JP3376783B2 - Color filter and method of manufacturing the same - Google Patents
Color filter and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプラズマディスプレイや
液晶ディスプレイなどの各種表示装置や固体撮像素子に
設けられ、反射率低減、色合成あるいは色分解などのた
めに用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter which is provided in various display devices such as a plasma display and a liquid crystal display and a solid-state image pickup device and is used for reducing reflectance, color synthesis or color separation, and a manufacturing method thereof. .
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイでは、カラー
表示を行なうためにカラーフィルタが必要である。この
ため、公知の文献記載のように(一例として、谷他、テ
レビジョン学会技術報告IDY94-112 (1994))、染色法や
顔料分散法等の方法で作製されたカラーフィルタが用い
られている。これは有機染料や有機顔料を用いて樹脂層
を着色してカラーフィルタとするものである。また、プ
ラズマディスプレイにおいても、画像を表示した際のコ
ントラスト向上のためにカラーフィルタを用いることが
提案されている(和邇、日経エレクトロニクス、1993年
11月8日号(NO.594)pp.215等)。このように、いくつか
のディスプレイデバイスではカラー表示や画質向上のた
めにはカラーフィルタが不可欠である。2. Description of the Related Art For example, in a liquid crystal display, a color filter is necessary for displaying in color. Therefore, as described in a known document (as an example, Tani et al., Technical Report of the Television Society of Japan, IDY94-112 (1994)), a color filter manufactured by a method such as a dyeing method or a pigment dispersion method is used. . This is to color a resin layer with an organic dye or an organic pigment to form a color filter. Also, in plasma displays, it has been proposed to use color filters to improve the contrast when displaying images (Wazu, Nikkei Electronics, 1993.
November 8th issue (NO.594) pp.215 etc.). Thus, in some display devices, a color filter is indispensable for color display and improving image quality.
【0003】ところで、プラズマディスプレイの場合、
その作製プロセスには約600℃で焼成するプロセスが
含まれている。もし、液晶ディスプレイ用カラーフィル
タをプラズマディスプレイ用カラーフィルタとしてその
まま流用すると、これを構成する材料には有機材料が含
まれているため、プラズマディスプレイ作製プロセスに
おいて燃焼あるいは分解等の反応が起こり、カラーフィ
ルタとしての特性を得ることができない。By the way, in the case of a plasma display,
The manufacturing process includes a process of firing at about 600 ° C. If a color filter for a liquid crystal display is used as it is as a color filter for a plasma display, a material such as an organic material is included, so that a reaction such as combustion or decomposition occurs in the plasma display manufacturing process, and the color filter It is not possible to obtain the characteristics as.
【0004】この問題の解決方法として、低融点ガラス
中に無機顔料を分散させ、カラーフィルタとして用いる
ことが提案されている(坂井他、テレビジョン学会技術
報告ED993 IPD113-8(1986)等)。これは、低融点ガラス
及び無機顔料を適当なバインダ樹脂および溶剤と練り合
わせたペーストを、これを所定の基板にスクリーン印刷
等の方法でパターニングし、しかるのち焼成することに
よりバインダ樹脂及び溶剤を除去し、低融点ガラス中に
無機顔料が分散したフィルタを得るものである。この場
合、このカラーフィルタは全て無機材料により構成され
ているため、プラズマディスプレイ作製にかかわる高温
プロセスに耐えることが可能である。As a solution to this problem, it has been proposed to disperse an inorganic pigment in a low melting glass and use it as a color filter (Sakai et al., Technical Report ED993 IPD113-8 (1986) of the Television Society). This is because a paste obtained by kneading a low-melting glass and an inorganic pigment with an appropriate binder resin and a solvent is patterned on a predetermined substrate by a method such as screen printing, and then baked to remove the binder resin and the solvent. A filter in which an inorganic pigment is dispersed in a low melting point glass is obtained. In this case, since the color filters are all made of an inorganic material, they can withstand the high temperature process involved in plasma display fabrication.
【0005】ところで、プラズマディスプレイの構造
上、このカラーフィルタ上には電極や誘電体が形成され
る。このため、その断線やピンホールを防ぐことが肝要
であり、そのためにはフィルタ層による基板上の凹凸が
小さくできるだけ平坦であることが望ましい。In view of the structure of the plasma display, electrodes and dielectrics are formed on this color filter. Therefore, it is important to prevent the disconnection and the pinhole, and for that purpose, it is desirable that the irregularities on the substrate due to the filter layer be small and as flat as possible.
【0006】しかしながら、(図1)に示すように、こ
のカラーフィルタはそれを構成する低融点ガラス11お
よび顔料12により一定の厚さを有し、その厚さが10
μm程度に及ぶことがあり、基板10上にその分の凹凸
が形成される。However, as shown in FIG. 1, this color filter has a certain thickness due to the low melting point glass 11 and the pigment 12 constituting the color filter, and the thickness is 10
In some cases, the asperities are formed on the substrate 10 in some cases.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、その課題と
するところは、カラーフィルタ層による基板上の凹凸を
減少したカラーフィルタ及びその製造方法を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a color filter in which unevenness on a substrate due to a color filter layer is reduced, and a color filter therefor. It is to provide a manufacturing method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、まず請求項1は、 基板上に顔料ペーストに
て所定の形状のパターンを形成した後に該基板に焼成を
行い前記顔料ペーストから顔料以外の成分を除去し、顔
料のみからなる所定形状のパターンとし、しかる後に、
前記パターン及びその周辺部に一括して低融点ガラスま
たは透明な無機酸化物のいずれかからなる透明な材質か
らなるオーバーコート層を設け、前記オーバーコート層
は前記顔料を包含するとともに固着していることを特徴
とするカラーフィルタとしたものである。To solve this problem, the first aspect of the present invention is to provide a pigment paste on a substrate.
