JPH08220327A - Color filter - Google Patents

Color filter

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Publication number
JPH08220327A
JPH08220327A JP2182295A JP2182295A JPH08220327A JP H08220327 A JPH08220327 A JP H08220327A JP 2182295 A JP2182295 A JP 2182295A JP 2182295 A JP2182295 A JP 2182295A JP H08220327 A JPH08220327 A JP H08220327A
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JP
Japan
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resin
thin film
layer
color filter
film
Prior art date
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Application number
JP2182295A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Toyosaki
貴之 豊崎
Takao Kitagawa
隆夫 北川
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08220327A publication Critical patent/JPH08220327A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a color filter having high flatness and reliability by providing a thin film having a specific film thickness on a colored layer. CONSTITUTION: The color filter is provided with a light shielding layer and a coloring layer on a transparent substrate. As the light shielding layer, metal chromium, molybdenum, tantalum, aluminum or these oxides or a resin, in which a black pigment is dispersed, is used. As the colored layer, a mixture prepared by dispersing a dye or pigment in an acrylic resin, a polyester resin, a polyvinyl alcohol resin or a polyimide resin is used. As the thin film provided on the colored layer, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin or the like is used. Particularly the polyimide resin consisting of a polymer expressed by a formula as a main structural unit is preferable. It is important for the thin film to have <=0.5μm film thickness. When the film thickness exceeds 0.5μm, an ITO formed thereon is easily strippable by the stress strain in orientation process.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子、固体撮像
素子などに用いられるカラーフィルタに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used for a liquid crystal display device, a solid-state image pickup device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子などに用いられるカラーフ
ィルタは、透明基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)
の着色層および各色部の周囲に光遮光性物質を備えた構
造になっている。また、一般的には、表面保護および平
坦化を目的として着色層上に透明保護膜が形成されてい
る。
2. Description of the Related Art Color filters used in liquid crystal display devices and the like have red (R), green (G), and blue (B) on a transparent substrate.
The structure has a light-shielding substance around the colored layer and each color part. A transparent protective film is generally formed on the colored layer for the purpose of surface protection and flattening.

【0003】現在透明保護膜として、アクリル樹脂(特
開平3-251819号公報)、エポキシ樹脂(特開平2-228630
号公報)、ポリイミド樹脂(特開昭61-254905 号公
報)、シリコーン樹脂(特開昭63-241076 号公報)、イ
ミド変性シリコーン(特開昭63ー291924 )などが用いら
れている。これらの透明保護膜は平坦化するために1μ
m以上の膜を形成している。
Currently, as a transparent protective film, an acrylic resin (JP-A-3-251819) and an epoxy resin (JP-A-2-228630) are used.
JP-A-61-254905), silicone resin (JP-A-63-241076), imide-modified silicone (JP-A-63-291924) and the like. These transparent protective films have a thickness of 1 μm for flattening.
A film of m or more is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の透明保護膜には、下地となる透明基板、着色層および
遮光層との密着性があまり良くないこと、僅かに着色し
ているためにカラーフィルタの透明性を低下させるこ
と、保護膜の熱膨張率が適当でないため、その上に形成
するITO(透明電極層)が配向膜処理工程で応力歪み
により剥がれが生じる、などの問題があった。また、透
明保護膜をつけることによりカラーフィルタの製造に関
して工程が増えるため、コストが高くなるだけでなく、
欠陥品も多くなり歩留まりが悪くなるという生産上の問
題もあった。このため、透明保護膜を除いて着色層上に
直接透明電極をつけることがよく行なわれるようになっ
た。ところが、表面の平坦性がやや悪いため透明電極の
高抵抗化や配向膜の配向不良などが生じたり着色層から
のイオン性不純物が液晶表示装置に悪影響を与えるとい
う問題があった。
However, these transparent protective films have poor adhesion to the underlying transparent substrate, the colored layer and the light-shielding layer, and are colored slightly so that the color filter However, there is a problem that the transparency (1) is lowered and the thermal expansion coefficient of the protective film is not appropriate, so that the ITO (transparent electrode layer) formed on the protective film is peeled off due to stress strain in the alignment film treatment step. Further, by adding a transparent protective film, the number of steps for manufacturing the color filter is increased, which not only increases the cost but also
There is also a problem in production that the number of defective products increases and the yield deteriorates. For this reason, it is often practiced to directly attach the transparent electrode on the colored layer excluding the transparent protective film. However, since the flatness of the surface is rather poor, there are problems that the resistance of the transparent electrode is increased, the alignment film is misaligned, and the ionic impurities from the colored layer adversely affect the liquid crystal display device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本研究者らは鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have earnestly studied and arrived at the present invention.

