JPH06308314A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

Info

Publication number
JPH06308314A
JPH06308314A JP9120293A JP9120293A JPH06308314A JP H06308314 A JPH06308314 A JP H06308314A JP 9120293 A JP9120293 A JP 9120293A JP 9120293 A JP9120293 A JP 9120293A JP H06308314 A JPH06308314 A JP H06308314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
colored
sol
color filter
transparent substrate
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9120293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Takamatsu
敏明 高松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP9120293A priority Critical patent/JPH06308314A/en
Publication of JPH06308314A publication Critical patent/JPH06308314A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable use of the color filter for a projection type color filter of a one-sheet panel system having improved reliability and transparency by applying a colored sol on a transparent substrate and drying this gel to form a colored gel, then heating the gel to form a colored film on the transparent substrate. CONSTITUTION:A liquid mixture contg. a metal alkoxide previously dissolved or uniformly dispersed with a coloring amt. of pigments is subjected to a hydrolysis or dehydration condensation reaction, by which the colored sol is formed. The colored sol is applied on the transparent substrate and is dried, by which the colored gel is formed. The gel is then heated, by which the colored film is formed on the transparent substrate. Further, the stages for forming the colored films consisting of a first stage for applying a photosensitive resist on the transparent substrate formed with transparent electrodes, a second stage for exposing the lower transparent electrodes by patterning this photosensitive resist to desired patterns and a third stage for removing the photosensitive resist by forming the colored films on the exposed transparent electrodes are executed at least once.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタの製造方
法に関し、より詳細には、高信頼性が要求される1枚パ
ネル方式の投影型カラー液晶表示装置に使用可能なカラ
ーフィルタの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a color filter, and more particularly, to a method of manufacturing a color filter which can be used in a projection type color liquid crystal display device of a single panel type which requires high reliability. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】投影型
カラー液晶表示装置は、液晶パネルの背後から光を照射
してスクリーン上にカラー画像を投影する装置である。
この投影型カラー液晶表示装置のパネル構成としては1
枚パネル方式と3枚パネル方式の2方式がある。1枚パ
ネル方式では、赤、緑、青のモザイク状のカラーフィル
タが液晶パネルのひとつひとつの絵素に対応するように
設けられている。1枚パネル方式は、小型化、軽量化及
び製造コストの低下等の点で3枚パネル方式よりも優れ
ている。しかしながら、1枚パネル方式で3枚パネル方
式と同じ明るさを得るためには、3倍の明るさの光を液
晶パネルに照射する必要がある。そこで、1枚パネルに
使用するカラーフィルタは高信頼性が要求される。
2. Description of the Related Art A projection type color liquid crystal display device is a device for irradiating light from the back of a liquid crystal panel to project a color image on a screen.
The panel configuration of this projection type color liquid crystal display device is 1
There are two methods, a single panel method and a three panel method. In the one-panel system, red, green, and blue mosaic color filters are provided so as to correspond to each picture element of the liquid crystal panel. The one-panel system is superior to the three-panel system in terms of downsizing, weight reduction, manufacturing cost reduction, and the like. However, in order to obtain the same brightness as the three-panel system in the one-panel system, it is necessary to irradiate the liquid crystal panel with light having triple the brightness. Therefore, the color filter used for one panel is required to have high reliability.

【0003】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフ
ィルタとしては、従来からゼラチン染色カラーフィルタ
が用いられているが、カラーフィルタの基材としてゼラ
チンが用いられていることや染料の耐光性が低いという
理由から投影型用のカラーフィルタとして用いることは
できない。そこで、カラーフィルタの耐光性を改善する
ために、感光性樹脂の中に顔料を均一に分散させた顔料
分散型カラーフィルタが提案された。この顔料分散型カ
ラーフィルタは、従来の染料の代わりに顔料を使用して
おり、そのため色素自体の耐光性が改善されている。し
かしながら、顔料分散型カラーフィルタには、バインダ
として高分子樹脂を採用しているために強力な光照射下
ではバインダが変質する等の信頼性面での問題がある。
As a color filter used in a color liquid crystal display device, a gelatin dyeing color filter has been conventionally used, but the reason that gelatin is used as a base material of the color filter and the light resistance of the dye is low. Therefore, it cannot be used as a projection type color filter. Therefore, in order to improve the light resistance of the color filter, a pigment dispersion type color filter in which a pigment is uniformly dispersed in a photosensitive resin has been proposed. This pigment-dispersed color filter uses a pigment instead of the conventional dye, and therefore the light resistance of the pigment itself is improved. However, since the pigment-dispersed color filter uses a polymer resin as a binder, there is a problem in reliability such that the binder is deteriorated under intense light irradiation.

【0004】また、上記顔料分散型カラーフィルタ以外
にも耐光性を改善する手段として、酸化ケイ素や酸化チ
タン等の屈折率の異なる2種類の透明な誘電体膜を交互
に積層させた干渉カラーフィルタが提案されている。し
かしながら、干渉カラーフィルタは大型基板には適用が
困難であり、僅かな膜厚のむらによりカラーフィルタの
分光特性が変化する等の本質的な課題がある。更に、干
渉カラーフィルタには、形成プロセスが複雑であるため
に量産面、コスト面での課題がある。
In addition to the above pigment dispersion type color filter, as a means for improving light resistance, an interference color filter in which two kinds of transparent dielectric films having different refractive indexes such as silicon oxide and titanium oxide are alternately laminated. Is proposed. However, it is difficult to apply the interference color filter to a large-sized substrate, and there are essential problems such as the spectral characteristics of the color filter changing due to slight unevenness in the film thickness. Further, the interference color filter has problems in terms of mass production and cost because the forming process is complicated.