After forming a pattern of a predetermined shape by baking the substrate
After removing the components other than the pigment from the pigment paste,
A pattern of a predetermined shape consisting of only the material, and then,
An overcoat layer made of a transparent material made of either a low melting point glass or a transparent inorganic oxide is collectively provided on the pattern and its peripheral portion, and the overcoat layer is provided .
Is a color filter including the pigment and being fixed .
【0009】また、請求項2は、基板上にブラックマト
リクス層を形成した後、そのブラックマトリクス層の開
口部分及びその周辺部分に顔料ペーストにて所定の形状
のパターンを形成した後に該基板に焼成を行い前記顔料
ペーストから顔料以外の成分を除去し、顔料のみからな
る所定形状のパターンとし、しかる後に顔料のみからな
る所定の形状のパターンと、前記パターン及びその周辺
部に一括して低融点ガラスまたは透明な無機酸化物のい
ずれかからなる透明な材質からなるオーバーコート層を
設け、前記オーバーコート層は前記顔料を包含するとと
もに固着していることを特徴とするカラーフィルタ。と
したものである。According to a second aspect of the present invention, after the black matrix layer is formed on the substrate, the opening portion of the black matrix layer and the peripheral portion thereof are formed into a predetermined shape with a pigment paste.
After forming the pattern of
Remove all components except the pigment from the paste,
And a pattern of a predetermined shape consisting only of a pigment, and an overcoat made of a transparent material composed of either low melting point glass or a transparent inorganic oxide, together with the pattern and a peripheral portion thereof. A coat layer is provided , and the overcoat layer contains the pigment.
A color filter characterized by being adhered to the back . It is what
【0010】また、請求項3は、前記顔料として無機顔
料を用いることを特徴とする請求項1または2のいずれ
か記載のカラーフィルタとしたものである。A third aspect of the present invention is the color filter according to the first or second aspect, wherein an inorganic pigment is used as the pigment.
【0011】また、請求項4は、前記ブラックマトリク
ス層として金属材料の薄膜又は無機顔料を用いることを
特徴とする請求項2に記載のカラーフィルタとしたもの
である。A fourth aspect of the present invention is the color filter according to the second aspect, wherein a thin film of a metal material or an inorganic pigment is used as the black matrix layer.
【0012】また、請求項5は、基材上に顔料ペースト
にて所定の形状のパターンを形成した後に該基板に焼成
を行い前記顔料ペーストから顔料以外の成分を除去し、
顔料のみからなる所定の形状のパターンとし、しかる後
に前記パターン及びその周辺部に一括して低融点ガラス
または透明な無機酸化物のいずれかからなる透明な材質
からなるオーバーコート層を設け、オーバーコート層に
て前記顔料を包含するとともに固着し、基材上に顔料を
固着することを特徴とするカラーフィルタの製造方法と
したものである。[0012] According to a fifth aspect, the pigment paste is formed on the base material.
After forming a pattern of a predetermined shape in, baking on the substrate
To remove components other than the pigment from the pigment paste,
Make a pattern of a predetermined shape consisting of pigment only, and then
The pattern and the overcoat layer made of a transparent material made of either low-melting glass or a transparent inorganic oxide collectively to its periphery is provided, the overcoat layer
The method for producing a color filter is characterized in that the above-mentioned pigment is included and fixed, and the pigment is fixed onto a base material.
【0013】また、請求項6は、基材上にブラックマト
リクス層を形成した後、そのブラックマトリクス層の開
口部分に顔料ペーストにて所定の形状のパターンを形成
した後に該基板に焼成を行い前記顔料ペーストから顔料
以外の成分を除去し、顔料のみからなる所定のパターン
を形成し、その後に前記パターン及びその周辺部に一括
して低融点ガラスまたは透明な無機酸化物のいずれかか
らなる透明な材質からなるオーバーコート層を設け、オ
ーバーコート層にて前記顔料を包含するとともに固着
し、基材上に顔料を固着することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法としたものである。According to a sixth aspect of the present invention, after the black matrix layer is formed on the base material, a pattern of a predetermined shape is formed in the opening of the black matrix layer with a pigment paste.
After that, the substrate is baked and the pigment paste is added to the pigment.
Except for components other than the above, a predetermined pattern consisting of only the pigment is formed, and then the pattern and its peripheral portion are collectively covered with a transparent material made of either low-melting glass or a transparent inorganic oxide. the coat layer is provided, Oh
Including and fixing the pigment in the overcoat layer
Then, the method for producing a color filter is characterized in that the pigment is fixed onto the substrate.
【0014】また、請求項7は、前記パターニングの方
法として印刷法あるいはフォトリソグラフィー法あるい
は電子写真法あるいは電着法のいずれかを用いることを
特徴とする請求項5または6のいずれか記載のカラーフ
ィルタの製造方法としたものである。According to a seventh aspect of the present invention, as the patterning method, any one of a printing method, a photolithography method, an electrophotographic method, and an electrodeposition method is used, and the color according to the fifth or sixth aspect. This is a filter manufacturing method.