【0006】すなわち、本発明は、透明基板上に遮光層
および着色層が設けられたカラーフィルタにおいて、膜
厚0.5 μm以下の薄膜を形成することを特徴としてい
る。このような配置にすることにより、従来の透明保護
膜の欠点が改善され、信頼性の高い低コストのカラーフ
ィルタが得られる。
That is, the present invention is characterized in that a thin film having a thickness of 0.5 μm or less is formed in a color filter in which a light shielding layer and a coloring layer are provided on a transparent substrate. With such an arrangement, the drawbacks of the conventional transparent protective film are improved, and a highly reliable and low cost color filter can be obtained.

【0007】本発明のカラーフィルタは、透明基板上に
着色層、薄膜がこの順に設けられたものであり、通常こ
の上に酸化インジウム錫などの透明電極層が形成され
る。
In the color filter of the present invention, a colored layer and a thin film are provided in this order on a transparent substrate, and a transparent electrode layer of indium tin oxide or the like is usually formed thereon.

【0008】透明基板としては特に限定されるものでは
ないが、アルカリガラス、無アルカリガラスなどのガラ
ス板やポリカーボネート、ポリメタクリレートなどの樹
脂基板を用いることができる。これらの中では7059
(コーニング社)、OA2(日本電気硝子)、NA40
(HOYA)などの無アルカリガラスがアルカリ溶出
性、耐熱性、耐薬品性、清浄度などから好適である。
The transparent substrate is not particularly limited, but a glass plate such as alkali glass or non-alkali glass or a resin substrate such as polycarbonate or polymethacrylate can be used. 7059 among these
(Corning Corporation), OA2 (Nippon Electric Glass), NA40
Alkali-free glass such as (HOYA) is preferable in terms of alkali elution, heat resistance, chemical resistance, cleanliness and the like.

【0009】着色層は特に限定されるものではないが、
アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコー
ル樹脂、ポリイミド樹脂などの1種あるいは2種以上の
混合物およびこれらの感光性樹脂などに染料または顔料
などの着色剤を分散混合して赤、青、緑の画素を形成し
たものが用いられる。この着色層の形成方法としては染
色法、顔料分散法、転写法、印刷法および電着法など適
宜を用いることが可能である。
Although the colored layer is not particularly limited,
Acrylic resin, polyester resin, polyvinyl alcohol resin, polyimide resin and the like, or a mixture of two or more kinds thereof, and a colorant such as a dye or a pigment are dispersed and mixed in these photosensitive resins to form red, blue and green pixels. The formed one is used. As a method for forming the colored layer, a dyeing method, a pigment dispersion method, a transfer method, a printing method, an electrodeposition method or the like can be appropriately used.

【0010】各画素間にはコントラストの向上などのた
め、必要に応じて金属および樹脂などからなる遮光層が
設けられている。具体的には金属クロム、酸化クロム、
モリブデン、タンタル、アルミニウムおよびそれらの酸
化物、さらにカーボンや黒色顔料を分散した樹脂などが
使用される。この中でも遮光性、成膜性などから金属ク
ロムおよび酸化クロムが好適である。
A light-shielding layer made of metal, resin, or the like is provided between the pixels as needed to improve the contrast. Specifically, metallic chromium, chromium oxide,
Resins in which molybdenum, tantalum, aluminum and oxides thereof, carbon, and black pigment are dispersed are used. Among these, metallic chromium and chromium oxide are preferable in terms of light-shielding properties and film forming properties.

【0011】本発明において薄膜は、通常透明保護層と
して作用する。薄膜としては、アクリル樹脂、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂など公知の樹脂
を適宜使用しうるが、好ましいのは、ポリイミド樹脂で
あり、特に好ましく用いられるのは、次の一般式
In the present invention, the thin film usually acts as a transparent protective layer. As the thin film, a known resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a silicone resin may be appropriately used, but a polyimide resin is preferable, and a particularly preferable one is the following general formula:

