JPH0820568B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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- JPH0820568B2 JPH0820568B2 JP17499588A JP17499588A JPH0820568B2 JP H0820568 B2 JPH0820568 B2 JP H0820568B2 JP 17499588 A JP17499588 A JP 17499588A JP 17499588 A JP17499588 A JP 17499588A JP H0820568 B2 JPH0820568 B2 JP H0820568B2
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- dyeing
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- dyes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔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する。
近年、カラーフィルタは様々な分野で広く利用される
ようになっている。例えば、カラー液晶表示装置やカラ
ービデオカメラ、カラーセンサ、カラーイメージセンサ
等、カラー画像の入出力装置に使用されているカラーフ
ィルタは画素を形成するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
のドット単位で形成した微小なセルに対応させてR,G,B
のカラーフィルタを取付けることにより、R,G,Bの像を
各ドット単位で得るようにしている。従来、用いられて
きたこのような微小なR,G,Bのカラーフィルタの製造技
術を簡単に説明する。
ようになっている。例えば、カラー液晶表示装置やカラ
ービデオカメラ、カラーセンサ、カラーイメージセンサ
等、カラー画像の入出力装置に使用されているカラーフ
ィルタは画素を形成するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
のドット単位で形成した微小なセルに対応させてR,G,B
のカラーフィルタを取付けることにより、R,G,Bの像を
各ドット単位で得るようにしている。従来、用いられて
きたこのような微小なR,G,Bのカラーフィルタの製造技
術を簡単に説明する。
先ず、フィルタのベースとなる透明基板上に、或いは
イメージセンサ等においてはCCD（固体撮像素子）の半
導体ウエハー上にゼラチン、グリュー、ガゼイン、ポリ
アクリルアミド等の水溶性高分子材料に重クロム酸塩を
加えて感光性を付与したものを塗布する。次にこれをマ
スク露光法によってレリーフパターンを形成し、現像し
て目的領域それぞれにフィルタのもとになる可染性膜を
形成する。次にアゾ系染料等の酸性染料で、この可染性
膜を染色する。次にタンニン酸、吐酒石等で防染処理を
行い、第一色目のカラーフィルタを得る。このような処
理を第二色目、第三色目についても同様にして行い、そ
の後、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等により表
面保護層を形成して完成させる。
イメージセンサ等においてはCCD（固体撮像素子）の半
導体ウエハー上にゼラチン、グリュー、ガゼイン、ポリ
アクリルアミド等の水溶性高分子材料に重クロム酸塩を
加えて感光性を付与したものを塗布する。次にこれをマ
スク露光法によってレリーフパターンを形成し、現像し
て目的領域それぞれにフィルタのもとになる可染性膜を
形成する。次にアゾ系染料等の酸性染料で、この可染性
膜を染色する。次にタンニン酸、吐酒石等で防染処理を
行い、第一色目のカラーフィルタを得る。このような処
理を第二色目、第三色目についても同様にして行い、そ
の後、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等により表
面保護層を形成して完成させる。
このように従来のカラーフィルタは透明基板や半導体
ウエハー等の基板上に可染性膜を形成し、これを染料で
染めることにより得る。ところで、従来のカラーフィル
タの緑色は、イエロー（Yellow）系染料と、シアン（Cy
an）系染料を混合した染料により染色することで得る。
この場合、Yellow系染料としてはKayanol Yellow N5、K
ayanol Yellow GL1（いずれも日本火薬（株）製；商品
名）,Lansyn Yellow GLN（サントス社製；商品名）等の
アゾ染料が用いられる。また、Cyan系の染料としては、
Erio green B400％は（チバガイギー社製；商品名）、A
cid Brillant Milling Green B（東京化成（株）製；商
品名）、等のトリフェニールメタン染料が用いられる。
ウエハー等の基板上に可染性膜を形成し、これを染料で
染めることにより得る。ところで、従来のカラーフィル
タの緑色は、イエロー（Yellow）系染料と、シアン（Cy
