FR2586488A1 - METHOD FOR MANUFACTURING COLORED FILTERS, ESPECIALLY USEFUL FOR THE DISPLAY OF INFORMATION AND MEDIUM FOR VISUALIZATION COMPRISING SUCH COLORED FILTERS - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION DE FILTRES COLORES, CARACTERISE EN CE QUE L'ON EFFECTUE LES ETAPES SUIVANTES: A.ON INCORPORE LE PIGMENT COLORE DANS UNE RESINE PHOTOSENSIBLE; B.ON DEPOSE UNE COUCHE DE LA RESINE PHOTOSENSIBLE CHARGEE EN PIGMENT SUR AU MOINS UNE PARTIE D'UN SUBSTRAT; C.ON INSOLE LA COUCHE DE RESINE PHOTOSENSIBLE SUR LES PARTIES QUI DOIVENT CONSTITUER LE FILTRE; D.APRES INSOLATION, ON REVELE LE FILTRE COLORE. ELLE CONCERNE AUSSI UN SUPPORT POUR LA VISUALISATION COMPORTANT DE TELS FILTRES COLORES.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A PROCESS FOR MANUFACTURING COLORED FILTERS, CHARACTERIZED IN THAT THE FOLLOWING STEPS ARE CARRIED OUT: A. THE COLORED PIGMENT IS INCORPORATED IN A PHOTOSENSITIVE RESIN; B. A LAYER OF THE PHOTOSENSITIVE RESIN LOADED WITH PIGMENT ON AT LEAST PART OF A SUBSTRATE; C. THE COAT OF PHOTOSENSITIVE RESIN IS INSOLATED ON THE PARTS WHICH MUST CONSTITUTE THE FILTER; D. AFTER INSOLATION, THE COLOR FILTER IS REVEALED. IT ALSO CONCERNS A SUPPORT FOR VISUALIZATION INCLUDING SUCH COLORED FILTERS.
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication de filtres colorés, ces filtres étant adaptés à tout dispositif nécessitant soit une prise de vue, soit une restitution d'images en couleur. The present invention relates to a process for manufacturing colored filters, these filters being suitable for any device requiring either a photograph or a reproduction of color images.
Il est connu d'utiliser des filtres colorés, pour les afficheurs à cristaux liquides, du type comportant successivement, à partir de la source lumineuse, un polariseur, une matrice (plaque de verre), le cristal liquide, une contre-électrode (plaque de verre) et un polariseur. It is known to use colored filters, for liquid crystal displays, of the type comprising successively, from the light source, a polarizer, a matrix (glass plate), the liquid crystal, a counter electrode (plate glass) and a polarizer.
Compte-tenu de la taille du point image qui est de l'ordre de 250wm de côté par rapport à l'épaisseur des plaques de verre (couramment 1 mm), les filtres colorés doivent être placés à l'intérieur de la cellule pour éviter l'effet de parallaxe. Ces filtres peuvent être placés sur la matrice ou sur la contre-électrode. Taking into account the size of the image point which is around 250wm per side compared to the thickness of the glass plates (usually 1 mm), the colored filters must be placed inside the cell to avoid the parallax effect. These filters can be placed on the matrix or on the counter-electrode.
En outre, il faut bien entendu que les filtres colorés ne perturbent pas la mise en oeuvre et le fonctionnement des cristaux liquides. In addition, it should be understood that the colored filters do not disturb the processing and the operation of the liquid crystals.
Il existe déjà des méthodes pour fabriquer des filtres colorés. There are already methods for making colored filters.
Dans l'une de ces méthodes, on fait diffuser le colorant dans une gélatine transparente. Par masquage de la résine, on peut faire diffuser plusieurs couleurs successivement. Cette méthode, par diffusion de colorant, est cependant longue à mettre en oeuvre, car l'application de chaque couleur nécessite un cycle complet qui comprend le résinage, l'insolation, la révélation, la diffusion du colorant et l'élimination de la résine. Cette méthode longue et donc coûteuse, présente de plus des inconvénients qui sont notamment la possibilité d'interdiffusion des colorants et la qualité des colorants. In one of these methods, the dye is made to diffuse in a transparent gelatin. By masking the resin, it is possible to diffuse several colors successively. This method, by diffusion of dye, is however long to implement, because the application of each color requires a complete cycle which includes resinating, exposure, development, diffusion of the dye and elimination of the resin . This long and therefore costly method also has drawbacks which are in particular the possibility of interdiffusion of the dyes and the quality of the dyes.
Il est également connu de fabriquer des filtres
colorés par évaporation sous vide de pigments. Selon cette
méthode, après avoir défini le motif avec de la résine,
on évapore sous vide une couche mince de pigments.It is also known to manufacture filters
colored by vacuum evaporation of pigments. According to this
method, after defining the pattern with resin,
a thin layer of pigments is evaporated under vacuum.
