JPH0786563B2 - Color filter manufacturing method - Google Patents
Color filter manufacturing methodInfo
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- JPH0786563B2 JPH0786563B2 JP60288689A JP28868985A JPH0786563B2 JP H0786563 B2 JPH0786563 B2 JP H0786563B2 JP 60288689 A JP60288689 A JP 60288689A JP 28868985 A JP28868985 A JP 28868985A JP H0786563 B2 JPH0786563 B2 JP H0786563B2
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- color filter
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、液晶ディスプレイあるいは撮像素子などに
用いられるカラーフィルタの製造方法に関し、特に、ポ
リイミド系の樹脂を基礎材料として各色パターンを形成
するに際し、前段の色パターンを形成した基板上に、次
段の色パターンを形成するための層を保護膜を介するこ
となく形成することができる簡易なプロセス技術に関す
るものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display, an image pickup device, or the like, and particularly when forming each color pattern using a polyimide resin as a base material. The present invention relates to a simple process technique capable of forming a layer for forming a next color pattern on a substrate on which a previous color pattern is formed without using a protective film.
（先行する関連技術） 本願の出願人は、ポリイミド系の樹脂をパターン材料と
して用いたカラーフィルタを開発し、その関連技術の一
つとして、ポリイミド前駆体溶液の中に染料および希釈
溶媒を混入した着色溶液を用いて、各色パターンを形成
するための着色層を形成し、その着色層をフォトリソグ
ラフィ技術によってパターンニングする技術を先に提案
した（特開昭61−77804号公報）。その先の提案に係る
技術によれば、ポリイミドの特性を生かした耐熱性およ
び耐光性等に優れたカラーフィルタを、比較的容易に得
ることができるという利点がある。というのは、たとえ
ば、特開昭59−29225号公報に示される従来一般の染色
法では、パターンニングと染色とを別に行なうのに対
し、前記提案の技術では、別工程の染色、つまり着色の
工程が不要となるからである。(Related Prior Art) The applicant of the present application has developed a color filter using a polyimide resin as a pattern material, and as one of the related technologies, a dye and a diluting solvent were mixed in a polyimide precursor solution. A technique for forming a colored layer for forming each color pattern using a coloring solution and patterning the colored layer by a photolithography technique was previously proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 61-77804). The technique according to the previous proposal has an advantage that it is possible to relatively easily obtain a color filter that is excellent in heat resistance, light resistance, and the like, which utilizes the characteristics of polyimide. For example, in the conventional general dyeing method disclosed in JP-A-59-29225, patterning and dyeing are performed separately, whereas in the proposed technique, dyeing in a different step, that is, coloring This is because the process becomes unnecessary.
（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記先の提案に係る技術にあっては、従来一
般の染色法と同じく、通常、各色パターンを形成するご
とに、それ以前に形成した色パターンを保護するために
保護膜を形成しなければならない。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the technique according to the above-mentioned proposal, as in the conventional general dyeing method, usually, each time when forming each color pattern, a color pattern formed before that is applied. A protective film must be formed for protection.
本発明者等は、カラーフィルタの製造工程をより一層簡
易化するため、そうした保護膜を省略することに着目
し、種々検討したところ、次のようなことが判明した。The inventors of the present invention paid attention to omitting such a protective film in order to further simplify the manufacturing process of the color filter, and made various studies, and as a result, the following was found.
すなわち、たとえば第１色目のパターンに保護膜を被せ
ずに第２色目のパターンを形成した場合、第１色目のパ
ターンは、第２色目の着色塗布液を塗布した時に損傷を
受けるが、パターンニングのためのエッチング時にはほ
とんど損傷を受けないということである。ここで、損傷
とは、たとえば第１色目のパターンのような前段の色パ
ターンにひび割れあるいはしわが生じたり、さらには、
第１色目のパターン中の材料が溶け出したり、あるいは
パターン自体が溶け出したりするという現象である。That is, for example, when the pattern of the second color is formed without covering the protective film on the pattern of the first color, the pattern of the first color is damaged when the colored coating liquid of the second color is applied. It means that it is hardly damaged during etching. Here, the damage means, for example, cracks or wrinkles are generated in the color pattern of the previous stage such as the pattern of the first color, and further,
This is a phenomenon in which the material in the pattern of the first color melts, or the pattern itself melts.