an）系染料を混合した染料により染色することで得る。
この場合、Yellow系染料としてはKayanol Yellow N5、K
ayanol Yellow GL1（いずれも日本火薬（株）製；商品
名）,Lansyn Yellow GLN（サントス社製；商品名）等の
アゾ染料が用いられる。また、Cyan系の染料としては、
Erio green B400％は（チバガイギー社製；商品名）、A
cid Brillant Milling Green B（東京化成（株）製；商
品名）、等のトリフェニールメタン染料が用いられる。
これら染料は相対的に比較して染まり易いものと、染
まり難い性質のものがある。すなわち、染料同士の比較
において、可染性膜を染める速さが異なり、特にシアン
系のものが染まり難い傾向がある。しかるに従来におい
てはイエローとシアン系の二種の染料を混合して用いた
ため、思い通りの緑色に染色できない。例えば、第２図
に示すような分光カーブとなり、特にシアン系染料に左
右される長波長側でａのような透光部を持っていて、異
常分光が避けられない。
まり難い性質のものがある。すなわち、染料同士の比較
において、可染性膜を染める速さが異なり、特にシアン
系のものが染まり難い傾向がある。しかるに従来におい
てはイエローとシアン系の二種の染料を混合して用いた
ため、思い通りの緑色に染色できない。例えば、第２図
に示すような分光カーブとなり、特にシアン系染料に左
右される長波長側でａのような透光部を持っていて、異
常分光が避けられない。
そこで、この発明の目的とするところは、目的の特性
を持つフィルタを得ることができるカラーフィルタの製
造方法を提供することにある。
を持つフィルタを得ることができるカラーフィルタの製
造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、可染性膜を形成し、この可染性膜の同じ
領域を二種以上の染料で染色して目的の光学特性のフィ
ルタを形成する方法において、 前記可染性膜を前記染料のうち、前記可染性膜に対し
て染めにくい染料により染色する第１段階の染色工程
と、この第１の段階の染色工程の終了後、染め易い染料
により染色する第２段階の染色工程とからなることを特
徴とする。
る。すなわち、可染性膜を形成し、この可染性膜の同じ
領域を二種以上の染料で染色して目的の光学特性のフィ
ルタを形成する方法において、 前記可染性膜を前記染料のうち、前記可染性膜に対し
て染めにくい染料により染色する第１段階の染色工程
と、この第１の段階の染色工程の終了後、染め易い染料
により染色する第２段階の染色工程とからなることを特
徴とする。
このように可染性膜の同じ領域を二種以上の染料で染
色して目的の光学特性のフィルタを得る場合に、はじめ
に前記染料のうち、前記可染性膜に対して染めにくい染
料により染色し、次に染めやすい染料による染色を行っ
て目的の色に着色する。
色して目的の光学特性のフィルタを得る場合に、はじめ
に前記染料のうち、前記可染性膜に対して染めにくい染
料により染色し、次に染めやすい染料による染色を行っ
て目的の色に着色する。
そのため、複数種の染料による混合染色により目的の
色に着色する場合に、染料の混合液を用いた時には染料
の種類により染まる早さが違うので、目的の色を出し難
くかったが、染まり難い方から順に一種類ずつの染料で
染めるので、染まり具合を見なから染色を調整すること
ができ、従って、目的の状態に着色されたカラーフィル
タを得易くなる。
色に着色する場合に、染料の混合液を用いた時には染料
の種類により染まる早さが違うので、目的の色を出し難
くかったが、染まり難い方から順に一種類ずつの染料で
染めるので、染まり具合を見なから染色を調整すること
ができ、従って、目的の状態に着色されたカラーフィル
タを得易くなる。
尚、染色後の防染処理は必ずしも必要はないが、染料
等の条件により中間膜による防染処理や、化学処理によ
る防染処理等、任意に選択できる。
等の条件により中間膜による防染処理や、化学処理によ
る防染処理等、任意に選択できる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すカラーフィルタ製造工
程の説明図であり、単独のフィルタについて説明する
が、CCD等の半導体ウエハー上にじかにフィルタを形成
するオンチップフィルタの場合にも同様の手法が適用で
きる。本発明ではまず初めに、第１図（ａ）に示すよう
にガラス基板１（オンチップフィルタの場合には半導体
ウエハーとなる）を用意し、これをスピンナーにセット
する。そして、ゼラチンに重クロム酸塩を加えた溶液を
前記ガラス基板１上の中心領域に落とし、スピンナーに
より前記ガラス基板１を1000r.p.m程度の回転速度で、
前記中心領域を中心に水平回転させ、前記溶液を拡散さ
せて（ｂ）のように一面に塗布する。これにより、ガラ
ス基板１上に可染性感光膜２を形成する。次に第１図
（ｃ）に示すように、液晶パネルやカラーセンサ等の例
では、画素を形成するドット対応の領域、すなわち、フ
ィルタ形成領域を描いたネガ状のフォトマスク３を通し
て可染性感光膜２に紫外線を露光する。これにより、可
染性感光膜２の露光部分は硬化するので、次にこの可染
性感光膜２を水現像して未露光部分を除去する。この結