【0015】また、請求項8は、前記オーバーコート層
の形成方法として液相法または気相法によるコーティン
グ法を用い、液相法の場合には塗布後に焼成を行うこと
を特徴とする請求項6または7のいずれか記載のカラー
フィルタの製造方法。としたものである。Further, claim claim 8, using a coating method using a liquid phase method or vapor phase method The method for forming the overcoat layer, in the case of liquid-phase method and performing a baking after coating 6. The method for producing a color filter according to 6 or 7. It is what
【0016】[0016]
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。本発明における顔料としては無機顔料が好まし
く用いられ、無機顔料としては、例えば赤色顔料として
はFe2 O3 、緑色顔料としてはTiO2 −CoO−N
IO−ZnO、青色顔料としてはCoO−Al2 O3 等
が使用可能である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. An inorganic pigment is preferably used as the pigment in the present invention. Examples of the inorganic pigment include Fe 2 O 3 as a red pigment and TiO 2 —CoO—N as a green pigment.
IO-ZnO, as the blue pigment CoO-Al 2 O 3 can be used.
【0020】本発明におけるオーバーコート層に用いる
透明な材質としては、低融点ガラスであるホウケイ酸鉛
ガラス等を用いることができるが、これに限定されたも
のではない。また、透明な無機酸化物であるSiO2 や
SiO2 とTiO2 の複合酸化物等を用いることができ
る。The transparent material used for the overcoat layer in the present invention may be lead borosilicate glass, which is a low melting point glass, but is not limited thereto. In addition, transparent inorganic oxides such as SiO 2 and composite oxides of SiO 2 and TiO 2 can be used.
【0021】本発明におけるブラックマトリクスに用い
る材料の金属材料の薄膜としては、金属クロム、酸化ク
ロム等を用いることができ、無機顔料としては、FeC
r2O4 、CuMn2 O4 を始めとするFe、Mn、C
r等の複合酸化物等が適用でき、他の金属材料及び無機
顔料を混合して用いることもできる。As the thin film of the metallic material used as the material for the black matrix in the present invention, metallic chromium, chromium oxide or the like can be used, and as the inorganic pigment, FeC.
Fe, Mn, C including r 2 O 4 and CuMn 2 O 4
A complex oxide such as r can be applied, and other metal materials and inorganic pigments can be mixed and used.
【0022】[0022]
【0023】なお、本発明における顔料のパターニング
方法としては、印刷法において、所望パターンの開口部
を有するスクリーン版上に印刷ペーストを供給し、か
つ、柔軟性のあるスキージでこすって上記開口部からペ
ーストを押し出して基板上に印刷するスクリーン印刷法
や、所望パターンを形成した金属板に形成し、そのパタ
ーン部分にペーストを充填し、充填されたペーストをブ
ランケットに転移させた後、ブランケット上のペースト
を基板に転写させる平版オフセット印刷法等を用いるこ
とができる。As a method for patterning the pigment in the present invention, in the printing method, a printing paste is supplied onto a screen plate having an opening of a desired pattern, and the printing paste is rubbed with a flexible squeegee to open the opening. Screen printing method to extrude the paste and print it on the substrate, or to form a metal plate on which a desired pattern is formed, fill the pattern part with paste, transfer the filled paste to a blanket, and then paste on the blanket It is possible to use a lithographic offset printing method or the like in which the is transferred to the substrate.
【0024】また、フォトリソグラフィー法としては、
顔料を適当な感光性樹脂と混練したペーストを基板上に
塗布し、これを所定のフォトマスクを用い露光し、しか
るのち現像してパターニングする方法や、顔料を基板上
に塗布した後、この顔料上に感光性樹脂を塗布、これを
所定のフォトマスクを用い露光し、しかるのち現像およ
びエッチングを行ない、これをパターニングする方法、
あるいは光粘着性を有する樹脂を基板上に塗布し、所定
のフォトマスクを用い露光し、顔料を付着させる部分の
み粘着性をもたせ、しかるのち顔料を噴霧し、顔料を粘
着層上に固着させることによりパターニングする方法等
を用いることができる。As the photolithography method,
A method in which a paste prepared by kneading a pigment with an appropriate photosensitive resin is applied on a substrate, exposed by using a predetermined photomask, and then developed and patterned, or a method in which the pigment is applied on the substrate and then the pigment is used. A method of coating a photosensitive resin on the surface, exposing it using a predetermined photomask, and then performing development and etching, and patterning this.
Alternatively, apply a resin having photo-adhesiveness onto the substrate, expose it using a predetermined photomask, and make only the portion to which the pigment adheres sticky, and then spray the pigment to fix the pigment on the adhesive layer. A patterning method or the like can be used.
【0025】また、電子写真法としては、顔料を公知の
樹脂を用いてトナー化し、これをあらかじめ潜像を形成
したセレン感光体に付着させたのち、基板に転写するこ
とでパターン形成することができる。In electrophotography, a pigment is formed into a toner by using a known resin, and the toner is adhered to a selenium photoreceptor on which a latent image is formed, and then transferred to a substrate to form a pattern. it can.
【0026】また、電着法としては、顔料をアルキド樹
脂等を水中で分散した電着塗料を作製し、これにあらか
じめパターニングされたITO膜等の透明導電膜が設け
られた基板を浸漬し、通電することにより透明導電膜上
にパターン形成することができる。As the electrodeposition method, an electrodeposition coating in which a pigment is dispersed in an alkyd resin or the like in water is prepared, and a substrate provided with a transparent conductive film such as a patterned ITO film is immersed in the electrodeposition coating. A pattern can be formed on the transparent conductive film by applying electricity.