（問題点を解決するための手段） この発明では、前記したパターンの損傷が第２色用、つ
まり次段の着色塗布液に含まれる溶媒、特に希釈溶媒に
起因していることに着目し、前記ポリイミド前駆体溶液
を希釈する希釈溶媒として、前記ポリイミド前駆体溶液
の溶媒よりも双極子モーメントの小さな非プロトン溶媒
を用いるようにしている。(Means for Solving Problems) In the present invention, attention is paid to the fact that the damage of the pattern described above is caused by the solvent contained in the second color coating solution, that is, the diluted solvent, particularly the diluted solvent. As a diluting solvent for diluting the polyimide precursor solution, an aprotic solvent having a smaller dipole moment than the solvent of the polyimide precursor solution is used.
ポリイミド前駆体溶液の溶媒としては、双極子モーメン
トの大きな極性非プロトン溶媒、たとえば、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ある
いはこれらの混合液等が用いられる。それに対し、その
ポリイミド前駆体溶液を希釈する希釈溶媒として、ここ
では、前記極性非プロトン溶媒よりも双極子モーメント
の小さな他の非プロトン溶媒、たとえば、シクロヘキサ
ノン、ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、ジエチル
エーテル、THF、ジオキサン、アセトン、ニトロベンゼ
ン、ニトロメタン、ピリジン、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、あるいはこれらの混合液を用いるのである。その中
でも好適なのは、エチレングリコールの誘導体であるセ
ロソルブ系、およびジエチレングリコールの誘導体であ
るカルビトール系、さらにはシクロヘキサンノンであ
る。As a solvent for the polyimide precursor solution, a polar aprotic solvent having a large dipole moment, for example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-
Methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, a mixed solution thereof or the like is used. On the other hand, as a diluting solvent for diluting the polyimide precursor solution, here, another aprotic solvent having a smaller dipole moment than the polar aprotic solvent, for example, cyclohexanone, benzene, chloroform, carbon tetrachloride, diethyl ether is used. , THF, dioxane, acetone, nitrobenzene, nitromethane, pyridine, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, diethylene glycol monoethyl ether, or a mixture thereof. Of these, cellosolve, which is a derivative of ethylene glycol, carbitol, which is a derivative of diethylene glycol, and cyclohexanone are more preferable.
（作 用） 溶解性に高い前記極性非プロトン溶媒に比べて、希釈に
用いる双極子モーメントの小さな他の非プロトン溶媒
は、ポリイミド前駆体に対しては比較的非溶媒として機
能する。そこで、前段のパターンニングを終えた後、次
段のパターンニングのために着色溶液を重ね塗りする
際、前段の色パターンを保護するための保護膜を設けず
とも、その前段の色パターンに前記したような損傷をほ
とんど生じることがない。(Operation) Another aprotic solvent having a smaller dipole moment used for dilution than the polar aprotic solvent having high solubility functions relatively as a non-solvent for the polyimide precursor. Therefore, after finishing the patterning of the previous step, when overcoating with the coloring solution for the patterning of the next step, without providing a protective film for protecting the color pattern of the previous step, It causes almost no such damage.
（実施例） 液晶ディスプレイ用のカラーフィルタとして、第１図に
示すように、ガラス基板10上にレッドパターンＲ、グリ
ーンパターンＧ、ブルーパターンＢの３色の色パターン
を有するカラーフィルタ20を製造した。各色パターン
は、レッド、グリーン、ブルーの順に順次形成した。(Example) As a color filter for a liquid crystal display, as shown in FIG. 1, a color filter 20 having three color patterns of red pattern R, green pattern G and blue pattern B on a glass substrate 10 was manufactured. . Each color pattern was formed in order of red, green, and blue.
塗布に用いた着色溶液の組成、および各色パターンの形
成は次のとおりである。The composition of the colored solution used for coating and the formation of each color pattern are as follows.
着色溶液 （レッド用） アシッドレッド 257 0.5g ポリイミド前駆体溶液 5.0g メチルセロソルブ 8.5g シランカップリング剤 微量 表面改質材 微量 （グリーン用） ソルベントイエロー77 0.5g アシッドブルー７ 0.5g ポリイミド前駆体溶液 5.0g メチルセロソルブ 8.5g シランカップリング剤 微量 （ブルー用） ソルベントブルー42 0.5g ポリイミド前駆体溶液 5.0g メチルセロソルブ 8.5g シランカップリング剤 微量 なお、ポリイミド前駆体溶液は、ポリイミド前駆体をＮ
−メチル−２−ピロリドン、またはジメチルホルムアミ
ド等の中に溶解した溶液である。Coloring Solution (for Red) Acid Red 257 0.5g Polyimide Precursor Solution 5.0g Methyl Cellosolve 8.5g Silane Coupling Agent Minor Surface Modifying Agent Trace (for Green) Solvent Yellow 77 0.5g Acid Blue 7 0.5g Polyimide Precursor Solution 5.0 g Methyl cellosolve 8.5g Silane coupling agent Trace (for blue) Solvent Blue 42 0.5g Polyimide precursor solution 5.0g Methyl cellosolve 8.5g Silane coupling agent Trace A polyimide precursor solution is a polyimide precursor solution
-Methyl-2-pyrrolidone, a solution dissolved in dimethylformamide or the like.
各パターンの形成 （ａ）着色層のコーティング 前記各着色溶液をスピンナーによって回転塗布する。回
転塗布の条件は、1000rpm、90秒である。Formation of Each Pattern (a) Coating of Colored Layer Each of the colored solutions is spin-coated with a spinner. The conditions for spin coating are 1000 rpm and 90 seconds.
（ｂ）第１のプレベーク N2中、150℃で30分の熱処理を行なう。(B) Heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes in the first prebaked N 2 .
（ｃ）ポジ型フォトレジストの塗布 ポジ型フォトレジストのスピンナーによって回転塗布す
る。回転塗布の条件は、3000rpm、30秒である。(C) Application of positive photoresist A spin coating of a positive photoresist is applied by spin coating. The conditions for spin coating are 3000 rpm and 30 seconds.
（ｄ）第２のプレベーク N2中、110℃で30分の熱処理を行なう。(D) Heat treatment at 110 ° C. for 30 minutes in the second pre-bake N 2 .
（ｅ）パターン露光 フォトレジスト層の上に所定のフォトマスクを密着させ
て紫外線露光を行なう。露光のエネルギーは80mJ/cm2で
ある。(E) Pattern exposure A predetermined photomask is brought into close contact with the photoresist layer and UV exposure is performed. The energy of exposure is 80 mJ / cm 2 .
（ｆ）現像およびエッチング 水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、充分に水洗し
た。(F) Development and etching After treatment with an aqueous solution of sodium hydroxide, it was thoroughly washed with water.
（ｇ）フォトレジストの剥離 セロソルブアセテートを用いて、マスクとしてのフォト
レジストを剥離した。(G) Stripping of Photoresist The photoresist as a mask was stripped using cellosolve acetate.
（ｈ）ポーストベーク N2中、250℃で30分の熱処理を行なう。(H) Perform heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes in post bake N 2 .
以上の操作を各色ごとに行なって、前記カラーフィルタ
20を完成した。なお、図示はしてないが、各色パターン
をすべて形成し終えた後、その上を透明な樹脂膜によっ
て保護する。その場合、樹脂膜としてポリイミド系の材
料を用いたときに、レッド用の着色溶液中の表面改質材
は、樹脂膜塗布時にレッドパターンＲを有効に保護す
る。樹脂膜を非ポリイミド系の材料、たとえばアクリル
系あるいはエポキシ系で形成する場合には、前記表面改
質材を省略することもできる。Perform the above operation for each color to
Completed 20. Although not shown, after forming all the color patterns, the upper part is protected by a transparent resin film. In that case, when a polyimide-based material is used as the resin film, the surface modifier in the red coloring solution effectively protects the red pattern R when applying the resin film. When the resin film is formed of a non-polyimide type material such as an acrylic type or an epoxy type, the surface modifier may be omitted.