On révèle alors par pelage (lift-off) dans un solvant de
la résine. Par cette méthode, on retrouve les inconvénients
d'une cycle long comportant le résinage, l'insolation, la
révélation, l'évaporation sous vide et le pelage.It is then revealed by peeling (lift-off) in a solvent of
resin. By this method, we find the disadvantages
of a long cycle comprising resin, sunstroke,
revelation, vacuum evaporation and peeling.
La présente invention concerne un procédé
permettant d'obtenir des filtres colorés de bonne qualité,
avec une bonne définition, et d'une façon simple.The present invention relates to a method
allowing to obtain good quality colored filters,
with good definition, and in a simple way.
Ainsi, la présente invention concerne un procédé
de fabrication de filtres colorés, caractérisé en ce que
l'on effectue les étapes suivantes
a) on incorpore un pigment coloré dans une résine photo
sensible
b) on dépose une couche de la résine photosensible chargée
en pigment sur au moins une partie d'un substrat
c) on insole la couche de résine photosensible sur les
parties qui doivent constituer le filtre ;
d) après insolation, on révèle le filtre coloré.Thus, the present invention relates to a method
for the production of colored filters, characterized in that
the following steps are carried out
a) a colored pigment is incorporated into a photo resin
sensitive
b) a layer of the charged photosensitive resin is deposited
as a pigment on at least part of a substrate
c) the photosensitive resin layer is exposed to the
parts which must constitute the filter;
d) after exposure, the colored filter is revealed.
Ce procédé peut être réitéré avec une résine
photosensible chargéed'un autre pigment coloré afin #ten###m filtre multicolore.This process can be repeated with a resin
photosensitive loaded with another colored pigment so #ten ### m multicolor filter.
La résine photosensible mise en oeuvre est de
préférence une résine photosensible aux ultra-violets,et
de préférence une résine positive, ce type de résine est
largement connu et utilisé en microélectronique. Et
c'est l'un des intérêts de ce procédé de pouvoir être mis
en oeuvre avec du matériel et des produits utilisés en
microélectronique.The photosensitive resin used is
preferably a photosensitive resin to ultraviolet, and
preferably a positive resin, this type of resin is
widely known and used in microelectronics. And
it is one of the advantages of this process to be able to be put
implemented with equipment and products used in
microelectronics.
Comme pigments colorés, on peut utiliser des
pigments quelconques pourvu qu'ils n'interfèrent pas avec
le durcissement de la résine, par exemple des phtalocyanines,
(vert et bleu), et des pérylènes ou diazoïques de synthèse
(rouge). As colored pigments, it is possible to use
any pigments as long as they do not interfere with
hardening of the resin, for example phthalocyanines,
(green and blue), and synthetic perylenes or diazo
(red).
Ces pigments sont incorporés de préférence à raison de 10 à 20 % en poids dans la résine photosensible. These pigments are preferably incorporated in an amount of 10 to 20% by weight in the photosensitive resin.
Ainsi, on a réalisé des filtres avec du bleu de phtalocyanine incorporé à raison de 12,5 % en poids, du vert de phtalocyanine incorporé à raison de 14 % en poids, et du pérylène à raison de 14 % en poids. Thus, filters were made with phthalocyanine blue incorporated at a rate of 12.5% by weight, phthalocyanine green incorporated at a rate of 14% by weight, and perylene at a rate of 14% by weight.
Pour incorporer le pigment dans le composé photosensible, le pigment doit être sous une forme finement broyée, par exemple avec une granulométrie inférieure à 0,5 ssm, et on mélange la résine au pigment par tout moyen pour la réalisation de suspension, par exemplepar broyage, notamment dans un broyeur à billes de verre. To incorporate the pigment into the photosensitive compound, the pigment must be in a finely ground form, for example with a particle size of less than 0.5 ssm, and the resin is mixed with the pigment by any means for the production of suspension, for example by grinding , especially in a glass ball mill.
L'incorporation du pigment modifie la rhéologie - de la résine. La viscosité augmente légèrement et la thyxotropie devient importante. C'est pourquoi, il peut être avantageux de diluer la résine chargée en pigments colorés avec un diluant approprié, utilisé classiquement dans la dilution des résines photosensibles. The incorporation of the pigment changes the rheology - of the resin. The viscosity increases slightly and the thyxotropy becomes significant. This is why it may be advantageous to dilute the resin loaded with colored pigments with an appropriate diluent, conventionally used in the dilution of photosensitive resins.
La quantité de diluant pourra varier notamment suivant la nature de la résine. En général, les résines chargées seront diluées avec environ 30 90 en poids de diluant. The amount of diluent may vary in particular depending on the nature of the resin. In general, the loaded resins will be diluted with about 30% by weight of diluent.
Comme diluant des solutions colorées, on peut utiliser par exemple le diluant Microposit Thinner commer- cialisé par Shipley. As a diluent for colored solutions, it is possible to use, for example, the Microposit Thinner diluent sold by Shipley.
La résine chargée en pigment est déposée sur le substrat en couche mince et uniforme au moyen par exemple d'une tournette, par spray, ou toute autre technique connue en microélectronique. The resin loaded with pigment is deposited on the substrate in a thin and uniform layer by means, for example, of a spinner, by spray, or any other technique known in microelectronics.