【0005】この発明は、上記のような問題点を鑑みて
なされたものであり、信頼性が高くかつ透明であり、1
枚パネル方式の投影型カラーフィルタに使用することが
できるカラーフィルタを提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above problems and is highly reliable and transparent.
An object of the present invention is to provide a color filter that can be used for a projection type color filter of a single panel type.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、着色
量の顔料が予め溶解もしくは均一に分散された金属アル
コキシドを含有する混合液を、加水分解及び脱水縮合反
応に付すことによって着色ゾルを生成し、該着色ゾルを
透明基板上に塗布して乾燥させることによって着色ゲル
を生成し、その後加熱することによって該透明基板上に
着色膜を形成することを特徴とするカラーフィルタの製
造方法が提供される。
According to the present invention, a colored sol is obtained by subjecting a mixed solution containing a metal alkoxide in which a coloring amount of a pigment is previously dissolved or uniformly dispersed, to a hydrolysis and a dehydration condensation reaction. A method for producing a color filter, which comprises producing a colored gel by applying the colored sol to a transparent substrate and drying it to form a colored gel, and then heating to form a colored film on the transparent substrate. Provided.

【0007】更に、この発明によれば、透明電極が形成
された透明基板上に感光性レジストを塗布する第1の工
程と、該感光性レジストを所望のパターンでパターン化
して下部の透明電極を露出させる第2の工程と、露出さ
れた該透明電極上に請求項1記載の方法により着色膜を
形成して該感光性レジストを除去する第3の工程とから
なる着色膜の形成工程を、少なくとも1回行うことを特
徴とするカラーフィルタの製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, the first step of applying a photosensitive resist on a transparent substrate on which a transparent electrode is formed, and the photosensitive resist is patterned into a desired pattern to form a lower transparent electrode. A step of forming a colored film comprising a second step of exposing and a third step of forming a colored film on the exposed transparent electrode by the method according to claim 1 and removing the photosensitive resist; A method for manufacturing a color filter is provided, which is performed at least once.

【0008】この発明の方法は、無機材料(ガラス等)
の合成方法の一つであるゾル−ゲル法を利用して着色膜
を製造するものである。上記ゾル−ゲル法は、金属の有
機及び無機化合物の溶液から出発し、溶液中での化合物
の加水分解及び重合等によって、金属酸化物又は水酸化
物の微粒子が溶解したゾルを生成し、そのゾルの均一性
を損なわないでゲル(ゾルがゼリー状に固化したもの)
化し、更にはセラミック化する方法である。
The method of the present invention uses an inorganic material (such as glass).
The colored film is manufactured by utilizing the sol-gel method which is one of the synthesizing methods. The sol-gel method starts from a solution of an organic or inorganic compound of a metal, and produces a sol in which fine particles of a metal oxide or a hydroxide are dissolved by hydrolysis and polymerization of the compound in the solution. Gel without impairing sol uniformity (sol solidified in jelly form)
It is a method of converting into a ceramic and further converting into a ceramic.

【0009】この発明は、このようなゾル−ゲル法を着
色膜のコーティング法として利用することにより、信頼
性が高くかつ透明な着色膜を形成することを可能にし
た。この発明においては、金属アルコキシドとして顔料
を化学結合させた金属アルコキシド(以下、顔料−金属
アルコキシドと称す。)を用いることもできる。顔料を
化学結合させた金属アルコキシドとは、金属アルコキシ
ドを形成するアルコキシ基の一つが顔料で置換された化
合物のことである。顔料−金属アルコキシドを使用する
場合には、着色量の顔料を化学結合させた顔料−金属ア
ルコキシドが予め溶解もしくは均一に分散された金属ア
ルコキシドを含有する混合液を、加水分解及び脱水縮合
反応に付すことによって着色ゾルを生成する。
The present invention makes it possible to form a highly reliable and transparent colored film by utilizing such a sol-gel method as a method for coating a colored film. In the present invention, a metal alkoxide in which a pigment is chemically bonded (hereinafter, referred to as pigment-metal alkoxide) can be used as the metal alkoxide. The metal alkoxide chemically bonded to the pigment is a compound in which one of the alkoxy groups forming the metal alkoxide is substituted with the pigment. When a pigment-metal alkoxide is used, a pigment-metal alkoxide chemically bonded to a coloring amount of a pigment-a mixed solution containing a metal alkoxide previously dissolved or uniformly dispersed is subjected to hydrolysis and dehydration condensation reaction. This produces a colored sol.

【0010】この発明において用いられる顔料−金属ア
ルコキシドの合成方法としては、例えば、金属アルコキ
シドを形成するアルコキシ基の一つがNH2 X−基(X
は脂肪族もしくは芳香族の炭化水素基)で置換された金
属アルコキシド及び顔料を、アルコールの存在下で還流
することにより脱水縮合させて顔料−金属アルコキシド
を合成する方法を適用することができる。
As a method of synthesizing the pigment-metal alkoxide used in the present invention, for example, one of the alkoxy groups forming the metal alkoxide is NH 2 X-group (X
Can be applied to a method of synthesizing a pigment-metal alkoxide by dehydrating and condensing a metal alkoxide substituted with an aliphatic or aromatic hydrocarbon group) and a pigment in the presence of an alcohol under reflux.

【0011】顔料−金属アルコキシドを合成する際の反
応式を、例えばテトラエチルシリケートを形成するアル
コキシ基の一つがNH2(CH2)3−基で置換された化合
物として市販のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン
〔NH2(CH2)3Si(OC 25)3〕(信越シリコーン
社製)を用い、顔料として赤色顔料である1,4−ジアミ
ノアントラキノン−2,3−ジカルボキシ(3−トリエト
キシシラノ)プロピルイミドを用いる場合を例にとっ
て、以下に示す。
Reactions in the synthesis of pigment-metal alkoxide
For example, the formula for forming tetraethyl silicate
One of the coxy groups is NH2(CH2)3A compound substituted by a group
Commercially available γ-aminopropyltriethoxysilane
[NH2(CH2)3Si (OC 2HFive)3] (Shin-Etsu Silicone
Manufactured by K.K.), and the red pigment 1,4-diami
Noanthraquinone-2,3-dicarboxy (3-trieth
Taking xysilano) propylimide as an example
And shown below.