（発明の効果） この発明では、ポリイミド前駆体溶液の溶媒として、溶
解性にすぐれた極性非プロトン溶媒を用いる一方、ポリ
イミド前駆体溶液を希釈する希釈溶媒として、ポリイミ
ド前駆体溶液の極性非プロトン溶媒よりも双極子モーメ
ントの小さな他の非プロトン溶媒を用いるようにしてい
るので、既に形成した前段の色パターンの保護のための
保護膜を形成することなく、次段の色パターンを形成す
ることができ、複数の色パターンを有するカラーフィル
タの製造プロセスを大幅に簡略化することができる。ま
た、各色パターン間の保護膜がなくなることから、光の
透過性の良好なカラーフィルタを得ることができる。(Effect of the Invention) In the present invention, a polar aprotic solvent having excellent solubility is used as a solvent for a polyimide precursor solution, while a polar aprotic solvent for a polyimide precursor solution is used as a diluting solvent for diluting the polyimide precursor solution. Since other aprotic solvent with a smaller dipole moment is used, it is possible to form the next color pattern without forming a protective film for protecting the already formed previous color pattern. Therefore, the manufacturing process of the color filter having a plurality of color patterns can be greatly simplified. Further, since the protective film between the color patterns is eliminated, it is possible to obtain a color filter having good light transmittance.
第１図はこの発明によって得たカラーフィルタの一実施
例を示す断面図である。 10……ガラス基板、20……カラーフィルタ、Ｒ……レッ
ドパターン、Ｇ……グリーンパターン、Ｂ……ブルーパ
ターン。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the color filter obtained by the present invention. 10 ... Glass substrate, 20 ... Color filter, R ... Red pattern, G ... Green pattern, B ... Blue pattern.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−46325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−207010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−237441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−129707（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-58-46325 (JP, A) JP-A-58-207010 (JP, A) JP-A-60-237441 (JP, A) JP-A-60- 129707 (JP, A)
Claims (4)
ラーフィルタを製造するに際し、着色したポリイミド前
駆体溶液を希釈溶媒で希釈したポリイミド系の着色溶液
を用いて、各色パターンを形成するための着色層を前記
基板上に形成し、その着色層をフォトリソグラフィ技術
によってパターンニングするカラーフィルタの製造方法
であり、前段の色パターンを形成した後、その前段の色
パターン上に中間保護膜を形成することなく、次段の色
パターンを形成するための着色層を形成する方法におい
て、前記ポリイミド前駆体溶液の溶媒として極性非プロ
トン溶媒を用い、しかも、前記希釈溶媒として、その極
性非プロトン溶媒よりも双極子モーメントの小さな他の
非プロトン溶媒を用いることを特徴とする、カラーフィ
ルタの製造方法。1. A method for producing a color filter having a plurality of color patterns on one surface of a substrate, wherein each color pattern is formed by using a polyimide-based coloring solution prepared by diluting a colored polyimide precursor solution with a diluting solvent. A method of manufacturing a color filter in which a colored layer is formed on the substrate and the colored layer is patterned by a photolithography technique. After forming a color pattern of a preceding stage, an intermediate protective film is formed on the color pattern of the preceding stage. Without using a polar aprotic solvent as the solvent of the polyimide precursor solution in the method for forming a colored layer for forming the next color pattern, and moreover, as the diluting solvent, from the polar aprotic solvent Also uses another aprotic solvent having a small dipole moment.
る、特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルタの製造
方法。2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the diluent solvent is a cellosolve type solvent.
る、特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルタの製造
方法。3. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the diluent solvent is a carbitol type solvent.
ムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド、あるいはこれらの混
合液のいずれか一つである、特許請求の範囲第１項記載
のカラーフィルタの製造方法。4. The polar aprotic solvent is any one of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, or a mixed solution thereof, according to claim 1. Of manufacturing color filter of.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP60288689A JPH0786563B2 (en) | 1985-12-21 | 1985-12-21 | Color filter manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP60288689A JPH0786563B2 (en) | 1985-12-21 | 1985-12-21 | Color filter manufacturing method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS62147402A JPS62147402A (en) | 1987-07-01 |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5846325A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Sharp Corp | Cell structure of color liquid crystal display device |
| JPS58207010A (en) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Surface reforming method of micro color filter colored resin film |
-
1985
- 1985-12-21 JP JP60288689A patent/JPH0786563B2/en not_active Expired - Fee Related
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