KR940004298B1

KR940004298B1 - Method of forming color filter plate

Info

Publication number: KR940004298B1
Application number: KR1019910014965A
Authority: KR
Inventors: 양노석
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김광호
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1994-05-19
Also published as: KR930004795A

Abstract

coating a photo sensitive photo register film; producing patterns; dyeing the with a color dye; exposing to light; and fixing the dye layer with a tannin acid and tin acid solution. The method for producing the second and the third color filter layer is the same as the method for the first color filter layer. A color filter layer is formed with a protecting layer without exposing to light and fix process after producing the third color filter layer.

Description

How to Form Color Filter Layer

제1a도~제1c도는 본 발명의 컬러필터층 제조수순을 나타낸 공정도.1A to 1C are process drawings showing the color filter layer manufacturing procedure of the present invention.

제2도는 종래의 고착법에 따른 컬러필터의 분광특성 곡선을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the spectral curve of the color filter according to the conventional fixing method.

본 발명은 전하결합장치(CCD), 버킷브리케드(BBD)등을 포함하는 고체상태 촬상장치, 접촉형 이미지 센서, 컬러 디스플레이장치 또는 LCD장치 등에 사용되는 컬러필터층 형성에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the formation of color filter layers for use in solid state imaging devices, contact image sensors, color display devices or LCD devices, including charge coupled devices (CCD), bucket briquettes (BBD), and the like.

언급한 CCD 또는 BBD와 같은 이미지 센서 또는 투명기판과, 스트라이프 또는 모자이크상의 컬러필터어레이를 서로 결합시킨 컬러 이미징 장치의 연구개발이 진행되고 있다.Research and development of a color imaging device combining an image sensor or a transparent substrate such as a CCD or a BBD, and a color filter array on a stripe or a mosaic are in progress.

컬러필터 어레이는 통산 2가지 형태로 구분될 수 있는데 그중 하나는 레드(red), 그린(green), 블루(blue)를 사용하는 원색형과, 또 하나는 시안색(cyan color), 황색(yelloW color), 마젠타(magenta color) 및 녹색(green)을 사용하는 보색형이다.The color filter array can be divided into two types, one of which is a primary color using red, green, and blue, and the other is cyan color and yellow. It is a complementary color using color, magenta color and green.

투명기판 또는 고체촬상 소자위에 모자이크, 또는 스트라이프 상의 상기와 같은 컬러필터 어레이를 형성하는 일반적인 공정단계를 살펴보면, 예를 들면 다음과 같은 염색법이 주류를 이루고 있는데, 이 방법은 먼저 고체촬상소자 또는 투명기판(이하, 기판)위에 폴리비닐알콜(PVA), 카세인(casein)또는 젤라틴등의 친수성 고분자 재료에 중크롬산 암모늄 등으로 감광성을 부여하여 상기 기판상아ㅔ 균일하게 도포하고 이를 건조한 후에 마그크 노광법으로 제1의 색패턴 부분만을 노광, 형상시키므로써 소망의 패턴을 형성한다. 다음에 소정의 분광 특성을 갖는 염료로 염색하여 제1의 색분해 필터층을 형성하고, 혼색 방지용의 투명한 방염막을 전면에 도포한다. 마찬가지로 다시 감광막을 형성하고, 노광 현상하여 소망의 패턴을 형성하고, 필요 횟수만큼 반복한 후에 최후로 투명한 보호막을 도포하므로써 컬러필터를 완성하게 된다.Looking at the general process step of forming the color filter array on the transparent substrate or the solid-state image pickup device on the mosaic or stripe, for example, the following dyeing method is the mainstream, this method is a solid-state imaging device or transparent substrate first (Hereinafter, referred to as a substrate) on a hydrophilic polymer material such as polyvinyl alcohol (PVA), casein or gelatin, by giving photosensitivity with ammonium dichromate, the substrate is uniformly coated and dried and then subjected to mag exposure. A desired pattern is formed by exposing and shaping only the color pattern portion of 1. Next, it is dyed with a dye having predetermined spectroscopic characteristics to form a first color separation filter layer, and a transparent flameproof film for preventing color mixing is applied to the entire surface. Similarly, a photosensitive film is formed again, exposure development is carried out to form a desired pattern, and after repeating as many times as necessary, a transparent protective film is finally applied to complete the color filter.