【0012】[0012]

【化1】 還流後、合成された顔料−金属アルコキシドは、例えば
エタノール中での再結晶化により精製を行った後、ろ過
等の方法で分離することができる。上記NH2X−基に
おけるXとしては、低級アルキル基が好ましい。還流時
間は0.5〜1時間が適切である。また、上記反応にお
いては、金属アルコキシドを形成するアルコキシ基の一
つがNH2 X−基(Xは脂肪族もしくは芳香族の炭化水
素基)で置換された金属アルコキシドに対して、5〜1
0重量%の顔料を添加するのが適切である。
[Chemical 1] After the reflux, the synthesized pigment-metal alkoxide can be separated by a method such as filtration after purification by recrystallization in ethanol, for example. As X in the NH 2 X-group, a lower alkyl group is preferable. A reflux time of 0.5 to 1 hour is suitable. In addition, in the above reaction, 5 to 1 is added to the metal alkoxide in which one of the alkoxy groups forming the metal alkoxide is substituted with an NH 2 X- group (X is an aliphatic or aromatic hydrocarbon group).
It is expedient to add 0% by weight of pigment.

【0013】この発明において用いられる金属アルコキ
シドを形成する金属としては、例えばケイ素、チタン等
があげられ、ケイ素が取扱が容易であるために好まし
い。また、金属アルコキシドを形成するアルコキシ基と
しては、脂肪族アルコキシ基であれば何れでもよく、ま
た直鎖でも分枝鎖でもよいが、直鎖アルコキシ基が好ま
しい。直鎖アルコキシ基としては、例えばメトキシ、エ
トキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキ
シルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニル
オキシ、デシルオキシ等があげられ、エトキシ基が好ま
しい。分枝鎖のアルコキシ基としては、例えばイソプロ
ポキシ、1−メチルプロポキシ、1−メチルブトキシ、
1−メチルペンチルオキシ、1−メチルヘキシルオキ
シ、1−メチルヘプチルオキシ、1−メチルオクチルオ
キシ、1−メチルノニルオキシ、1−メチルデシルオキ
シ、4−メチルペンチルオキシ、5−メチルヘキシルオ
キシ等があげられ、1−メチルプロポキシ基が好まし
い。
The metal forming the metal alkoxide used in the present invention includes, for example, silicon and titanium, and silicon is preferable because it is easy to handle. The alkoxy group forming the metal alkoxide may be any aliphatic alkoxy group, and may be a straight chain or branched chain, but a straight chain alkoxy group is preferable. Examples of the straight-chain alkoxy group include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy and the like, and the ethoxy group is preferable. Examples of the branched chain alkoxy group include isopropoxy, 1-methylpropoxy, 1-methylbutoxy,
1-methylpentyloxy, 1-methylhexyloxy, 1-methylheptyloxy, 1-methyloctyloxy, 1-methylnonyloxy, 1-methyldecyloxy, 4-methylpentyloxy, 5-methylhexyloxy and the like. 1-methylpropoxy group is preferred.

【0014】この発明において用いられるアルコールと
しては、金属アルコキシドの加水分解によって生成する
アルコールと同じ種類のアルコールを使用するのがよ
く、使用する金属アルコキシドによって、適宜選択され
る。この発明で使用する顔料としては、目的の色を呈す
る顔料であれば何れでもよく、例えばアゾ系、トリフェ
ニルメタン系、キノリン系、アントラキノン系、フタロ
シアニン系等の有機顔料があげられる。それら顔料の中
で、赤色顔料としてはアントラキノン系顔料、青色顔料
としてはフタロシアニン系の銅フタロシアニンブルー、
緑色顔料としてはフタロシアニン系の塩素化銅フタロシ
アニングリーンが好ましい。
As the alcohol used in the present invention, it is preferable to use the same type of alcohol as the alcohol produced by hydrolysis of the metal alkoxide, and it is appropriately selected depending on the metal alkoxide used. The pigment used in the present invention may be any pigment as long as it exhibits a desired color, and examples thereof include azo-based, triphenylmethane-based, quinoline-based, anthraquinone-based, and phthalocyanine-based organic pigments. Among these pigments, anthraquinone-based pigments as red pigments, phthalocyanine-based copper phthalocyanine blue as blue pigments,
As the green pigment, phthalocyanine-based chlorinated copper phthalocyanine green is preferable.

【0015】この発明において、着色ゾル溶液を生成す
る際に用いられる顔料と、金属アルコキシドと、アルコ
ールとの組成比(重量百分率)は、1〜3:30〜3
5:35〜40が適切である。残りを水で100にあわ
せる。また、金属アルコキシド及び顔料−金属アルコキ
シドの加水分解及び脱水縮合反応は、加水分解触媒又は
加水分解をおこさせる物質を添加することによって進行
する。加水分解触媒又は加水分解をおこさせる物質とし
ては、例えば酸があげられる。添加する酸としては、例
えば塩酸、硫酸等があげられ、その添加量は、加水分解
及び脱水縮合反応が充分に進行する量であればよく、金
属アルコキシド、又は金属アルコキシド及び顔料−金属
アルコキシドに対して0.1〜0.3重量%が適切であ
る。
In the present invention, the composition ratio (weight percentage) of the pigment, the metal alkoxide, and the alcohol used for producing the colored sol solution is from 1:30 to 3:30.
5: 35-40 is suitable. Bring the rest to 100 with water. The hydrolysis and dehydration condensation reaction of the metal alkoxide and the pigment-metal alkoxide proceed by adding a hydrolysis catalyst or a substance that causes hydrolysis. Examples of the hydrolysis catalyst or the substance that causes hydrolysis include acids. Examples of the acid to be added include hydrochloric acid, sulfuric acid and the like, and the addition amount thereof may be an amount such that the hydrolysis and the dehydration condensation reaction sufficiently proceed, with respect to the metal alkoxide or the metal alkoxide and the pigment-metal alkoxide. 0.1 to 0.3% by weight is suitable.

【0016】この発明において用いられる透明基板とし
ては、一般にカラーフィルタを製造する際に用いられる
透明基板であれば、特に限定されず、例えばガラス基
板、石英、プラスチック等を使用することができる。こ
れらの中でガラス基板が好ましい。また、この発明にお
いては、透明基板上に着色膜が形成されるが、透明基板
上に直接着色膜を形成してもよく、透明基板上に透明電
極を形成し、その上に着色膜を形成してもよい。また、
この発明において用いられる透明電極としては、一般に
カラーフィルタを製造する際に用いられる透明電極を適
用することができ、例えばITO、SnO等があげら
れ、ITOが好ましい。
The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent substrate generally used in manufacturing color filters, and for example, a glass substrate, quartz, plastic or the like can be used. Of these, glass substrates are preferred. Further, in the present invention, the colored film is formed on the transparent substrate, but the colored film may be directly formed on the transparent substrate, the transparent electrode is formed on the transparent substrate, and the colored film is formed thereon. You may. Also,
As the transparent electrode used in the present invention, a transparent electrode generally used in manufacturing a color filter can be applied, and examples thereof include ITO and SnO, and ITO is preferable.

【0017】次に、この発明の製造方法を図1及び図2
に基づいて説明する。初めに、図1に基づいて説明す
る。図1は、透明基板上に着色膜を形成する手順の一例
を示した図である。まず、金属アルコキシドを含有する
アルコール/水混合液中に、顔料を添加して溶解又は分
散させる。この手順はaで示される。その後、その溶液
に酸を添加して還流を行う。還流時間は1〜2時間が適
切である。還流を行うことによって金属アルコキシド、
もしくは顔料−金属アルコキシドを使用する場合には金
属アルコキシド及び顔料−金属アルコキシドの加水分解
及び脱水縮合反応が進行し、還流後、bで示されるよう
に、顔料2が均一に分散した着色ゾル1が得られる。
Next, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described based on. First, description will be made with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an example of a procedure for forming a colored film on a transparent substrate. First, a pigment is added and dissolved or dispersed in an alcohol / water mixed solution containing a metal alkoxide. This procedure is indicated by a. Then, the acid is added to the solution and refluxed. A reflux time of 1 to 2 hours is suitable. Metal alkoxide by refluxing,
Alternatively, when the pigment-metal alkoxide is used, the hydrolysis and dehydration condensation reaction of the metal alkoxide and the pigment-metal alkoxide proceed, and after the reflux, the colored sol 1 in which the pigment 2 is uniformly dispersed is obtained as shown in b. can get.

【0018】それから、この着色ゾル1を透明基板上に
塗布する。塗布する方法としては、公知の方法を適用す
ることができ、例えばディップコーティング法、スピン
ナコーティング法等があげられる。ここでは、ディップ
コーティング法による塗布を例にとって説明する。ま
ず、着色ゾル1の中に透明基板3を浸漬する。この手順
はcで示される。浸漬時間は60〜120秒が適切であ
る。透明基板3を浸漬する際には、着色ゾル1の温度は
室温が適切である。また、使用する透明基板3上には、
透明電極が形成されていてもよい。浸漬後、透明基板3
を一定速度でゆっくり引き上げると、透明基板3上に着
色ゾル1が均一にコーティングされる。この手順はdで
示される。引き上げる速度としては0.1〜0.5mm
/秒が適切である。
Then, this colored sol 1 is applied onto a transparent substrate. As a coating method, a known method can be applied, and examples thereof include a dip coating method and a spinner coating method. Here, application by the dip coating method will be described as an example. First, the transparent substrate 3 is immersed in the colored sol 1. This procedure is indicated by c. The appropriate immersion time is 60 to 120 seconds. When immersing the transparent substrate 3, the temperature of the colored sol 1 is preferably room temperature. Moreover, on the transparent substrate 3 to be used,
A transparent electrode may be formed. After immersion, transparent substrate 3
Is slowly pulled up at a constant speed, the colored sol 1 is uniformly coated on the transparent substrate 3. This procedure is indicated by d. The pulling speed is 0.1 to 0.5 mm
/ Sec is appropriate.

【0019】その後、着色ゾル1が均一にコーティング
された透明基板3を乾燥することによってゾルをゲル化
し、eで示されるように、着色ゾル1から着色ゲル4を
生成する。乾燥する際の温度は室温が適切である。乾燥
時間はゾルがゲル化するまでの時間であり、0.5〜1
時間が適切である。乾燥後、加熱することによって、f
で示されるように、硬く透明な着色膜5が形成される。
加熱温度としては100〜150℃が適切である。ま
た、加熱時間としては0.5〜1時間が適切である。こ
のようにして形成された着色膜の膜厚は、0.5〜1μ
mである。上記のようにして、カラーフィルタが製造さ
れる。
Thereafter, the transparent sol 1 coated with the colored sol 1 is dried to gel the sol, and a colored gel 4 is produced from the colored sol 1 as indicated by e. Room temperature is suitable as the temperature for drying. Drying time is the time until the sol gels, 0.5-1
Time is appropriate. By heating after drying, f
As shown by, the hard and transparent colored film 5 is formed.
A heating temperature of 100 to 150 ° C. is suitable. Moreover, as the heating time, 0.5 to 1 hour is appropriate. The thickness of the colored film thus formed is 0.5 to 1 μm.
m. The color filter is manufactured as described above.

【0020】次に、図2に基づいて説明する。図2は、
透明基板上に透明電極を形成し、その透明電極上に所望
のパターンで第1〜第3の着色膜を形成する手順の一例
を示した図である。透明電極上に所望のパターンで第1
〜第3の着色膜を形成する方法としては、リフトオフ法
等の公知の方法を適用することができる。まず、gで示
されるように、透明基板3上に透明電極6を形成する。
その形成方法としては公知の方法を適用することがで
き、例えばスパッタ法、蒸着法等があげられる。また、
透明電極6の膜厚としては、0.1〜0.3μmが適切
である。
Next, description will be made with reference to FIG. Figure 2
It is the figure which showed an example of the procedure of forming a transparent electrode on a transparent substrate and forming the 1st-3rd colored film in a desired pattern on the transparent electrode. First pattern with desired pattern on transparent electrode
-As a method of forming the third colored film, a known method such as a lift-off method can be applied. First, as indicated by g, the transparent electrode 6 is formed on the transparent substrate 3.
A known method can be applied as the forming method, and examples thereof include a sputtering method and a vapor deposition method. Also,
The appropriate thickness of the transparent electrode 6 is 0.1 to 0.3 μm.

【0021】それから、hで示されるように、透明電極
6上に感光性レジスト7を塗布する。その塗布方法とし
ては公知の方法を適用することができ、例えばスピンコ
ート法、スプレイ法、気相塗布法等があげられる。ま
た、感光性レジスト7の膜厚としては1〜2μmが適切
である。感光性レジスト7を塗布した後、iで示される
ように、ホトマスク8を合わせて露光し、感光性レジス
ト7を所望のパターンにパターン化して焼き付け、現像
処理を行い、jで示されるように、レジストパターンを
設けて透明電極6を露出させる。感光性レジスト7のパ
ターンを形成する方法としては、公知の方法を適用する
ことができる。
Then, as indicated by h, a photosensitive resist 7 is applied on the transparent electrode 6. A known method can be applied as the coating method, and examples thereof include a spin coating method, a spray method, and a vapor phase coating method. Further, the film thickness of the photosensitive resist 7 is appropriately 1 to 2 μm. After applying the photosensitive resist 7, as shown by i, the photomask 8 is also aligned and exposed, the photosensitive resist 7 is patterned into a desired pattern, baked, and developed, and as shown by j, The transparent electrode 6 is exposed by providing a resist pattern. As a method of forming the pattern of the photosensitive resist 7, a known method can be applied.

【0022】その後、kで示されるように、透明基板3
の全面に第1の着色ゾル9を塗布して乾燥させ、加熱す
ることによって硬く透明な着色膜を形成する。着色ゾル
の生成方法、着色ゾルの塗布法、乾燥温度、乾燥時間、
加熱温度、加熱時間等は、上記図1を用いての説明と同
様である。それから、着色膜の下部に設けられている感
光性レジスト7を除去することによって、lで示される
ように、第1の着色膜10を形成する。感光性レジスト
7を除去する方法としては公知の方法、例えばリフトオ
フ法等を適用することができる。
Thereafter, as indicated by k, the transparent substrate 3
The first colored sol 9 is applied to the entire surface of the above, dried, and heated to form a hard and transparent colored film. Colored sol generation method, colored sol application method, drying temperature, drying time,
The heating temperature, the heating time and the like are the same as those described with reference to FIG. Then, by removing the photosensitive resist 7 provided under the colored film, the first colored film 10 is formed as indicated by l. As a method for removing the photosensitive resist 7, a known method such as a lift-off method can be applied.

【0023】第1の着色膜10を形成した後、mで示さ
れるように、透明基板3の全面に感光性レジスト7を塗
布し、上記の手順を繰り返すことによって第2の着色膜
11を形成する。更に第2の着色膜11を形成した後、
透明基板3の全面に感光性レジスト7を塗布し、上記の
手順を繰り返すことによって第3の着色膜12を形成す
る。このようにして、nで示されるようなカラーフィル
タが製造される。
After forming the first colored film 10, the photosensitive resist 7 is applied to the entire surface of the transparent substrate 3 as indicated by m, and the second colored film 11 is formed by repeating the above procedure. To do. After further forming the second colored film 11,
The photosensitive resist 7 is applied to the entire surface of the transparent substrate 3, and the above-described procedure is repeated to form the third colored film 12. In this way, the color filter indicated by n is manufactured.

【0024】[0024]

【作用】この発明によれば、着色量の顔料が予め溶解も
しくは均一に分散された金属アルコキシドを含有する混
合液を加水分解及び脱水縮合反応に付すことにより、金
属酸化物の微粒子が溶解した着色ゾルが生成される。生
成したゾル中において、顔料は溶解又は均一に分散され
ている。こうして生成した着色ゾルを、透明基板上に塗
布して乾燥することにより着色ゲルが生成される。その
着色ゲルを加熱することによってゲル化が更に進行し、
金属−酸素結合からできた重合体が生成され、金属−酸
素結合からできた重合体の網目構造の中に顔料が抱接さ
れた着色膜が形成される。
According to the present invention, a mixed solution containing a metal alkoxide in which a coloring amount of a pigment is previously dissolved or uniformly dispersed is subjected to a hydrolysis and a dehydration condensation reaction to obtain a coloring in which fine particles of a metal oxide are dissolved. A sol is produced. The pigment is dissolved or uniformly dispersed in the produced sol. The colored gel is produced by applying the thus-produced colored sol onto a transparent substrate and drying it. By heating the colored gel, further gelation proceeds,
A polymer formed of a metal-oxygen bond is formed, and a colored film in which a pigment is included is formed in the network structure of the polymer formed of a metal-oxygen bond.

【0025】金属アルコキシドとしてテトラエチルシリ
ケート〔Si(OC25)4〕、アルコールとしてエタノ
ールを用いる場合を例にとって、上記着色膜が製造され
るまでの反応式を以下に示す。以下の反応式において、
Dyeは顔料を表し、Etはエチル(C25−)基を表
す。
Taking the case where tetraethyl silicate [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] is used as the metal alkoxide and ethanol is used as the alcohol as an example, the reaction formulas until the production of the colored film is shown below. In the reaction formula below,
Dye represents a pigment, Et is ethyl - group (C 2 H 5).

【0026】[0026]

【化2】 またこの発明によれば、着色量の顔料を化学結合させた
顔料−金属アルコキシドが予め溶解もしくは均一に分散
された金属アルコキシドを含有する混合液を、加水分解
及び脱水縮合反応に付すことにより、金属酸化物及び顔
料が化学結合した金属酸化物(以下、顔料−金属酸化物
と称す。)の微粒子が溶解又は均一に分散した着色ゾル
が生成される。こうして生成した着色ゾルを、透明基板
上に塗布して乾燥することにより着色ゲルが生成され
る。その着色ゲルを加熱することによってゲル化が更に
進行し、金属−酸素結合からできた重合体が生成され、
その重合体に顔料が化学結合した着色膜が形成される。
[Chemical 2] Further, according to the invention, a pigment-metal alkoxide in which a coloring amount of a pigment is chemically bonded-a mixed solution containing a metal alkoxide previously dissolved or uniformly dispersed is subjected to a hydrolysis and a dehydration condensation reaction to obtain a metal A colored sol in which fine particles of a metal oxide (hereinafter, referred to as a pigment-metal oxide) chemically bonded to an oxide and a pigment are dissolved or uniformly dispersed is generated. The colored gel is produced by applying the thus-produced colored sol onto a transparent substrate and drying it. By further heating the colored gel, gelation proceeds further, and a polymer made of a metal-oxygen bond is produced,
A colored film in which a pigment is chemically bonded to the polymer is formed.

【0027】金属アルコキシドとしてテトラエチルシリ
ケート〔Si(OC25)4〕、アルコールとしてエタノ
ールを用いる場合を例にとって、上記着色膜が製造され
るまでの反応式を以下に示す。以下の反応式において、
Dye−Si(OC25)3は、金属アルコキシドとしてテ
トラエチルシリケートを用いて製造された顔料−金属ア
ルコキシドを表し、Etはエチル(C25−)基を表
す。
Taking the case where tetraethyl silicate [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] is used as the metal alkoxide and ethanol is used as the alcohol, the reaction formulas until the production of the colored film is shown below. In the reaction formula below,
Dye-Si (OC 2 H 5 ) 3 , the pigment was prepared using tetraethyl silicate as a metal alkoxide - represents a metal alkoxide, Et is ethyl - group (C 2 H 5).

【0028】[0028]

【化3】 こうして形成される着色膜は、顔料が、金属−酸素結合
からできた重合体の網目構造の中に抱接されているか、
又は金属−酸素結合からできた重合体に化学結合してい
るために、有機溶媒等によって顔料が溶出することはな
い。従って、こうして形成されるカラーフィルタは信頼
性が高く、性能に優れ、かつ透明となる。
[Chemical 3] The colored film thus formed is such that the pigment is contained in the polymer network formed of metal-oxygen bonds,
Alternatively, since it is chemically bonded to a polymer formed of a metal-oxygen bond, the pigment is not eluted by an organic solvent or the like. Therefore, the color filter thus formed is highly reliable, excellent in performance, and transparent.

【0029】更に、この発明によれば、パターン化され
た感光性レジストをマスクとしてその開口部にカラーフ
ィルタが形成されるため、モザイクパターン等のカラー
フィルタのパターン設計が自由となる。
Further, according to the present invention, since the color filter is formed in the opening using the patterned photosensitive resist as a mask, the pattern design of the color filter such as a mosaic pattern is free.

【0030】[0030]

【実施例】この発明を、以下の実施例に基づいて詳細に
説明する。しかしながら、この発明はこれによって限定
されない。
The present invention will be described in detail based on the following examples. However, the invention is not so limited.

【0031】実施例1 アルコールとしてエタノール、顔料としてアントラキノ
ン系の赤色顔料である1,4−ジアミノアントラキノン−
2,3−ジカルボキシ(3−トリエトキシシラノ)プロピ
ルイミド(実施例1の以下の記載において、赤色顔料と
略す。)2、金属アルコキシドとしてテトラエチルシリ
ケート〔Si(OC25)4〕及び透明基板としてガラス
基板3を用いた。
Example 1 Ethanol as an alcohol and 1,4-diaminoanthraquinone-a red pigment of anthraquinone type as a pigment
2,3-Dicarboxy (3-triethoxysilano) propylimide (abbreviated as red pigment in the following description of Example 1) 2, tetraethyl silicate [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide and transparent The glass substrate 3 was used as the substrate.