【化1】 で示されるポリマーを主たる構成単位として含有する樹
脂である。上記一般式中Rは少なくとも2個以上の炭
素原子を有する3価または、4価の有機基である。ポリ
イミド樹脂の耐熱性からは、Rはポリマー主鎖のカル
ボニル基との結合が芳香環あるいは芳香族複素環から直
接行われている構造を有するものが好ましい。上記一般
式中Rは少なくとも2個以上の炭素原子を有する2価
の有機基である。ポリイミド樹脂の耐熱性からは、R
はポリマー主鎖のアミド基との結合が芳香族環から直接
行われている構造を持つものが好ましい。
Embedded image It is a resin containing the polymer represented by as a main constituent unit. In the above general formula, R 1 is a trivalent or tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms. From the heat resistance of the polyimide resin, R 1 preferably has a structure in which the bond with the carbonyl group of the polymer main chain is directly formed from an aromatic ring or an aromatic heterocycle. In the above general formula, R 2 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms. From the heat resistance of the polyimide resin, R 2
Is preferably one having a structure in which the bond to the amide group of the polymer main chain is directly formed from the aromatic ring.

【0012】このポリイミド樹脂の具体的な例として
は、ピロメリット酸二無水物と、3,3'- (または、4,4'
- )ジアミノジフェニルスルホン、3 ,3',4 ,4'-ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と、3,3'- (また
は、4,4'- )ジアミノジフェニルスルホン、3 ,3',4 ,
4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、3,3'-
(または、4,4'- )ジアミノジフェニルスルホン、ピロ
メリット酸二無水物および 3 ,3',4 ,4'- ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物と、3,3'- (または、4,4'
- )ジアミノジフェニルスルホン、3 ,3',4 ,4'-ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸無水物と、3,3'- (または、
4,4'- )ジアミノジフェニルスルホンおよびビス(3-ア
ミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、3 ,3',4 ,
4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物と、3,3'-
(または、4,4'- )ジアミノジフェニルスルホンおよび
3,3'-ジアミノジフェニルメタン、ビス(3-アミノプロ
ピル)テトラメチルジシロキサンなどから合成されるポ
リアミド酸を加熱等によりポリイミド樹脂としたものが
好ましく用いられる。ポリイミド樹脂は、前記一般式で
示されるもののみからなるものであってもよいし、他の
構造単位との共重合体であってもよい。共重合に用いら
れる構造単位の種類としては、ポリエーテルアミド酸、
ポリエステルアミド酸の構造単位が典型的な例として挙
げられるがこれらには限定されない。薄膜の塗布方法と
しては、スピンナー法、ロールコータ法、印刷法、ディ
ップ法など任意の方法で行うことができる。
Specific examples of this polyimide resin include pyromellitic dianhydride and 3,3'- (or 4,4 '
-) Diaminodiphenyl sulfone, 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and 3,3'- (or 4,4'-) diaminodiphenyl sulfone, 3,3', 4,
4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 3,3'-
(Or 4,4'-) diaminodiphenyl sulfone, pyromellitic dianhydride and 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3'- (or 4,4 '
-) Diaminodiphenyl sulfone, 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, and 3,3'- (or,
4,4 '-) diaminodiphenyl sulfone and bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 3,3', 4,
4'-benzophenone tetracarboxylic anhydride and 3,3'-
(Or 4,4'-) diaminodiphenyl sulfone and
It is preferable to use a polyamic acid synthesized from 3,3′-diaminodiphenylmethane, bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, etc. as a polyimide resin by heating or the like. The polyimide resin may be composed of only one represented by the above general formula, or may be a copolymer with another structural unit. The types of structural units used for copolymerization include polyether amic acid,
The structural unit of polyester amic acid is mentioned as a typical example, However, It is not limited to these. The thin film can be applied by any method such as a spinner method, a roll coater method, a printing method and a dipping method.

【0013】本発明ではこの薄膜の膜厚を0.5 μm以下
とすることが重要である。これは、膜厚が0.5 μmを越
えると薄膜とその上に形成するITO(透明電極層)の
熱膨張率が適当でなく、配向膜処理工程で応力歪みによ
りITOの剥がれが生じたり、低波長(400 〜500nm )
側の透明性が低下してブルー画素の輝度が小さくなる為
である。膜厚が0.5 μm以下では、膜厚が薄いために熱
膨張率の影響はほとんどないためITOの剥がれも起ら
ないし、低波長側の透明性の低下も小さく、ブルー画素
も十分な輝度を有している。また、透明保護膜を形成す
る場合と同様に工程は1つ増えるものの、処理量はかな
り少なくコスト的にも半分以下になる。以上のように薄
膜の膜厚は薄い方がよいが、0.01μm より薄くなると着
色層の表面粗さの平坦化が難しくなるため、膜厚として
は0.01〜0.5 μm になることが望ましい。
In the present invention, it is important that the thickness of this thin film be 0.5 μm or less. This is because when the film thickness exceeds 0.5 μm, the coefficient of thermal expansion of the thin film and the ITO (transparent electrode layer) formed on it is not appropriate, and peeling of ITO occurs due to stress distortion in the alignment film treatment process, and low wavelength (400-500nm)
This is because the transparency on the side is reduced and the brightness of the blue pixel is reduced. When the film thickness is 0.5 μm or less, the ITO film does not peel off because the thermal expansion coefficient has almost no effect due to the thin film thickness, the decrease in transparency on the low wavelength side is small, and the blue pixel also has sufficient brightness. are doing. Further, although the number of steps is increased by one as in the case of forming the transparent protective film, the processing amount is considerably small and the cost is reduced to less than half. As described above, it is preferable that the thickness of the thin film is thin. However, if the thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to flatten the surface roughness of the colored layer. Therefore, the thickness is preferably 0.01 to 0.5 μm.

【0014】これらの薄膜は通常の表面保護膜よりも膜
厚は薄いが、着色層の表面を滑らかにするためにITO
の高抵抗化や配向膜の配向不良は発生せず、イオン性不
純物のバリア性も十分なので液晶表示装置への悪影響は
ない。
These thin films are thinner than ordinary surface protective films, but ITO is used to smooth the surface of the colored layer.
Does not cause a high resistance and defective orientation of the alignment film, and has sufficient barrier properties against ionic impurities, so that there is no adverse effect on the liquid crystal display device.

【0015】本発明では、薄膜をカラーフィルタ全面に
形成しても良いが、遮光層および着色層の少なくとも一
方が存在する領域内に設けるのが好ましい。これはTF
T基板との貼合わせ部であるシール部分の材料は、主に
エポキシ樹脂などが用いられるのであるが、薄膜を通し
てよりガラスと直接接していた方が密着性が良い場合が
あるためである。最も理想的には、薄膜が、遮光層およ
び着色層の少なくとも一方存在する領域とぴったり重な
るように形成するのがより好ましい。しかしながら、薄
膜を遮光層および着色層の少なくとも一方が存在する領
域の外側に形成する場合であっても、外側近傍であれば
効果は達成されるので、遮光層および着色層の少なくと
も一方が存在する領域の範囲に包含される。
In the present invention, the thin film may be formed on the entire surface of the color filter, but it is preferably provided in the region where at least one of the light shielding layer and the coloring layer exists. This is TF
Epoxy resin or the like is mainly used as the material of the seal portion, which is a portion to be bonded to the T substrate, but it may be better to be in direct contact with the glass through the thin film to improve the adhesion. Most ideally, it is more preferable that the thin film is formed so as to exactly overlap the region where at least one of the light shielding layer and the coloring layer is present. However, even when the thin film is formed outside the region where at least one of the light-shielding layer and the coloring layer exists, the effect is achieved as long as it is in the vicinity of the outside, so that at least one of the light-shielding layer and the coloring layer exists. It is included in the range of the area.

【0016】薄膜をカラーフィルタの遮光層および着色
層の少なくとも一方が存在する領域の内側に形成する方
法としては、特に限定されないが、例えば、遮光層およ
び着色層の形成された透明基板上に薄膜を、前記遮光層
および前記着色層の少なくとも一方が存在する領域内に
形成する。具体的には、例えば、遮光層および着色層の
形成された透明基板上に薄膜を全面に塗布した後、カラ
ーフィルタの遮光層および着色層の少なくとも一方が存
在する領域より外側の薄膜を除去することによって得ら
れる。除去方法としては、例えばフォトリソグラフィ法
がある。全面塗布後オーブンにて溶媒を除去しセミキュ
アの状態となったポリイミド樹脂上にレジストを塗布し
プリベークした後、所定のパターンの描かれたマスクを
もちいて露光する。ポリイミド樹脂はレジストを現像す
るアルカリ液によってエッチングされるため現像とエッ
チングを同時に行うことができる。現像液つまりエッチ
ング液でもあるアルカリ液中に浸漬すると、レジストの
アルカリへの溶解性が非常に大きくなって除去された部
分のポリイミド樹脂がエッチングされる。アルカリ液
(例えば、シプレイ社製 MP351を純水で希釈し容
量にして5%〜50% )でポリイミド樹脂を25℃で15秒
〜30秒程度浸漬する。アルカリ液での現像エッチング
は浸漬法、スプレー法、などの方法を使用することがで
きる。この現像液の温度は、現像速度との兼ね合いでオ
ーバーエッチング、アンダーエッチングにならない温度
で用いることができるが、10℃〜50℃が好ましい。
次いてMCA(メチルセロソルブアセテート)、ECA
(エチルセロソルブアセテート)、PGMEA(プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート)および
酢酸ブチルなどの適宜な溶剤でレジストを剥離する。こ
うしてポリイミド樹脂樹脂がカラーフィルタの遮光層お
よび着色層の少なくとも一方が存在する領域の内側に形
成される。
The method of forming the thin film inside the region where at least one of the light-shielding layer and the colored layer of the color filter is present is not particularly limited. For example, the thin film is formed on the transparent substrate on which the light-shielding layer and the colored layer are formed. Is formed in a region where at least one of the light shielding layer and the colored layer exists. Specifically, for example, after applying a thin film on the entire surface of a transparent substrate having a light-shielding layer and a colored layer formed thereon, the thin film outside the region where at least one of the light-shielding layer and the colored layer of the color filter is present is removed. Obtained by As a removal method, for example, there is a photolithography method. After coating the entire surface, the solvent is removed in an oven and a resist is applied on the semi-cured polyimide resin and prebaked, and then exposure is performed using a mask having a predetermined pattern. Since the polyimide resin is etched by the alkaline liquid that develops the resist, development and etching can be performed simultaneously. When the resist is soaked in an alkaline solution that is also a developing solution, that is, an etching solution, the solubility of the resist in alkali becomes extremely large, and the removed polyimide resin is etched. The polyimide resin is immersed in an alkaline solution (for example, MP351 manufactured by Shipley Co., Ltd., diluted with pure water to a volume of 5% to 50%) at 25 ° C. for about 15 seconds to 30 seconds. For development etching with an alkaline solution, a dipping method, a spray method, or the like can be used. The temperature of the developing solution can be used at a temperature at which over-etching or under-etching does not occur in consideration of the developing speed, but 10 ° C to 50 ° C is preferable.
Next, MCA (methyl cellosolve acetate), ECA
The resist is stripped with an appropriate solvent such as (ethyl cellosolve acetate), PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) and butyl acetate. Thus, the polyimide resin is formed inside the region where at least one of the light shielding layer and the coloring layer of the color filter exists.

【0017】薄膜をカラーフィルタの遮光層および着色
層の少なくとも一方が存在する領域の内側に形成するた
めには、ダイコータ法、ロールコータ法や印刷法により
所定の部分にのみに塗布する方法を用いることも可能で
ある。ダイコータ法はスリットダイにより、スロット塗
布、カーテン塗布、スライド塗布などを使用してカラー
フィルタ形成領域の内側に塗布することができる。ロー
ルコータ法はナチュラルコータおよびリバースコータの
どちらを用いても塗布することが可能である。印刷法に
おいてはフレキソ印刷(凸版印刷)、スクリーン印刷、
平版印刷および凹版印刷などを適宜使用することが可能
であるが、フレキソ印刷法およびスクリーン印刷法が塗
布膜の材料設計の容易さなどから好適である。
In order to form the thin film inside the region where at least one of the light-shielding layer and the coloring layer of the color filter exists, a method of applying only a predetermined portion by a die coater method, a roll coater method or a printing method is used. It is also possible. The die coater method can be applied to the inside of the color filter forming region using slot coating, curtain coating, slide coating or the like with a slit die. The roll coater method can be applied using either a natural coater or a reverse coater. In the printing method, flexo printing (topographic printing), screen printing,
Although planographic printing, intaglio printing and the like can be used as appropriate, the flexographic printing method and the screen printing method are preferable because the material design of the coating film is easy.

【0018】以上のように、本発明によって薄膜をカラ
ーフィルタ上に形成することにより、ITOとの熱膨張
との差によるITOの剥がれや、透明性の低下などの従
来の透明保護膜の持っていた問題点が改良できるばかり
でなく、コスト的にも半分以下ですむようになり、生産
性の向上も達成できる。
As described above, by forming a thin film on a color filter according to the present invention, the conventional transparent protective film having peeling of ITO due to a difference in thermal expansion from ITO and deterioration of transparency is provided. Not only can the problems be improved, but the cost can be reduced to less than half, and productivity can be improved.