이와 같은 컬러필터층을 형성함에 있어, 기형성된 필터층(염색층)을 보호하고 이후 형성되는 염색층 형성시 혼색되는 것을 방지하기 위하여 혼색방지용 투명한 방염막을 전면에 도포하는데 이 공정에 따르면 제조공정시간이 길고 도포시 얼룩이 발생된다고 하는 문제점이 있었기 때문에 다른 방법으로서 탄닌(tannin)산 및 주석산 용액으로 처리하여 기염색층을 고착시키는 고위 고착벅(fix process)이 사용되고 있다.In forming such a color filter layer, in order to protect the pre-formed filter layer (dyeing layer) and to prevent color mixing during the formation of the dye layer formed thereafter, a transparent flameproof film for preventing color mixing is applied to the entire surface. Since there is a problem that staining occurs during application, a high-fix fix process for fixing the base dye layer by treating with tannin acid and tartaric acid solution is used as another method.

그러나 이 방법에 있어서는 후속 염색층 염색시 약간의 혼색 혼은탈색되는 경향이 있기 때문에 색 재현성을 감소시키는 원인이 된다.However, in this method, a slight mixed color blend tends to be discolored during subsequent dyeing layer dyeing, which causes a decrease in color reproducibility.

더우기 처리용액의 농도, 온도, 처리시간에 따라 고착효과가 크게 달라 공정을 실시함에 용이하지 않은 단점을 갖고 있다.Moreover, the fixing effect is greatly different depending on the concentration, temperature, and treatment time of the treatment solution, which has a disadvantage in that it is not easy to carry out the process.

제2도는 고착법을 실시하여 필터층을 형성함에 고착전의 필터층의 분광특성곡선(a)과 상기한 바와 같은 방법으로 고착시켜 처리된 필터층의 분광특선곡선(b)를 나타낸 것이다. 도면에서 보듯이, 단순히 고착법의 실시에 의해서 분광특성이 다르게 나타난다는 것을 알 수 있다.2 shows the spectral characteristic curve (a) of the filter layer before fixation and the spectral characteristic curve (b) of the filter layer treated by fixing in the same manner as described above while forming the filter layer by the fixing method. As shown in the figure, it can be seen that the spectral characteristics are different by simply performing the fixing method.

본 발명의 목적은 상기한 바와같은 문제점을 해결하는 것으로, 고착효과를 극대화시켜 보다 개선된 혼색 방지와, 더욱이 색 재현성에 있어 고착법에 다른 변동이 제거되도록 하는 컬러필터의 방염막 형성방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems as described above, to provide a method for forming a flame retardant film of a color filter to maximize the fixing effect to further improve the prevention of mixed color and further eliminate other variations in the fixing method in color reproducibility. It is.

본 발명에 따라서 투명기판 또는 고체촬상소자 위에 모자이크 또는 스트라이프상의 컬러필터 어레이를 형성함에 있어서, 감광성 포토레지스트막을 도포하여 패턴형성후 염색하고 이 필터층에 대해 노광을 실시한후 탄닌산 및 주석산 용액에 침적후 고착시켜 제1 컬러필터층을 완성하고, 제2의 색필터층이 상기 방법으로 형성되며, 제3의 컬러필터층이 형성된 후 이 층에 대해서 노광 및 고착처리없이 이 위에 보호층을 덮어 컬러필터층을 형성함을 특징으로 하는 컬러필터 형성방법이 제공된다.In forming a mosaic or stripe color filter array on a transparent substrate or a solid state image pickup device according to the present invention, a photosensitive photoresist film is applied to form a pattern, followed by dyeing and exposure to the filter layer, followed by deposition on tannic acid and tartaric acid solution. The second color filter layer is formed by the above method, and after the third color filter layer is formed, the protective layer is covered on the layer without exposure and adhesion treatment to form the color filter layer. A color filter forming method is provided.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면인 제1도를 참조하여 이하 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, which is an accompanying drawing.

먼저, 제1a도와 같이 도시부호 '1'로 지시된 투명기판 또는 평탄화된 보호층이 덮힌 고체촬상소자 위에 제1의 염색층(2)이 형성된다. 이 제1의 염색층은 카세인, 젤라틴 또는 PVA등에 중크롬산 암모늄이 첨가된 염색 가능한 트명한 수지로서 포토레지스트막이 먼저 상기 기판 전면에 도포되고, 노광 현상을 거쳐 피염색층 패턴을 형성하고, 이때 마젠타색, 청색 또는 황색등의 선택된 색염료를 사용하여 염색을 하므로써 제1의 염색층 즉 컬러필터층을 형성하게 된다.First, as shown in FIG. 1A, a first dye layer 2 is formed on a solid-state imaging device covered with a transparent substrate indicated by reference numeral '1' or a planarized protective layer. This first dye layer is a dyeable clear resin in which ammonium dichromate is added to casein, gelatin, or PVA, and a photoresist film is first applied to the entire surface of the substrate, followed by exposure to form a layer to be dyed. By dyeing using a selected color dye, such as blue or yellow, the first dyeing layer, that is, the color filter layer is formed.