【0032】100gのテトラエチルシリケート、12
0gのエタノール及び100gの水をフラスコに入れて
混合し、その混合液に5gの赤色顔料2を加えて溶解し
た。それから、その溶液に1ミリリットルの塩酸を加え
て2時間還流を行った。2時間の還流後、赤色顔料2が
均一に分散した着色ゾル1が得られた。それから、得ら
れた着色ゾル1を室温に保持し、その着色ゾル1の中に
ガラス基板3を60秒間浸漬し、0.5mm/秒の一定
速度でガラス基板3を引き上げ、室温で0.5時間乾燥
させた。乾燥後、着色ゲル4が得られた。更に、このガ
ラス基板3を150℃で1時間加熱した。加熱後、硬く
透明な着色膜5が得られた。この着色膜5の膜厚は、1
μmであった。こうしてカラーフィルタを製造した。
100 g of tetraethyl silicate, 12
0 g of ethanol and 100 g of water were put into a flask and mixed, and 5 g of red pigment 2 was added to the mixed solution and dissolved. Then, 1 ml of hydrochloric acid was added to the solution and refluxed for 2 hours. After refluxing for 2 hours, a colored sol 1 in which the red pigment 2 was uniformly dispersed was obtained. Then, the obtained colored sol 1 is kept at room temperature, the glass substrate 3 is dipped in the colored sol 1 for 60 seconds, and the glass substrate 3 is pulled up at a constant speed of 0.5 mm / sec. Allowed to dry for hours. After drying, colored gel 4 was obtained. Furthermore, this glass substrate 3 was heated at 150 ° C. for 1 hour. After heating, a hard and transparent colored film 5 was obtained. The thickness of the colored film 5 is 1
was μm. Thus, a color filter was manufactured.

【0033】実施例2 アルコールとしてエタノール、赤色顔料としてアントラ
キノン系の1,4−ジアミノアントラキノン−2,3−ジカル
ボキシ(3−トリエトキシシラノ)プロピルイミド、緑
色顔料としてフタロシアニン系の塩素化銅フタロシアニ
ングリーン、青色顔料としてフタロシアニン系の銅フタ
ロシアニンブルー、金属アルコキシドとしてテトラエチ
ルシリケート、透明基板としてガラス基板3及び透明電
極6としてITOを用いた。まず、ガラス基板3上に、
スパッタ法で透明電極6(ITOを使用)を形成した。
それから、3つのフラスコに、それぞれ100gのテト
ラエチルシリケート、120gのエタノール及び100
gの水を入れて混合した。その中の1つの混合液に、5
gの1,4−ジアミノアントラキノン−2,3−ジカルボキシ
(3−トリエトキシシラノ)プロピルイミドを加えて溶
解し、他の1つの混合液に、5gの塩素化銅フタロシア
ニングリーンを加えて分散させ、更に他の1つの混合液
に、5gの銅フタロシアニンブルーを加えて分散させ
た。その後、各々の溶液又は分散液に1ミリリットルの
塩酸を加えて2時間還流を行い、各々の顔料が均一に分
散した第1の着色ゾル(赤色)9、第2の着色ゾル(緑
色)及び第3の着色ゾル(青色)を生成した。
Example 2 Ethanol as alcohol, anthraquinone type 1,4-diaminoanthraquinone-2,3-dicarboxy (3-triethoxysilano) propylimide as red pigment, and phthalocyanine type chlorinated copper phthalocyanine green as green pigment. A phthalocyanine-based copper phthalocyanine blue was used as a blue pigment, tetraethyl silicate was used as a metal alkoxide, a glass substrate 3 was used as a transparent substrate, and ITO was used as a transparent electrode 6. First, on the glass substrate 3,
The transparent electrode 6 (using ITO) was formed by the sputtering method.
Then, in three flasks, 100 g of tetraethyl silicate, 120 g of ethanol and 100
g water was added and mixed. 5 in 1 mixture
g of 1,4-diaminoanthraquinone-2,3-dicarboxy (3-triethoxysilano) propylimide was added and dissolved, and 5 g of chlorinated copper phthalocyanine green was added to another mixed solution and dispersed. Further, 5 g of copper phthalocyanine blue was added to and dispersed in another mixed solution. Then, 1 ml of hydrochloric acid was added to each solution or dispersion and refluxed for 2 hours to obtain a first colored sol (red) 9, a second colored sol (green) and a second colored sol in which the respective pigments were uniformly dispersed. A colored sol of 3 (blue) was produced.

【0034】次に、リフトオフ法を用いて、それぞれの
色の着色膜を所望のパターンで形成した。まず、透明電
極(ITOを使用)6上に、感光性レジスト7をスピン
コート法を用いて1μmの膜厚で塗布した。それから、
ホトマスクを合わせて露光し、感光性レジスト7を所望
のパターンにパターン化して焼き付け、現像処理を行っ
て、透明電極(ITOを使用)6を露出させた。透明電
極(ITOを使用)6を露出させた後、ガラス基板3の
全面に、室温に保持した第1の着色ゾル9を塗布して室
温で0.5時間乾燥させ、150℃で1時間加熱した。
加熱後、感光性レジスト7を除去して第1の着色膜10
を形成した。
Next, a colored film of each color was formed in a desired pattern by using the lift-off method. First, a photosensitive resist 7 was applied on the transparent electrode (using ITO) 6 by a spin coating method to a film thickness of 1 μm. then,
A photomask was also used for exposure, the photosensitive resist 7 was patterned into a desired pattern, baked, and developed to expose the transparent electrode (using ITO) 6. After exposing the transparent electrode (using ITO) 6, the first colored sol 9 kept at room temperature is applied to the entire surface of the glass substrate 3, dried at room temperature for 0.5 hour, and heated at 150 ° C. for 1 hour. did.
After heating, the photosensitive resist 7 is removed to remove the first colored film 10.
Was formed.