【0019】[0019]

【実施例】次にこの発明の実施例について説明するが本
発明は実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples.

【0020】参考例1 (ポリイミド樹脂の処方)三ツ口2lフラスコに N- メ
チル-2- ピロリドン 614 [g]を入れ、窒素通気下、撹拌
しながら 3,3'-ジアミノジフェニルスルホン 49.65
[g]、4,4'- ジアミノジフェニルメタン 39.66 [g]を添
加する。20分撹拌の後、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸無水物 126.16 [g] を少しのN-メチル-2-
ピロリドンとともに徐々に加えて完全に溶解したところ
で50℃に昇温する。50℃に調温しながら3時間撹拌し
た。末端調製のため 1.66 [g] 無水マレイン酸を添加し
て更に1時間撹拌した。一昼夜室温で放置した後、N-メ
チル-2- ピロリドン、エチレングリコールモノブチルエ
ーテルの混合溶媒で固形分濃度 11 [%] に希釈してポリ
イミド前駆体であるポリアミド酸ワニスを得た。
Reference Example 1 (Formulation of Polyimide Resin) N-methyl-2-pyrrolidone 614 [g] was placed in a three-necked 2 liter flask, and 3,3'-diaminodiphenyl sulfone 49.65 was added while stirring under nitrogen bubbling.
[g] and 4,4'-diaminodiphenylmethane 39.66 [g] are added. After stirring for 20 minutes, 126.16 [g] of 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride was added to a small amount of N-methyl-2-
It is gradually added together with pyrrolidone, and when completely dissolved, the temperature is raised to 50 ° C. The mixture was stirred for 3 hours while controlling the temperature at 50 ° C. To prepare the terminal, 1.66 [g] maleic anhydride was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. After standing at room temperature for a whole day and night, it was diluted with a mixed solvent of N-methyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol monobutyl ether to a solid content concentration of 11 [%] to obtain a polyamic acid varnish as a polyimide precursor.

【0021】実施例1 (カラーフィルターの製造)以下のようにして、カラー
フィルタを製造した。
Example 1 (Production of Color Filter) A color filter was produced as follows.

【0022】透明基板上にパターン化された金属クロム
遮光層を設け、さらに耐熱性顔料を含む着色ポリイミド
層をフォトリソグラフィによりパターン形成した。その
上に薄膜として参考例1で調製したポリアミド酸ワニス
をスピンナーで塗布した。その後100 ℃のオーブンに1
0分間投入し乾燥させた。膜厚は乾燥後約0.1 μmにな
るように設定した。さらに、300℃のオーブンで30
分間本キュアを行い完全に硬化させた。最後にスパッタ
蒸着にてITOを形成しカラーフィルタを製作した。
A patterned metallic chromium light-shielding layer was provided on a transparent substrate, and a colored polyimide layer containing a heat resistant pigment was patterned by photolithography. The polyamic acid varnish prepared in Reference Example 1 was applied as a thin film thereon by a spinner. Then in an oven at 100 ° C 1
It was put in for 0 minutes and dried. The film thickness was set to be about 0.1 μm after drying. In addition, 30 in an oven at 300 ℃
The main curing was performed for a minute to completely cure. Finally, ITO was formed by sputtering deposition to manufacture a color filter.