果、第１図（ｄ）のように紫外線が当たった領域のみが
レリーフパターンとして残り、フィルタ形成領域である
被染色パターン４が残る。
第１図は本発明の一実施例を示すカラーフィルタ製造工
程の説明図であり、単独のフィルタについて説明する
が、CCD等の半導体ウエハー上にじかにフィルタを形成
するオンチップフィルタの場合にも同様の手法が適用で
きる。本発明ではまず初めに、第１図（ａ）に示すよう
にガラス基板１（オンチップフィルタの場合には半導体
ウエハーとなる）を用意し、これをスピンナーにセット
する。そして、ゼラチンに重クロム酸塩を加えた溶液を
前記ガラス基板１上の中心領域に落とし、スピンナーに
より前記ガラス基板１を1000r.p.m程度の回転速度で、
前記中心領域を中心に水平回転させ、前記溶液を拡散さ
せて（ｂ）のように一面に塗布する。これにより、ガラ
ス基板１上に可染性感光膜２を形成する。次に第１図
（ｃ）に示すように、液晶パネルやカラーセンサ等の例
では、画素を形成するドット対応の領域、すなわち、フ
ィルタ形成領域を描いたネガ状のフォトマスク３を通し
て可染性感光膜２に紫外線を露光する。これにより、可
染性感光膜２の露光部分は硬化するので、次にこの可染
性感光膜２を水現像して未露光部分を除去する。この結
果、第１図（ｄ）のように紫外線が当たった領域のみが
レリーフパターンとして残り、フィルタ形成領域である
被染色パターン４が残る。
次いでこの被染色パターン４に対する染色工程に移る
が、ここで先ず初めに緑色フィルタを作製するものとす
ると、イエロー系の染料であるアゾ染料及びシアン系の
染料であるトリフェニールメタン染料により染色するが
前者に比べ、後者の方が染色し難い傾向がある。従っ
て、ここでは初めに、染まり難い染料であるシアン系の
染料「Pracical Turauoise H−Ａ（ICI製：商品名）」
により被染色パターン４をシアンに染め、これが終わっ
た後にイエロー系の染料である「Polar Yellow GN（チ
バガイギー製：商品名）」にて染色する。これにより被
染色パターン４は目的のグリーンに染めることができ
る。次にタンニン酸水溶液と吐酒石水溶液に浸漬して防
染処理を行い、染色パターン５を形成して第一色目のカ
ラーフィルタを得る。
が、ここで先ず初めに緑色フィルタを作製するものとす
ると、イエロー系の染料であるアゾ染料及びシアン系の
染料であるトリフェニールメタン染料により染色するが
前者に比べ、後者の方が染色し難い傾向がある。従っ
て、ここでは初めに、染まり難い染料であるシアン系の
染料「Pracical Turauoise H−Ａ（ICI製：商品名）」
により被染色パターン４をシアンに染め、これが終わっ
た後にイエロー系の染料である「Polar Yellow GN（チ
バガイギー製：商品名）」にて染色する。これにより被
染色パターン４は目的のグリーンに染めることができ
る。次にタンニン酸水溶液と吐酒石水溶液に浸漬して防
染処理を行い、染色パターン５を形成して第一色目のカ
ラーフィルタを得る。
以上のような工程を色の数だけ繰返すことによりG,R,
Bの三原色フィルタが得られる。尚、Ｒ（赤色）の染色
には例えばカヤカランスカレットGL（日本火薬製）の１
％水溶液に浸漬することで、また、Ｂ（青色）の染色に
は例えばミツイアシッドミーリングスカイブルーFSE
（三井東圧製）の１％水溶液に浸漬することで染色し、
染色後はタンニン酸水溶液と吐酒石水溶液に浸漬して防
染の為の固着処理を行い、第１図（ｆ）のようなカラー
フィルタを得る。
Bの三原色フィルタが得られる。尚、Ｒ（赤色）の染色
には例えばカヤカランスカレットGL（日本火薬製）の１
％水溶液に浸漬することで、また、Ｂ（青色）の染色に
は例えばミツイアシッドミーリングスカイブルーFSE
（三井東圧製）の１％水溶液に浸漬することで染色し、
染色後はタンニン酸水溶液と吐酒石水溶液に浸漬して防
染の為の固着処理を行い、第１図（ｆ）のようなカラー
フィルタを得る。
最後にこの上より熱硬化型アクリル樹脂をスピンナー
で塗布して熱硬化させ、トップコート層６を形成し、第
１図（ｇ）のようなカラーフィルタを得る。
で塗布して熱硬化させ、トップコート層６を形成し、第
１図（ｇ）のようなカラーフィルタを得る。
以上はR,G,Bの三原色フィルタを製造する場合の例で
あるが、多種の染料を用いて目的の一つの色に染める単
色フィルタを製造する場合にも本発明を適用できる。
あるが、多種の染料を用いて目的の一つの色に染める単
色フィルタを製造する場合にも本発明を適用できる。
要するに本発明は透明基板あるいは半導体ウエハー等
のようなフィルタのベースとなる基板上に可染性膜を形
成し、この可染性膜の同じ領域を二重以上の染料で染色
して目的の光学特性のカラーフィルタを製造する方法に
おいて、初めに前記染料のうち、前記可染性膜に対して
相対的に染め難い方の染料にて染色処理し、その後に染
め易い方の染料による染色をするようにしたものであ
る。従って、染め難い染料によりその染料による目的の
色に染め、次に染め易い染料により染め重ねる形で最終
目標の色を出すようにしていることから、目的の光学特
性を有するカラーフィルタを容易に得ることができるよ
うになる。特にグリーン（緑）の原色フィルタを作る場