【0027】本発明における顔料及びその周辺部に一括
して透明な材質からなるオーバーコート層を設ける方法
において、液相法としては、金属アルコキシドをスクリ
ーン印刷法やディップコーティング法、またはスピンコ
ーティング法により基板に塗布した後、これを焼成して
光透過性を有する材料層を形成する方法等が挙げられ、
気相法としては、蒸着法やスパッタリング法等が挙げら
れる。これらの製造方法は一例であり、これらに限定さ
れず適した方法が選択されるのが好ましい。In the method of providing an overcoat layer made of a transparent material collectively on the pigment and the peripheral portion thereof in the present invention, the liquid phase method is a metal alkoxide by a screen printing method, a dip coating method, or a spin coating method. Examples include a method of forming a material layer having light transparency by applying this to a substrate and then baking it.
Examples of the vapor phase method include a vapor deposition method and a sputtering method. These manufacturing methods are examples, and it is preferable to select a suitable method without being limited thereto.
【0028】本発明によると、(図2)に示すように、
顔料12は基板10上に密にかつ均一に配置される。そ
して、顔料及びその周辺部に一括して透明な材質からな
るオーバーコート層13が設けられるため、顔料がその
オーバーコート層材料に包含されるとともに固着される
ので、画素間段差の少ない平坦なパターンが形成され
る。理想的には基板10上の凹凸がなくなる。このた
め、後工程で形成される電極や誘電体層の断線やピンホ
ールが発生しにくくなるためディスプレイとしての信頼
性を向上させることができる。According to the present invention, as shown in FIG.
The pigment 12 is densely and uniformly arranged on the substrate 10. Since the overcoat layer 13 made of a transparent material is collectively provided on the pigment and its peripheral portion, the pigment is included in the overcoat layer material and fixed thereto, so that a flat pattern with a small step between pixels is formed. Is formed. Ideally, the unevenness on the substrate 10 is eliminated. For this reason, disconnection and pinholes in electrodes and dielectric layers formed in a later step are less likely to occur, so that reliability as a display can be improved.
【0029】そして、基板上へ形成される所望パターン
の膜厚は、分光特性に従って設定される顔料の粒径と光
透過性を有する材料の塗布量に依存する。つまり、この
設定を調整することで、基板表面の凹凸を小さくし、平
坦化を図ることが可能となる。Then, the film thickness of the desired pattern formed on the substrate depends on the particle diameter of the pigment set according to the spectral characteristics and the coating amount of the material having light transmittance. That is, by adjusting this setting, it is possible to reduce the unevenness on the substrate surface and achieve flatness.
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【実施例】<実施例1>
図3に示すようにガラス基板10に青色顔料ペースト1
4を300メッシュのスクリーン印刷版を用いて幅10
0μm、長さ4mmのパターンを印刷した。EXAMPLES Example 1 As shown in FIG. 3 , a blue pigment paste 1 was applied to a glass substrate 10.
4 using a 300 mesh screen printing plate to a width of 10
A pattern of 0 μm and a length of 4 mm was printed.
【0032】なお、ここで用いた青色顔料ペースト14
は、青色顔料(アサヒ化成(株)製、:「アサヒスーパ
ーブルーCR」)5部をエチルセルロース(関東化学
(株)製)のα−テルピネオール(関東化学(株)製)
5重量%溶液50部に加え、これを三本ロールミルで練
り合わせてペーストとしたものを用いた。The blue pigment paste 14 used here is used.
Is a blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd .: “Asahi Super Blue CR”) 5 parts ethyl cellulose (Kanto Chemical Co., Inc.) α-terpineol (Kanto Chemical Co., Ltd.)
In addition to 50 parts of a 5 wt% solution, this was kneaded with a three-roll mill to form a paste.
【0033】前記ガラス基板10を空気中、580℃で
10分間焼成することにより、図4に示すようにガラス
基板10上に顔料12のみ残るようにした。なお、青色
顔料ペースト中のエチルセルロース及びα−テルピネオ
ールはこの工程で蒸発または燃焼するため結果として除
去される。[0033] The air the glass substrate 10 and baked at 580 ° C. 10 minutes and to remain only pigments 12 on the glass substrate 10 as shown in FIG. It should be noted that ethyl cellulose and α-terpineol in the blue pigment paste evaporate or burn in this step and are consequently removed.
【0034】図5に示すように、前記顔料12が基板上
に残されたガラス基板10にガラスペースト15を30
0メッシュのスクリーン印刷版を用い、オーバーコート
材15を印刷した。なお、この工程ではベタのパターン
を印刷した。As shown in FIG. 5 , the glass paste 15 is applied to the glass substrate 10 on which the pigment 12 remains on the substrate.
The overcoat material 15 was printed using a 0 mesh screen printing plate. In this step, a solid pattern was printed.
【0035】なお、ここで用いたガラスペースト15は
ホウケイ酸鉛ガラス(日本電気硝子(株)製:「GA−
9」)を75部をエチルセルロース(関東化学(株)
製)の2−(2−エトキシエトキシ)エタノール(関東
化学(株)製)10重量%溶液25部に加え、これを三
本ロールミルで練り合わせてペーストとしたものを用い
た。The glass paste 15 used here is lead borosilicate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-
9 ") 75 parts of ethyl cellulose (Kanto Chemical Co., Inc.)
25 parts of 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) in 10 wt%, and the mixture was kneaded with a three-roll mill to form a paste.
【0036】前記ガラス基板10を空気中、580℃で
10分間焼成することにより、図6に示すように、ガラ
ス基板10上に低融点ガラスによるオーバーコート層1
3が形成され、これにより顔料12はガラス基板10に
固着された。なお、ガラスペースト中のエチルセルロー
ス及び2−(2−エトキシエトキシ)エタノールはこの
工程で蒸発または燃焼されるため結果として除去され
た。By firing the glass substrate 10 in air at 580 ° C. for 10 minutes, as shown in FIG. 6 , the overcoat layer 1 of low melting point glass is formed on the glass substrate 10.
3 was formed, whereby the pigment 12 was fixed to the glass substrate 10. It should be noted that ethyl cellulose and 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol in the glass paste were evaporated or burned in this step and were consequently removed.
【0037】この結果、平坦性に優れるカラーフィルタ
を得た。分光透過率の測定結果を図7に示す。なお、こ
の時の基板上の凹凸は約1μmであった。As a result, a color filter having excellent flatness was obtained. The measurement result of the spectral transmittance is shown in FIG. 7 . The unevenness on the substrate at this time was about 1 μm.
【0038】<実施例2>ガラス基板10に感光性青色
顔料ペースト14を300メッシュのスクリーン印刷版
を用いて基板全面に塗布し、しかるのち所定のフォトマ
スクを用い超高圧水銀灯を用い露光し、しかるのち純水
で現像することにより幅100μm、長さ4mmのパタ
ーンを得た。<Example 2> The glass substrate 10 was coated with the photosensitive blue pigment paste 14 on the entire surface of the substrate using a 300 mesh screen printing plate, and then exposed using an ultrahigh pressure mercury lamp using a predetermined photomask, Then, the pattern was developed with pure water to obtain a pattern having a width of 100 μm and a length of 4 mm.
【0039】なお、ここで用いた青色顔料ペースト14
は青色顔料(アサヒ化成(株)製:「アサヒスーパーブ
ルーCR」)15部に、感光性樹脂としてヒドロキシプ
ロピルセルロース(和光純薬(株)製)30部およびジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亜合成
(株)製:「アロニックスM−400」)30部を加
え、これに溶剤として2−(2−エトキシエトキシ)エ
タノール(関東化学(株)製)90部を添加し、これら
を三本ロールミルで練り合わせたのち、反応開始剤とし
てベンジルジメチルケタール(東亜合成(株):「アロ
ニックスC−101」)5部を加えたものを用いた。The blue pigment paste 14 used here is used.
Is a blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd .: "Asahi Super Blue CR") 15 parts, 30 parts of hydroxypropyl cellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a photosensitive resin, and dipentaerythritol hexaacrylate (Toa Gosei ( Co., Ltd .: "Aronix M-400") 30 parts, and then 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto Chemical Co., Inc.) 90 parts as a solvent, and kneading them with a three-roll mill. Then, what added 5 parts of benzyl dimethyl ketal (Toagosei Co., Ltd .: "Aronix C-101") as a reaction initiator was used.
【0040】前記ガラス基板10を空気中、580℃で
10分間焼成することにより、ガラス基板10上に顔料
12のみ残るようにした。なお、青色顔料ペースト中の
感光性樹脂及び溶剤、反応開始剤はこの工程で蒸発また
は燃焼するため結果として除去される。The glass substrate 10 was baked in air at 580 ° C. for 10 minutes so that only the pigment 12 remained on the glass substrate 10. The photosensitive resin, the solvent, and the reaction initiator in the blue pigment paste are evaporated or burned in this step, so that they are removed as a result.
【0041】この結果、前記顔料12が基板上に残され
たガラス基板10に実施例1と同様にオーバーコート層
13を形成して図6に示すようなカラーフィルタを得
た。分光透過率の測定結果および基板上の凹凸は実施例
1と同様であった。[0041] As a result, the pigment 12 to obtain a color filter as shown in FIG. 6 to form a similarly overcoat layer 13 as in Example 1 on the glass substrate 10 left on the substrate. The measurement result of the spectral transmittance and the unevenness on the substrate were the same as in Example 1.
【0042】<実施例3>青色顔料(アサヒ化成(株)
製:「アサヒスーパーブルーCR」)10部に、スチレ
ン−n−ブチルメタアクリレート共重合体(三洋化成
(株)製:「ハイマーSBM−73」)90部を加熱し
ながら混練し、冷却後ハンマーミルで粗砕したのちジェ
ットミルを用い粉砕し、しかるのち分級して得た平均粒
径10μmの着色粒子にポリトリフルオロエチル−α−
クロロアクリレート(東レ(株)製)をスプレードライ
法により付着させ、これを熱可塑性粒子の球状化装置に
より熱風処理することによりトナー化した。<Example 3> Blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd.)
(Manufactured by: "Asahi Super Blue CR") and 10 parts by weight of 90 parts of a styrene-n-butyl methacrylate copolymer (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd .: "Heimer SBM-73") while kneading, and after cooling, hammered. The particles were coarsely crushed with a mill, pulverized with a jet mill, and then classified to obtain colored particles having an average particle size of 10 μm, polytrifluoroethyl-α-
Chloroacrylate (manufactured by Toray Industries, Inc.) was adhered by a spray dry method, and this was treated with hot air by a spheroidizing device for thermoplastic particles to obtain a toner.
【0043】このトナー化した顔料を、あらかじめ定法
に従い、所定のパターンの潜像を形成したセレン感光体
に付着させ、この付着したトナー化した顔料を100℃
に加熱したガラス基板10に転写し、しかるのち580
℃で10分間焼成して樹脂分を除去し、ガラス基板10
上に顔料12のみ残るようにして幅100μm、長さ4
mmの顔料によるパターンを得た。This tonerized pigment was adhered to a selenium photoreceptor on which a latent image of a predetermined pattern was formed in advance according to a conventional method, and the adhered tonerized pigment was heated to 100 ° C.
Transferred to the glass substrate 10 heated to 580
The resin is removed by baking at 10 ° C. for 10 minutes, and the glass substrate 10
Width 100 μm, length 4 with only pigment 12 remaining on top
A mm pigment pattern was obtained.
【0044】前記顔料12が基板上に残されたガラス基
板10に実施例1と同様にオーバーコート層13を形成
してカラーフィルタを得た。分光透過率の測定結果およ
び基板上の凹凸は実施例1と同様であった。An overcoat layer 13 was formed on the glass substrate 10 on which the pigment 12 remained on the substrate in the same manner as in Example 1 to obtain a color filter. The measurement result of the spectral transmittance and the unevenness on the substrate were the same as in Example 1.
【0045】<実施例4>本発明のカラーフィルタは次
のような工程で作製できる。まず、青色顔料(アサヒ化
成(株)製:「アサヒスーパーブルーCR」)15部を
水性アルキド樹脂ワニス(大日本インキ化学工業(株)
製:「ウオーターゾールS140C」)40部および水
45部と混合し、分散させた電着塗料を作製した。Example 4 The color filter of the present invention can be manufactured by the following steps. First, 15 parts of a blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd .: "Asahi Super Blue CR") was added to an aqueous alkyd resin varnish (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.).
(Manufactured by: "Waterzor S140C") and 45 parts of water were mixed to prepare a dispersed electrodeposition coating composition.
【0046】あらかじめ定法に従い、所定のパターンの
透明導電膜が形成されたガラス基板10をこの電着塗料
中に浸漬し、60Vで60秒間通電して電極上に電着塗
料(Ac orDc )を付着させ、前記ガラス基板10を5
80℃で10分間焼成して樹脂分を除去し、(図4)に
示すようにガラス基板10上に顔料12のみ残るように
して幅100μm、長さ4mmの顔料によるパターンを
得た。A glass substrate 10 on which a transparent conductive film having a predetermined pattern is formed is immersed in this electrodeposition coating material according to a standard method in advance, and the electrodeposition coating material (Ac or Dc) is attached to the electrodes by energizing at 60 V for 60 seconds. The glass substrate 10 to 5
The resin component was removed by baking at 80 ° C. for 10 minutes, and as shown in FIG. 4 , only the pigment 12 remained on the glass substrate 10 to obtain a pattern of the pigment having a width of 100 μm and a length of 4 mm.
【0047】前記顔料12が基板上に残されたガラス基
板10に実施例1と同様にオーバーコート層13を形成
してカラーフィルタを得た。分光透過率の測定結果およ
び基板上の凹凸は実施例1と同様であった。An overcoat layer 13 was formed on the glass substrate 10 on which the pigment 12 remained on the substrate in the same manner as in Example 1 to obtain a color filter. The measurement result of the spectral transmittance and the unevenness on the substrate were the same as in Example 1.
【0048】<実施例5>実施例1と同様の方法で、ガ
ラス基板10上に顔料12のみが残るようにした後、オ
ーバーコート材としてゾル−ゲル法によるシリカコート
剤(日本曹達(株)製:「アトロンNSi−310」)
10部をエチルセルロース(関東化学(株)製)の2−
(2−エトキシエトキシ)エタノール(関東化学(株)
製)10重量%溶液10部に加え、十分混合したものを
オーバーコート材15として、300メッシュのスクリ
ーン印刷版を用い印刷した。なお、この工程ではベタの
パターンを印刷した。Example 5 In the same manner as in Example 1, after leaving only the pigment 12 on the glass substrate 10, a silica coating agent by a sol-gel method (Nippon Soda Co., Ltd.) was used as an overcoat material. (Made by: "Atron NSi-310")
2 parts of 10 parts of ethyl cellulose (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
(2-ethoxyethoxy) ethanol (Kanto Chemical Co., Inc.)
10 parts by weight of 10% by weight solution, and a well-mixed mixture was used as the overcoat material 15 and printed using a 300 mesh screen printing plate. In this step, a solid pattern was printed.
【0049】前記ガラス基板10を空気中、580℃で
10分間焼成することにより、ガラス基板10上に低融
点ガラスによるオーバーコート層13を形成し、これに
より顔料12をガラス基板10に固着してカラーフィル
タを得た。分光透過率の測定結果および基板上の凹凸は
実施例1と同様であった。The glass substrate 10 is baked in air at 580 ° C. for 10 minutes to form an overcoat layer 13 of low melting point glass on the glass substrate 10, whereby the pigment 12 is fixed to the glass substrate 10. I got a color filter. The measurement result of the spectral transmittance and the unevenness on the substrate were the same as in Example 1.