【0023】実施例2 透明基板上にパターン化された金属クロム遮光層を設
け、さらに耐熱性顔料を含む着色ポリイミド層をフォト
リソグラフィによりパターン形成した。その上に薄膜と
して参考例1で調製したポリアミド酸ワニスをスピンナ
ーで塗布した。その後100 ℃のオーブンに10分間投入
し乾燥させた。膜厚は乾燥後約0.1 μmになるように設
定した。さらにこのセミキュア状態の密着層上にレジス
ト(シプレイ社製 “マイクロポジット” RC-100シリ
ーズ)を乾燥後 1〜2 μmの膜厚になるようにスピンナ
ーで塗布し、90℃のオーブンで10分間プリベーク を行っ
た。密着層を画素部および額縁クロム部に限定して形成
しガラス部上の密着層を除去するために以下のようにし
てパターン化を行った。パターンの描かれたマスクを基
板上に配置して露光を行い、続いて、アルカリ(シプレ
ー社製 MP351)に純水を加えて容量にして16.7%
にした現像液25℃で30秒間浸漬した。この現像液中
で現像および密着層のエッチングを行った。次に残った
レジストを剥離剤(メチルセロソルブアセテート)を用
いて除去した。さらに100 ℃のオーブンで10分間セミ
キュアを施した後、300℃のオーブンで30分間本キ
ュアを行い保護層を完全に硬化させた。最後にスパッタ
蒸着にてITOを形成しカラーフィルタを製作した。
Example 2 A patterned metallic chromium light-shielding layer was provided on a transparent substrate, and a colored polyimide layer containing a heat resistant pigment was patterned by photolithography. The polyamic acid varnish prepared in Reference Example 1 was applied as a thin film thereon by a spinner. Then, it was put in an oven at 100 ° C. for 10 minutes to be dried. The film thickness was set to be about 0.1 μm after drying. Further, a resist (“Microposit” RC-100 series manufactured by Shipley Co., Ltd.) is dried on the semi-cured adhesion layer with a spinner to a film thickness of 1 to 2 μm, and prebaked in an oven at 90 ° C. for 10 minutes. I went. The adhesion layer was formed only in the pixel portion and the frame chrome portion, and patterning was performed as follows to remove the adhesion layer on the glass portion. A patterned mask is placed on the substrate for exposure, and then pure water is added to alkali (MP351, Shipley Co., Ltd.) to make the capacity 16.7%.
The above developing solution was immersed at 25 ° C. for 30 seconds. Development and etching of the adhesion layer were performed in this developer. Next, the remaining resist was removed using a stripping agent (methyl cellosolve acetate). Further, after semi-curing in an oven at 100 ° C. for 10 minutes, main curing was performed in an oven at 300 ° C. for 30 minutes to completely cure the protective layer. Finally, ITO was formed by sputtering deposition to manufacture a color filter.

【0024】比較例1 着色層上にポリイミド膜を1.0 μmの膜厚になるように
スピンナーで塗布した以外は実施例1と同様にカラーフ
ィルタを製作した。
Comparative Example 1 A color filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a polyimide film was applied onto the colored layer by a spinner so as to have a thickness of 1.0 μm.

【0025】比較例2 着色層上にアクリル樹脂膜を1.0 μmの膜厚になるよう
にスピンナーで塗布した以外は実施例1と同様にカラー
フィルタを製作した。
Comparative Example 2 A color filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that an acrylic resin film was applied on the colored layer by a spinner so as to have a thickness of 1.0 μm.

【0026】比較例3 着色層上に直接ITOをスパッタ蒸着して透明保護膜も
薄膜も形成しないこと以外は実施例1と同様にカラーフ
ィルタを製作した。
Comparative Example 3 A color filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that ITO was sputter-deposited directly on the colored layer to form neither a transparent protective film nor a thin film.

【0027】実施例3 実施例1、2および比較例1、2にて作製したカラーフ
ィルタについて、透明性保持率およびITO抵抗値を測
定した。結果を表1に示す。
Example 3 With respect to the color filters produced in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the transparency retention rate and the ITO resistance value were measured. The results are shown in Table 1.

【0028】また、実施例1、2および比較例1、2に
て作製したカラーフィルタ上にポリイミド樹脂からなる
配向膜をフレキソ印刷法にて塗布し、塗布後、配向膜の
キュアを施すために280 ℃で加熱して、配向膜形成時の
ITO密着性を観察した。結果を表1に示す。
In addition, in order to cure the alignment film after applying the alignment film made of a polyimide resin on the color filters produced in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 by a flexographic printing method. It was heated at 280 ° C., and the ITO adhesion at the time of forming the alignment film was observed. The results are shown in Table 1.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】透明性に関しては、比較例1、2の場合は
低波長側の透過率が低く青色の輝度が低くなった。また
比較例3の場合は着色層上に何も膜がないために表面平
坦化が行なわれず、直接ITOを形成したところITO
の断線が生じた。このためITOの抵抗値は50Ωと高抵
抗であった。配向膜形成時のITO密着性については、
実施例1および2および比較例1では問題がないが、比
較例2ではITOと透明保護膜であるアクリル樹脂の熱
膨張率の差からITOに剥がれが生じた。
Regarding the transparency, in Comparative Examples 1 and 2, the transmittance on the low wavelength side was low and the blue brightness was low. Further, in the case of Comparative Example 3, the surface was not flattened because there was no film on the colored layer, and ITO was directly formed.
Disconnection occurred. Therefore, the resistance value of ITO was as high as 50Ω. Regarding the ITO adhesion when forming the alignment film,
Although there is no problem in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, in Comparative Example 2, peeling occurred in ITO due to the difference in thermal expansion coefficient between ITO and the acrylic resin that is the transparent protective film.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によると、着色層上に、一般の透
明保護膜の膜厚レベルとは異なり、0.5 μm以下の薄膜
を形成しているので、透明性は保護膜がない場合と同等
に良好でかつ、配向膜形成時のITOの剥がれも生じな
い。またITOも低抵抗である。こうして信頼性の高い
低コストのカラーフィルタを得ることができる。
According to the present invention, a thin film having a thickness of 0.5 μm or less is formed on the colored layer, which is different from the film thickness level of a general transparent protective film. Moreover, the ITO does not peel off when the alignment film is formed. ITO also has low resistance. In this way, a highly reliable low cost color filter can be obtained.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年4月17日[Submission date] April 17, 1996

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】各画素間にはコントラストの向上などのた
め、必要に応じて金属および樹脂などからなる遮光層が
設けられている。具体的には金属クロム、酸化クロム、
モリブデン、タンタル、アルミニウムおよびそれらの酸
化物、さらにカーボンや黒色顔料を分散した樹脂などが
使用される。この中でも遮光性、成膜性などから金属ク
ロム酸化クロムおよびカーボンや黒色顔料を分散した
樹脂などが好適である。
A light-shielding layer made of metal, resin, or the like is provided between the pixels as needed to improve the contrast. Specifically, metallic chromium, chromium oxide,
Resins in which molybdenum, tantalum, aluminum and oxides thereof, carbon, and black pigment are dispersed are used. Among them, metallic chromium , chromium oxide, carbon, and black pigment are dispersed due to their light-shielding property and film-forming property .
Resin and the like are suitable.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】本発明では、薄膜をカラーフィルタ全面に
形成しても良いが、遮光層および着色層の少なくとも一
方が存在する領域内に設けるのが好ましい。これはTF
T基板との貼合わせ部であるシール部分の材料は、主に
エポキシ樹脂などが用いられるのであるが、薄膜を通し
てよりガラスとシール部分が直接接していた方が密着性
が良い場合があるためである。最も理想的には、薄膜
が、遮光層および着色層の少なくとも一方存在する領域
とぴったり重なるように形成するのがより好ましい。し
かしながら、薄膜を遮光層および着色層の少なくとも一
方が存在する領域の外側にまで形成する場合であって
も、外側近傍であり、薄膜を形成しない領域が周辺に残
っていれば効果は達成されるので、遮光層および着色層
の少なくとも一方が存在する領域の範囲に包含される。
In the present invention, the thin film may be formed on the entire surface of the color filter, but it is preferably provided in the region where at least one of the light shielding layer and the coloring layer exists. This is TF
Epoxy resin or the like is mainly used as the material of the seal portion, which is a portion to be bonded to the T substrate. However, it may be better if the glass and the seal portion are in direct contact with each other through a thin film. is there. Most ideally, it is more preferable that the thin film is formed so as to exactly overlap the region where at least one of the light shielding layer and the coloring layer is present. However, even in the case of forming up to the outside of at least one of the presence area of the thin light shielding layer and colored layers, a near outside, remaining in the periphery region that does not form a film
If so, the effect can be achieved, so that it is included in the range of the region where at least one of the light-shielding layer and the coloring layer exists.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に遮光層、着色層が設けられ
たカラーフィルタにおいて、着色層上に膜厚0.5 μm以
下の薄膜を形成することを特徴とするカラーフィルタ。
1. A color filter in which a light-shielding layer and a colored layer are provided on a transparent substrate, wherein a thin film having a thickness of 0.5 μm or less is formed on the colored layer.
【請求項2】 透着色層上に膜厚0.01〜0.5 μmの薄膜
を形成することを特徴とする請求項1記載のカラーフィ
ルタ。
2. The color filter according to claim 1, wherein a thin film having a film thickness of 0.01 to 0.5 μm is formed on the transparent coloring layer.
【請求項3】 薄膜が遮光層および着色層の少なくとも
一方が存在する領域内にあることを特徴とする請求項1
記載のカラーフィルタ。
3. The thin film is in a region where at least one of the light-shielding layer and the coloring layer is present.
Color filter as described.
【請求項4】 薄膜がポリイミド樹脂からなることを特
徴とする請求項1記載のカラーフィルタ。
4. The color filter according to claim 1, wherein the thin film is made of a polyimide resin.
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