소정의 색으로 염색된 제1의 염색층 형성후 연이은 공정단계로서 제1b도와 같이 본 발명의 실시예에 따라 200 ~ 800mm의 광을 형성된 염색층위에 100mj /㎠의 조건으로 조사한다.As a subsequent process step after the formation of the first dye layer dyed in a predetermined color, it is irradiated under conditions of 100mj / cm 2 on the dye layer formed with light of 200 to 800 mm according to the embodiment of the present invention as shown in FIG.

이와 같이 염색층을 주어진 시간도안 노광시키게 되면 또다른 색염료와 제1의 염색층의 염로와 결합할 수 있는 여분의 결합원(bonding source)이 제거 및/ 또는 변형되므로 후속 염색층 형성시 염색공정에 따른 염표 욕조내에 침적되어도 혼색의 가능성이 감소함으로 고착 공정의 효과를 극대화시킬 수 있다.Exposing the dyeing layer in a given time like this removes and / or deforms an extra bonding source that can be combined with another dye and the dye of the first dyeing layer. Even if it is deposited in the salt bath according to the likelihood of mixing is reduced, it is possible to maximize the effect of the fixing process.

여기서 제시된 200 ~ 800mm의 광, 100mj /㎠의 빛강도, 시간조건등은 사용된 염료의 재질, 농도, pH, 온도 또는 염색층의 두꼐등에 따라 다를 수 있으며 고정조건에 따라 적절한 범위를 선택할 필요가 있다.The 200 ~ 800mm light, the light intensity of 100mj / ㎠ and the time condition presented here may vary depending on the material, concentration, pH, temperature or thickness of the dye layer used, and it is necessary to select an appropriate range according to the fixed conditions. have.

이후 진행되는 공정은 안정화 공정으로서 1.0wt-%의 탄닌산 용액에 10분간 침적하고 수세후 다시 1.0wt-%의 토주석산 용액에 5분간 침적하여 수세하여 건조하므로써 안정화 처리를 행한다.The subsequent process is a stabilization process, which is performed by immersion in 1.0 wt-% tannic acid solution for 10 minutes, followed by washing with water for 5 minutes in 1.0 wt-% toxic acid solution again, followed by stabilization.

이어서 제2염색층(3)도 마찬가지로 고착처리하여 형성하고 제3염색층(4)은 혼색의 우려가 없으므로 고착처리를 행하지 않는다.Subsequently, the second dyeing layer 3 is formed by fixing in the same manner, and the third dyeing layer 4 is not subjected to the fixing treatment because there is no fear of mixing.

이와 같이 하여 형성된 필터층상에 보호층(5)을 덮어 컬러필터층을 완성하게 된다.The color filter layer is completed by covering the protective layer 5 on the filter layer thus formed.

고체촬상소자 또는 LCD장치용의 컬러필터층 제조에 잇어 본 발명과 같이 노광에 의한 고착처리를 포함시키므로써 보다 강화된 혼색방지를 얻어 안정된 분광특성으로 색 재현성이 향상된다.In the manufacture of a color filter layer for a solid state image pickup device or an LCD device, by incorporating a fixing process by exposure as in the present invention, enhanced color mixing prevention is obtained, and color reproducibility is improved with stable spectral characteristics.

Claims

In forming a mosaic or stripe color filter array on a transparent substrate or a solid-state image pickup device, a photosensitive photoresist film is applied to form a pattern, followed by dyeing, exposure to the filter layer, followed by deposition on tannic acid and tartaric acid solution, followed by adhesion to a first color. The filter layer is completed, and the second color filter layer is formed by the above method, and after the third color filter layer is formed, the color filter layer is formed by covering the protective layer thereon without exposing and fixing the layer. Color filter formation method.

The method of claim 1, wherein the light irradiated onto the dyed filter layer is exposed to light at 200 to 800 mm under conditions of 100 to 1000 mj / cm 2.