【0035】第1の着色膜10を形成した後、ガラス基
板3の全面に、室温に保持した第2の着色ゾルを塗布し
て上記と同じ操作を繰り返すことにより、第2の着色膜
11を形成した。更に、第2の着色膜11を形成した
後、ガラス基板3の全面に、室温に保持した第3の着色
ゾルを塗布して上記と同じ操作を繰り返すことにより、
第3の着色膜12を形成した。これらの着色膜の膜厚
は、1μmであった。こうして、所望のパターンにパタ
ーン設計したカラーフィルタを製造した。
After forming the first colored film 10, the second colored sol kept at room temperature is applied to the entire surface of the glass substrate 3 and the same operation as described above is repeated to form the second colored film 11. Formed. Further, after forming the second colored film 11, by coating the entire surface of the glass substrate 3 with the third colored sol kept at room temperature and repeating the same operation as described above,
The third colored film 12 was formed. The thickness of these colored films was 1 μm. Thus, a color filter having a desired pattern was manufactured.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明によれば、信頼性が高く、性能
に優れ、かつ透明なカラーフィルタを簡便な方法で製造
することができる。従って、この発明の方法によって製
造されたカラーフィルタを用いれば、信頼性が高く、軽
量かつコンパクトな1枚パネル方式の投影型カラー液晶
表示装置を低いコストで製造することができる。
According to the present invention, a highly reliable and excellent performance transparent color filter can be manufactured by a simple method. Therefore, by using the color filter manufactured by the method of the present invention, it is possible to manufacture a highly reliable, lightweight and compact single panel type projection type color liquid crystal display device at a low cost.

【0037】更に、この発明によれば、所望のパターン
及び微細なパターンで着色膜を形成することができるた
め、自由にモザイクパターン等のカラーフィルタのパタ
ーン設計をすることができる。
Furthermore, according to the present invention, since the colored film can be formed in a desired pattern and a fine pattern, it is possible to freely design the pattern of the color filter such as a mosaic pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明のカラーフィルタを製造する手順を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a procedure for manufacturing a color filter of the present invention.

【図2】この発明のカラーフィルタを製造する手順を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a procedure for manufacturing the color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 着色ゾル 2 顔料〔1,4−ジアミノアントラキノン−2,3−ジカル
ボキシ(3−トリエトキシシラノ)プロピルイミド〕 3 透明基板(ガラス基板) 4 着色ゲル 5 着色膜 6 透明電極(ITO) 7 感光性レジスト 8 ホトマスク 9 第1の着色ゾル 10 第1の着色膜 11 第2の着色膜 12 第3の着色膜
1 Colored sol 2 Pigment [1,4-diaminoanthraquinone-2,3-dicarboxy (3-triethoxysilano) propylimide] 3 Transparent substrate (glass substrate) 4 Colored gel 5 Colored film 6 Transparent electrode (ITO) 7 Photosensitization Resist 8 Photomask 9 First colored sol 10 First colored film 11 Second colored film 12 Third colored film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 着色量の顔料が予め溶解もしくは均一に
分散された金属アルコキシドを含有する混合液を、加水
分解及び脱水縮合反応に付すことによって着色ゾルを生
成し、該着色ゾルを透明基板上に塗布して乾燥させるこ
とによって着色ゲルを生成し、その後加熱することによ
って該透明基板上に着色膜を形成することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法。
1. A colored sol is produced by subjecting a mixed solution containing a metal alkoxide, in which a coloring amount of a pigment is previously dissolved or uniformly dispersed, to a hydrolysis and dehydration condensation reaction, and the colored sol is formed on a transparent substrate. A method for producing a color filter, characterized in that a colored gel is produced by applying the composition to a substrate and drying it, and then a colored film is formed on the transparent substrate by heating.
【請求項2】 透明電極が形成された透明基板上に感光
性レジストを塗布する第1の工程と、該感光性レジスト
を所望のパターンでパターン化して下部の透明電極を露
出させる第2の工程と、露出された該透明電極上に請求
項1記載の方法により着色膜を形成して該感光性レジス
トを除去する第3の工程とからなる着色膜の形成工程
を、少なくとも1回行うことを特徴とするカラーフィル
タの製造方法。
2. A first step of applying a photosensitive resist on a transparent substrate having a transparent electrode formed thereon, and a second step of patterning the photosensitive resist with a desired pattern to expose a lower transparent electrode. And a third step of forming a colored film on the exposed transparent electrode by the method according to claim 1 and removing the photosensitive resist, at least once. A method for manufacturing a characteristic color filter.
JP9120293A 1993-04-19 1993-04-19 Production of color filter Pending JPH06308314A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9120293A JPH06308314A (en) 1993-04-19 1993-04-19 Production of color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9120293A JPH06308314A (en) 1993-04-19 1993-04-19 Production of color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06308314A true JPH06308314A (en) 1994-11-04

Family

ID=14019853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9120293A Pending JPH06308314A (en) 1993-04-19 1993-04-19 Production of color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06308314A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100268289B1 (en) Method of forming color pattern
JPS60237403A (en) Color filter and its manufacture
JPS60247603A (en) Color filter
JPH09208704A (en) Production of organosilicon polymeric material and colored member
JPH06308314A (en) Production of color filter
JPH04104102A (en) Production of multicolor display device
JPH0940779A (en) Polysiloxane, polysiloxane composition, production of insulating film, production of colored member and production of conductive film
JPS63266482A (en) Manufacture of multi-color display device
JPH08262728A (en) Photosensitive resin composition and pattern forming method using same
JPH095784A (en) Liquid crystal display device, its production and display electrode substrate
JP2865921B2 (en) Dyeing pattern formation method
JPH04240603A (en) Color filter
JPH05224015A (en) Production of color filter
JPH1165124A (en) Exposing method of photosensitive resin composition and pattern forming method using the method
JP2803515B2 (en) Method for producing dyed polysilane film
JP4366549B2 (en) Colored pattern forming method
KR890004937B1 (en) Manufacturing method for color filter
JP2527756B2 (en) Color filter
JP2534896B2 (en) Color filter
JPS63220203A (en) Color filter
JPH0786565B2 (en) Color filter manufacturing method
JPH09188814A (en) Polysiloxane composition, production of insulating film, production of colored member, and production of conductive film
JPH07117608B2 (en) Color filter and manufacturing method thereof
JPS6042704A (en) Color filter
JP2548394B2 (en) Color filter manufacturing method