【0050】<実施例6>実施例1と同様の方法で、ガ
ラス基板10上に顔料12のみが残るようにした後、定
法に従い蒸着装置を用い、オーバーコート層13として
SiO2 をガラス基板10上に成膜して、顔料12をガ
ラス基板10上に固着してカラーフィルタを得た。分光
透過率の測定結果及び基板上の凹凸は実施例1と同様で
あった。Example 6 In the same manner as in Example 1, after leaving only the pigment 12 on the glass substrate 10, SiO 2 was used as the overcoat layer 13 in the glass substrate 10 by using a vapor deposition apparatus according to a conventional method. A film was formed thereon, and the pigment 12 was fixed on the glass substrate 10 to obtain a color filter. The measurement result of the spectral transmittance and the unevenness on the substrate were the same as in Example 1.
【0051】<比較例>ガラス基板に青色顔料および低
融点ガラスを含むペーストを実施例1と同様の条件で印
刷し、幅100μm、長さ4mmのパターンを得た。な
お、ここで用いたペーストは低融点鉛ガラス(日本電気
硝子(株)製:「GA−9」)を75部をエチルセルロ
ース(関東化学(株)製)の2−(2−エトキシエトキ
シ)エタノール(関東化学(株)製)10重量%溶液2
5部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせたペー
スト26部に対し、青色顔料(アサヒ化成(株)製、:
「アサヒスーパーブルーCR」)1部を加え、これを三
本ロールミルで練り合わせてペーストとしたものを用い
た。Comparative Example A paste containing a blue pigment and a low melting point glass was printed on a glass substrate under the same conditions as in Example 1 to obtain a pattern having a width of 100 μm and a length of 4 mm. In addition, the paste used here is 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol of 75 parts of low melting point lead glass (Nippon Electric Glass Co., Ltd .: "GA-9") of ethyl cellulose (Kanto Chemical Co., Inc.). (Kanto Chemical Co., Inc.) 10 wt% solution 2
In addition to 5 parts, 26 parts of a paste prepared by kneading this with a three-roll mill was used to prepare a blue pigment (Asahi Kasei Co., Ltd .:
1 part of "Asahi Super Blue CR" was added, and this was kneaded with a three-roll mill to form a paste.
【0052】前記ガラス基板を空気中、580℃で10
分間焼成することにより、低融点ガラス中に顔料が分散
したカラーフィルタを得た。分光透過率の測定結果は、
図8に示すようにこの分光透過率は実施例1とほぼ一致
している。しかし、基板上の凹凸は約10μmあった。The glass substrate was heated in air at 580 ° C. for 10 minutes.
By firing for minutes, a color filter in which the pigment was dispersed in the low melting point glass was obtained. The measurement result of the spectral transmittance is
As shown in FIG. 8 , this spectral transmittance is almost the same as that of the first embodiment. However, the unevenness on the substrate was about 10 μm.
【0053】[0053]
【0054】[0054]
【0055】[0055]
【0056】[0056]
【0057】[0057]
【0058】[0058]
【0059】[0059]
【0060】[0060]
【0061】[0061]
【0062】[0062]
【0063】[0063]
【0064】[0064]
【0065】[0065]
【0066】[0066]
【0067】[0067]
【0068】[0068]
【0069】[0069]
【0070】[0070]
【0071】[0071]
【0072】[0072]
【発明の効果】以上に示したように、本発明のカラーフ
ィルタ及びその製造方法によれば、顔料は基板上に密に
かつ均一に配置される。また、オーバーコート層によっ
て顔料を固着することができるとともに、カラーフィル
タ層による基板上の凹凸を減少させることができる。こ
のため、後工程で形成される電極や誘電体層の断線やピ
ンホールが発生しにくくなるため、ディスプレイとして
の信頼性を向上させることが可能となる。As described above, according to the color filter and the method of manufacturing the same of the present invention, the pigment is densely and uniformly arranged on the substrate. Further, the pigment can be fixed by the overcoat layer, and the unevenness on the substrate due to the color filter layer can be reduced. For this reason, disconnection and pinholes in electrodes and dielectric layers formed in a later step are less likely to occur, and thus reliability as a display can be improved.
【図1】従来作製されているカラーフィルタの断面の模
式図である。FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a conventionally manufactured color filter.
【図2】本発明に関わるカラーフィルタにおいて、理想
的なカラーフィルタの断面の模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an ideal color filter in the color filter according to the present invention.
【図3】本発明のカラーフィルタに関わる一実施例にお
いて、顔料ペースト塗布工程を示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a pigment paste applying step in one example relating to the color filter of the present invention.
【図4】本発明のカラーフィルタに関わる一実施例にお
いて、顔料ペースト焼成工程を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a pigment paste firing step in one example relating to the color filter of the present invention.
【図5】本発明のカラーフィルタに関わる一実施例にお
いて、オーバーコート材塗布工程を示した断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an overcoat material coating step in one example relating to the color filter of the present invention.
【図6】本発明のカラーフィルタに関わる一実施例にお
いて、オーバーコート材焼成工程を示した断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of firing an overcoat material in one example relating to the color filter of the present invention.
【図7】本発明のカラーフィルタに関わる一実施例にお
いて、カラーフィルタの分光透過率測定結果の一例であ
る。FIG. 7 is an example of a spectral transmittance measurement result of a color filter in an example relating to the color filter of the present invention.
【図8】本発明のカラーフィルタに関わる一比較例にお
いて、カラーフィルタの分光透過率測定結果の一例であ
る。FIG. 8 is an example of a spectral transmittance measurement result of a color filter in a comparative example relating to the color filter of the present invention.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−224010(JP,A) 特開 平4−134401(JP,A) 特開 平5−288926(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/20 101 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-224010 (JP, A) JP-A-4-134401 (JP, A) JP-A-5-288926 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G02B 5/20 101
Claims (8)
ターンを形成した後に該基板に焼成を行い前記顔料ペー
ストから顔料以外の成分を除去し、顔料のみからなる所
定形状のパターンとし、しかる後に、前記パターン及び
その周辺部に一括して低融点ガラスまたは透明な無機酸
化物のいずれかからなる透明な材質からなるオーバーコ
ート層を設け、前記オーバーコート層は前記顔料を包含
するとともに固着していることを特徴とするカラーフィ
ルタ。1. A pigment paste having a predetermined shape is coated on a substrate.
After the turn is formed, the substrate is baked to form the pigment paper.
Where the components other than the pigment are removed from the
With a pattern of a fixed shape, thereafter, an overcoat layer made of a transparent material made of either low melting point glass or a transparent inorganic oxide is collectively provided on the pattern and its peripheral portion, and the overcoat layer is Includes pigment
A color filter characterized in that it adheres and is fixed .
後、そのブラックマトリクス層の開口部分及びその周辺
部分に顔料ペーストにて所定の形状のパターンを形成し
た後に該基板に焼成を行い前記顔料ペーストから顔料以
外の成分を除去し、顔料のみからなる所定形状のパター
ンとし、しかる後に顔料のみからなる所定の形状のパタ
ーンと、前記パターン及びその周辺部に一括して低融点
ガラスまたは透明な無機酸化物のいずれかからなる透明
な材質からなるオーバーコート層を設け、前記オーバー
コート層は前記顔料を包含するとともに固着しているこ
とを特徴とするカラーフィルタ。2. A black matrix layer is formed on a substrate, and then a pattern of a predetermined shape is formed with a pigment paste on the opening and the peripheral portion of the black matrix layer.
After that, the substrate is baked to remove the pigment from the pigment paste.
A pattern with a predetermined shape that consists of only the pigment, with the external components removed.
Then, a pattern of a predetermined shape consisting of only the pigment and an overcoat layer made of a transparent material made of either low melting point glass or a transparent inorganic oxide are collectively provided on the pattern and its peripheral portion. , Said over
A color filter, wherein the coat layer includes the pigment and is fixed .
徴とする請求項1または2のいずれか記載のカラーフィ
ルタ。3. The color filter according to claim 1, wherein an inorganic pigment is used as the pigment.
の薄膜又は無機顔料を用いることを特徴とする請求項2
に記載のカラーフィルタ。4. A thin film of a metal material or an inorganic pigment is used as the black matrix layer.
The color filter described in.
ターンを形成した後に該基板に焼成を行い前記顔料ペー
ストから顔料以外の成分を除去し、顔料のみからなる所
定の形状のパターンとし、しかる後に前記パターン及び
その周辺部に一括して低融点ガラスまたは透明な無機酸
化物のいずれかからなる透明な材質からなるオーバーコ
ート層を設け、オーバーコート層にて前記顔料を包含す
るとともに固着し、基材上に顔料を固着することを特徴
とするカラーフィルタの製造方法。5. A pigment paste having a predetermined shape is applied on a base material.
After the turn is formed, the substrate is baked to form the pigment paper.
Where the components other than the pigment are removed from the
A constant shape of the pattern, providing an overcoat layer made of a transparent material composed of any one of the patterns and collectively low melting glass or a transparent inorganic oxide in its periphery Thereafter, the at overcoat layer Including pigment
A method for producing a color filter, characterized in that the pigment adheres to the base material and the pigment adheres to the base material.
後、そのブラックマトリクス層の開口部分に顔料ペース
トにて所定の形状のパターンを形成した後に該基板に焼
成を行い前記顔料ペーストから顔料以外の成分を除去
し、顔料のみからなる所定のパターンを形成し、その後
に前記パターン及びその周辺部に一括して低融点ガラス
または透明な無機酸化物のいずれかからなる透明な材質
からなるオーバーコート層を設け、オーバーコート層に
て前記顔料を包含するとともに固着し、基材上に顔料を
固着することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。6. A black matrix layer is formed on a substrate, and then a pigment paste is placed in the opening of the black matrix layer.
After forming a pattern of a predetermined shape on the
To remove components other than pigment from the pigment paste
Then, a predetermined pattern consisting of only the pigment is formed, and then an overcoat layer made of a transparent material made of either low melting point glass or a transparent inorganic oxide is collectively provided on the pattern and its peripheral portion. Overcoat layer
A method for producing a color filter, comprising the steps of including and fixing the pigment, and fixing the pigment on a substrate.
いはフォトリソグラフィー法あるいは電子写真法あるい
は電着法のいずれかを用いることを特徴とする請求項5
または6のいずれか記載のカラーフィルタの製造方法。7. The patterning method includes any one of a printing method, a photolithography method, an electrophotographic method, and an electrodeposition method.
Or the method for manufacturing a color filter according to any one of 6 above.
相法または気相法によるコーティング法を用い、液相法
の場合には塗布後に焼成を行うことを特徴とする請求項
6または7のいずれか記載のカラーフィルタの製造方
法。8. A liquid phase method using a coating method by a liquid phase method or a gas phase method as a method for forming the overcoat layer.
In the case of, the method for producing a color filter according to claim 6 or 7 , wherein baking is performed after coating .
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