合は、イエロー系とシアン系の染料により着色して得る
ので、両染料の可染性膜に対する染色速度の差が目的の
光学特性に影響を与えて思うような特性を得にくかった
が、染色速度が遅いシアン系の染料により先に染色して
おり、シアン系の染色状態は長波長の透過特性に影響を
与えるので、本方法によりシアン系の染色状態を調整し
た後、イエロー系を染め重ねることで、第２図のａのよ
うなグリーン波長を越える長波長領域の透過を抑えるこ
とができるようになる。
のようなフィルタのベースとなる基板上に可染性膜を形
成し、この可染性膜の同じ領域を二重以上の染料で染色
して目的の光学特性のカラーフィルタを製造する方法に
おいて、初めに前記染料のうち、前記可染性膜に対して
相対的に染め難い方の染料にて染色処理し、その後に染
め易い方の染料による染色をするようにしたものであ
る。従って、染め難い染料によりその染料による目的の
色に染め、次に染め易い染料により染め重ねる形で最終
目標の色を出すようにしていることから、目的の光学特
性を有するカラーフィルタを容易に得ることができるよ
うになる。特にグリーン（緑）の原色フィルタを作る場
合は、イエロー系とシアン系の染料により着色して得る
ので、両染料の可染性膜に対する染色速度の差が目的の
光学特性に影響を与えて思うような特性を得にくかった
が、染色速度が遅いシアン系の染料により先に染色して
おり、シアン系の染色状態は長波長の透過特性に影響を
与えるので、本方法によりシアン系の染色状態を調整し
た後、イエロー系を染め重ねることで、第２図のａのよ
うなグリーン波長を越える長波長領域の透過を抑えるこ
とができるようになる。
以上、詳述したように本発明によれば、目的の特性を
持つカラーフィルタを容易に得ることができるカラーフ
ィルタの製造方法を提供することができるようになる。
持つカラーフィルタを容易に得ることができるカラーフ
ィルタの製造方法を提供することができるようになる。
第１図は本発明の一実施例を示す工程図、第２図は従来
の透過特性を示す図である。 １……ガラス基板、２……可染性感光膜、３……フォト
マスク、４……被染色パターン、５……染色パターン、
６……トップコート層。
の透過特性を示す図である。 １……ガラス基板、２……可染性感光膜、３……フォト
マスク、４……被染色パターン、５……染色パターン、
６……トップコート層。
Claims (2)
- 【請求項１】可染性膜を形成し、この可染性膜の同じ領
域を二種以上の染料で染色して目的の光学特性のフィル
タを形成する方法において、 前記可染性膜を前記染料のうち、前記可染性膜に対して
染めにくい染料により染色する第１段階の染色工程と、
この第１の段階の染色工程の終了後、染め易い染料によ
り染色する第２段階の染色工程とからなることを特徴と
するカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項２】染色は染まり難い順に染料１種類ずつ行う
ことを特徴とす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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499588A JPH0820568B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499588A JPH0820568B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225801A JPH0225801A (ja) | 1990-01-29 |
| JPH0820568B2 true JPH0820568B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15988379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17499588A Expired - Fee Related JPH0820568B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820568B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114690476B (zh) * | 2022-03-25 | 2023-09-26 | 广州华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177013A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Seikosha Co Ltd | カラ−フイルタの製法 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17499588A patent/JPH0820568B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225801A (ja) | 1990-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |