KR940004279B1

KR940004279B1 - Method of making color filter

Info

Publication number: KR940004279B1
Application number: KR1019910022475A
Authority: KR
Inventors: 김원호
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김광호
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1994-05-19
Also published as: KR930013793A

Abstract

The method comprises the steps of coating a dyeing element on the substrate, exposing to light, developing and shaping a pattern with a photo mask, dyeing a pattern and fixing with a tannin acid, and shaping color patterns of green, red in order.

Description

Color filter manufacturing method

제1a -f도는 통상적인 칼라필터 제조방법을 보인 공정 순서도,1a-f is a process flowchart showing a conventional color filter manufacturing method,

제2a, b도는 종패의 칼라필터 제조방법에 따른 본광 특성도,2a, b is a view of the real light characteristics according to the color filter manufacturing method of the seed card,

제3도는 이 방법에 따른 칼라필터 제조방법에 따른 분광 특성도이다.3 is a spectroscopic characteristic diagram according to a method of manufacturing a color filter according to this method.

이 발명은 고체촬상장치, 접촉형 이미지 센서, 액정표시장치 등에 사용되는 칼라필터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 염색법의 고착 공정에서 발생되는 칼라필터의 열화현상을 최소화할 수 있는 칼라필터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a solid state imaging device, a contact type image sensor, a liquid crystal display device, and the like, and more particularly, to a method for manufacturing a color filter which can minimize deterioration of the color filter generated in a fixing process of a dyeing method. It is about.

종래의 염색법에 의한 칼라필터의 제조에 있어서 서로 다른 컬러와의 혼색을 방지하기 위하여 인터레이어(Inter layer)나 고착 공정(Fixing proess)을 실시하게 된다.In manufacturing a color filter by a conventional dyeing method, an interlayer or fixing process is performed to prevent color mixing with different colors.

인테레이어를 사용할 경우에 사진공정에 의한 형성된 칼라패턴에 제1칼라패턴을 염색하고 난 후에 인터레이어를 도포하게 되는데 이 때문에 칼라패턴의 단차에 의한 균일성이 불량하게 된다. 이 현상은 제2칼라패턴의 형성후에도 더욱 심화되고 이러한 문제는 ITO막을 형성공정에서의 두께를 조절에 영향을 주게 되며 또한 인터레이어를 두번 사용하게 되므로 인터레이어를 사용하지 않을 때보다 투과율이 저하되는 문제점이 있다.In the case of using the inner layer, the first layer is dyed in the color pattern formed by the photo process, and then the interlayer is applied. Therefore, uniformity due to the step of the color pattern is poor. This phenomenon is intensified even after the formation of the second color pattern, and this problem affects the thickness control in the forming process of the ITO film and also uses the interlayer twice so that the transmittance is lowered than when the interlayer is not used. There is a problem.

또한, 고착 공정을 실시한 경우에는 제1칼패턴을 염색하고 난 후 틴닌산 및 주석상에 각각 일정시간 침적시키고 베이크(Bake)하여 염료를 고착시키는 공정이 진행됨에 따라 각 칼라패턴의 분광특성 그래프가 전체적을 단파장쪽으로 이동하며 투과율이 감소하는 소위 열화현상이 나타난다.In addition, when the fixing process is performed, the spectral characteristic graph of each color pattern is formed as the first knife pattern is dyed, and the dye is deposited on the tinnic acid and tin for a predetermined time and baked to fix the dye. The so-called deterioration phenomenon occurs in which the transmittance decreases as the whole moves toward the short wavelength.

이러한 종래의 염색법에 의한 컬러필터 제조방법 중에서 고착 공정을 사용하는 칼라필터의 제조방법을 제1도를 참조하여 설명한다.The manufacturing method of the color filter which uses a fixing process among the color filter manufacturing methods by such a conventional dyeing method is demonstrated with reference to FIG.

제1a도에 도시된 바와 같이, 투명한 유리기판(1)에 크롬 또는 흑생 유기물 등으로 광차단층인 블랙매트리스(black matrix)(2)를 형성하고, 제1b도 내지 f도에 나타낸 바와 같이 각 블랙 매트릭스(2)의 사이에 적색, 녹색 및 청색의 착색패턴(3,4,5)을 형성한후, 제1e도에서, 상기 착색패턴(3,4,5)을 보호함과 아울러 착색패턴(3,4,5)의 사이를 메꾸기 위하여 아크릴 수지, 폴리이미드 수지등의 투명수지로 오버코트층(6)을 형성한다. 그리고 제1f도에서와 같이 오버코트층(6) 위에 ITO층(5)을 형성하여 컬러필터를 완성한다.As shown in FIG. 1A, a black matrix 2, which is a light blocking layer, is formed on the transparent glass substrate 1 by using chromium or black green organic material, and each black as shown in FIGS. After the red, green and blue colored patterns 3, 4 and 5 are formed between the matrices 2, in FIG. 1e, the colored patterns 3, 4 and 5 are protected and the colored patterns ( In order to fill in the spaces 3, 4 and 5, the overcoat layer 6 is formed of a transparent resin such as an acrylic resin or a polyimide resin. Then, as shown in FIG. 1f, an ITO layer 5 is formed on the overcoat layer 6 to complete the color filter.

개략적으로 설명된 종래 기술에 상기 적색, 녹색, 청색의 칼라패턴(3,4,5)을 형성하는 공정을 자세히 살펴본다. 여기서 각 칼라패턴(3,4,5)들은 적색패턴,(R), 녹색패턴(G), 청색패턴(B)라 표기한다.The process of forming the red, green, and blue color patterns 3, 4, and 5 in detail in the related art will be described in detail. Here, each of the color patterns 3, 4, and 5 is referred to as a red pattern, (R), green pattern (G), and blue pattern (B).

제1a도에 나타낸 바와 같이 유리 기판 위에 감광성 수지나 폴리머 등의 염색기재를 스핀도포하고 70℃에서 30분 정도 저온 건조시킨 다음, 포토마스크를 이용하여 적외선 노광한 후, 현상하여 소정위치에 패턴을 형성한다. 이 패턴을 각각에 해당하는 염료로 염색하여 탄닌산 및 주석산 처리를 하여 고정하다. 같은 방법으로 감광성 수나 폴리머에 분산되는 염료를 달리하여 도포, 노광, 형상을 반복 실시하여 적색패턴(R), 녹색패턴(G), 청색패턴(B)을 형성시킨다.As shown in FIG. 1A, spin-coated dyeing materials, such as photosensitive resins and polymers, are dried on a glass substrate at low temperature for about 30 minutes at 70 ° C, and then subjected to infrared exposure using a photomask, followed by development to develop patterns at predetermined positions. Form. The pattern is dyed with the corresponding dyes and fixed by tannin acid and tartaric acid treatment. In the same manner, the red pattern R, the green pattern G, and the blue pattern B are formed by repeatedly applying, exposing, and shaping the dye to be dispersed in the photosensitive water or the polymer.

이와 같은 공정에서 적색, 녹색, 청색패턴의 형성 순서에 따른 분광 특성에 차이를 보여준다. 그런데 종래에는 칼라패턴의 형성순서에 대하여 특별한 순서를 고려하지 않고 적색, 녹색, 청색의 순, 혹은 청색, 적색, 녹색의 순으로 형성했다.In this process, the difference in spectral characteristics according to the order of formation of the red, green, and blue patterns is shown. By the way, conventionally, the order of color pattern formation was formed in the order of red, green, blue or blue, red, green without considering a special order.

제2a도 및 b도는 칼라패턴의 형성순서에 따른 분광특성을 보인 분광특성 그래프로서, 제2a도는 먼저 적색, 두번째로 족샐, 마지막으로 청색패턴을 형성했을때의 분광 특성을 보인 것이고, 제2b도는 청색, 적색, 녹색의 순으로 형성했을 경우의 분광특성을 보인 것이다.2a and b are spectral characteristic graphs showing the spectral characteristics according to the order of color pattern formation, and FIG. 2a is a spectral characteristic when first forming red, second, and last blue patterns. It shows the spectral characteristics when formed in the order of blue, red, and green.

이 분광 특성그래프에서 명백히 나타난 바와 같이 각 칼라패턴의 분광 특성 그래이프가 전체적을 단파장쪽으로 이동되어 있음을 알 수 있다. 특히 적색패턴 및 청색패턴의 분광특성이 좋지 못함을 알 수 있다.As clearly shown in the spectral characteristic graph, it can be seen that the spectral characteristic graph of each color pattern is shifted toward the short wavelength as a whole. In particular, it can be seen that the spectral characteristics of the red pattern and the blue pattern are not good.

따라서 최적의 분광특성을 실현하기 위한 방법으로 염료의 특성상 열화가 가장적은 순서부터 차례로 칼라패턴을 형성해 줄 필요가 있게 된다.Therefore, it is necessary to form the color pattern in order from the least deterioration due to the characteristics of the dye as a method for realizing the optimum spectral characteristics.

이 발명은 이와 같은 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 칼라패턴의 열화현상을 방지하여 분광특성을 향상시킬 수 있는 칼라필터 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been made in view of the above technical background, and provides a method for manufacturing a color filter which can improve spectral characteristics by preventing deterioration of color patterns.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명은 기판위에 염색기재를 도포하고, 포도마스크를 이용하여 노광하고 현상하여 패턴을 형성하는 단계와, 상기 패턴을 염색하여 탄닌산 등으로 고정하는 단계와, 두번째색, 세번째색을 순차적으로 같은 공정을 반복하여, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)dml 칼라패턴을 형성하는 단계로 이루어지는 칼라필터 제조방법에 있어서, 상기 칼라패턴의 형성순서를 첫번째로 녹색패턴을 형성하고, 두번째로 청색패턴을 형성하고, 마지막으로 적색패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to apply a dyeing substrate on a substrate, using a grape mask to expose and develop a pattern to form a pattern, and dyeing the pattern fixed with tannic acid, and the second color, In the method of manufacturing a color filter comprising the steps of forming a red (R), green (G), and blue (B) dml color pattern by repeating a third color in the same process sequentially, forming the color pattern first A green pattern is formed, a blue pattern is formed second, and a red pattern is finally formed.

이와 같은 형성방법에 의하면 이미 언급한 칼라패턴 형성 순서에 비하여 월등한 분광특성의 효과를 얻을 수 있다.According to such a formation method, an effect of superior spectral characteristics can be obtained as compared with the aforementioned color pattern formation procedure.

이화, 분광특성이 최적의 유지를 위한 이 발명의 실시예를 설정한다.The embodiment of the present invention is set for optimum catabolism and spectral characteristics.

기판 위에 염색기재를 도포하고 포토마스크를 이용하여 적외선 노광하고 현상하여 소정위치에 패턴을 형성한다. 이 패턴을 녹색 염료로 염색한 후 1~3%의 탄닌(tannin)산에 40~70℃에서 10~20분 정도 침척시키고 린스한 다음 다시 3%의 주석산에 40~70℃에서 10~20분 정도 침척시키고 린스한다. 린스푸 베이크하여 녹색패턴을 형성한다. 그 다음은 청색염료를 사용하여 염색한 다음 상기 녹색 패턴의 형성시와 마찬가지로 3%의 탄닌산과 3%의 주석산에 각각 40~70℃에서 10~20분 정도 침척시키고 베이크하여 청색패턴을 형성한다. 그리고 열화가 가장 많은 적색 패턴을 마지막으로 형성한다.Dyeing substrate is applied on the substrate, infrared exposure using a photomask and developed to form a pattern at a predetermined position. After dyeing this pattern with green dye, infiltrate in 1 ~ 3% of tannin acid at 40 ~ 70 ℃ for 10 ~ 20 minutes and rinse it and then in 3% tartaric acid at 40 ~ 70 ℃ for 10 ~ 20 minutes Invade and rinse. Rinse-baked to form a green pattern. Next, the dye is dyed using a blue dye, and then, in the same manner as in the formation of the green pattern, infiltrate and bake in 3% tannic acid and 3% tartaric acid at 40 to 70 ° C. for 10 to 20 minutes, respectively, to form a blue pattern. Finally, the red pattern with the most deterioration is formed.

이와 같은 칼라패턴 형성순서로 형성된 칼라필터의 분광특성은 제3도에 나타내었다. 이에 명백히 알 수 있듯이 전체적으로 좋은 분광특성을 보이고 있다. 특히 열화가 심한 적색의 분광특성을 최적을 보여주고 있다.The spectral characteristics of the color filter formed in such a color pattern formation procedure are shown in FIG. As can be seen clearly, the overall spectral characteristics are good. In particular, it shows the optimal red spectral characteristics.

이 발명의 칼라필터 제조방법에 의하며, 고착 공정에서 칼라패턴의 형성순서를 열화가 가장 적은 칼라패턴부터 차례로 형성하여 열화를 최소화함으로써 칼라필터의 전체적인 균일서을 향상시키며 공저의 안정화로 인한 수율 향상 및 제조원가를 절감할 수 있다.According to the color filter manufacturing method of the present invention, in order to minimize the deterioration by sequentially forming the color pattern in the fixing process from the color pattern with the least deterioration, the overall uniformity of the color filter is improved, and the yield improvement and manufacturing cost due to stabilization of the process Can reduce the cost.

Claims

Applying a dyeing substrate on the substrate, exposing and developing using a photomask to form a pattern; dyeing the pattern and fixing it with tannic acid, etc., and repeating the second and third colors in the same process, red A color filter manufacturing method comprising the steps of forming a color pattern of (R), green (G), and blue (B), wherein the order of forming the color pattern is first formed of a green pattern, and secondly, a blue pattern is formed. And finally forming a red pattern.