providing a coating film having a film thickness (film thickness 3);
2) A step of performing overall exposure corresponding to the film thickness (film thickness 2) of the foreign substance removal layer on the coating film;
3) A step of performing exposure through a photomask for forming a patterned overcoat layer on the coating film,
4) A step of removing the foreign matter removal layer by development and removing the non-patterned portion of the overcoat layer to form a patterned overcoat layer;
A method for forming an overcoat layer, comprising:
前記オーバーコート層が有機EL素子用カラーフィルタのオーバーコート層であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のオーバーコート層の形成方法。   The method for forming an overcoat layer according to claim 1, wherein the overcoat layer is an overcoat layer of a color filter for an organic EL device. 前記オーバーコート層が液晶ディスプレイ用カラーフィルタのオーバーコート層であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のオーバーコート層の形成方法。   The method for forming an overcoat layer according to claim 1 or 2, wherein the overcoat layer is an overcoat layer of a color filter for a liquid crystal display. 請求項3記載のオーバーコート層の形成方法によって形成されたオーバーコート層を有することを特徴とする有機EL素子用カラーフィルタ。   A color filter for organic EL elements, comprising an overcoat layer formed by the method for forming an overcoat layer according to claim 3. 請求項4記載のオーバーコート層の形成方法によって形成されたオーバーコート層を有することを特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。   A color filter for a liquid crystal display, comprising an overcoat layer formed by the method for forming an overcoat layer according to claim 4.
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