Si cela est nécessaire il est possible d'effectuer un prétraitement du substrat pour faciliter l'adhérence de la couche par exemple en utilisant un promoteur d'adhérence. If necessary, it is possible to carry out a pretreatment of the substrate to facilitate the adhesion of the layer, for example by using an adhesion promoter.
De façon générale, il conviendra pour chaque support, résine et pigment de déterminer la concentration en pigment, la dilution du composé photosensible et la vitesse de centrifugation quand on dépose à la tournette, afin d'obtenir un filtre présentant les qualités désirées. In general, it will be necessary for each support, resin and pigment to determine the pigment concentration, the dilution of the photosensitive compound and the speed of centrifugation when depositing with a spinner, in order to obtain a filter having the desired qualities.
La couche de résine ainsi obtenue est insolée avec le rayonnement actif par exemple avec un rayonnement
UV, cette insolation est de préférence effectuée au travers d'un masque afin de faire apparaître un motif correspondant au filtre coloré.The resin layer thus obtained is exposed with active radiation, for example with radiation
UV, this exposure is preferably carried out through a mask in order to reveal a pattern corresponding to the colored filter.
Après insolation, le motif est révélé avec la technique de révélation adaptée à la résine. After exposure, the pattern is revealed with the revealing technique adapted to the resin.
Après cette révélation, le durcissement est effectué définitivement, par exemple par chauffage. After this revelation, the hardening is carried out definitively, for example by heating.
Pour obtenir une seconde couleur, il suffit de répéter ces opérations avec une résine photosensible chargée du pigment correspondant. To obtain a second color, simply repeat these operations with a photosensitive resin loaded with the corresponding pigment.
Comme cela ressort de ce qui précède, il est facile d'intégrer la fabrication de ces filtres colorés dans une chaîne de fabrication d'écrans plats à transistors en couche mince ou de dispositifs à transfert de charge (charge couplinq device CCD). As is apparent from the above, it is easy to integrate the production of these colored filters into a production line for flat screens with thin film transistors or charge transfer devices (charge couplinq device CCD).
Le procédé selon l'invention permet donc d'obtenir de façon particulièrement simple les trois couleurs primaires dans les filtres colorés qui sont réalisés avec des techniques classiques en microélectronique. The method according to the invention therefore makes it possible to obtain in a particularly simple manner the three primary colors in the color filters which are produced with conventional techniques in microelectronics.
Les définitions obtenues sont inférieures à 5 Ilm. The definitions obtained are less than 5 Ilm.
Pour une bonne qualité du filtre obtenu quand celui-ci est multicolore, il est préférable de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention de façon à obtenir des épaisseurs finales identiques pour les différentes couleurs. For good quality of the filter obtained when it is multicolored, it is preferable to implement the method according to the invention so as to obtain identical final thicknesses for the different colors.
De plus, les maxima de transition-doivent tenir compte de la courbe de sensibilité de l'oeil en fonction des longueurs d'onde
Les substrats utilisés selon l'invention sont des substrats usuels en microélectronique et dans le domaine de la fabrication des écrans plats, des rétines pour caméra, etc.In addition, the transition maxima must take into account the sensitivity curve of the eye as a function of the wavelengths.
The substrates used according to the invention are usual substrates in microelectronics and in the field of manufacturing flat screens, retinas for cameras, etc.
Ainsi, selon l'invention, on utilise avantageusesaent un substrat recouvert d'oxyde d'indium et d'étain (##indiuni Tin Oxide" Tao) . Thus, according to the invention, advantageously a substrate coated with indium tin oxide (## indiuni Tin Oxide "Tao) is used.
En outre, il peut être avantageux après le dépôt du filtre, de recouvrir les filtres colorés d'une couche de faible résistivité d'ITO, dont la transparence ne modifie pas le rendu des couleurs. In addition, it may be advantageous after depositing the filter, to cover the colored filters with a layer of low resistivity of ITO, the transparency of which does not modify the color rendering.
Les filtres colorés selon l'invention peuvent être utilisés pour des afficheurs à cristal liquide. The colored filters according to the invention can be used for liquid crystal displays.
Dans ce cas, les polariseurs et la lampe d'éclairage de l'écran seront choisis également pour obtenir une trichromie satisfaisante.In this case, the polarizers and the screen lighting lamp will also be chosen to obtain a satisfactory three-color process.
Ce type de filtres peut être utilisé également pour la fabrication d'écrans plats couleur, utiles pour la télévision, les terminaux dsordinateur, les tableaux de bord d'automobile par exemple, et en général tous les afficheurs à cristaux liquides. This type of filters can also be used for the production of color flat screens, useful for television, computer terminals, automobile dashboards for example, and in general all liquid crystal displays.
De plus, les caméras CCD sur silicium monocristallin ou les rétines vidéo en carbure de silicium, ou en silicium amorphe peuvent être complétées avec des filtres colorés selon l'invention. Chaque point image composé des trois points élémentaires rouge, vert et bleu permet la prise des couleurs avec une seule matrice. In addition, CCD cameras on monocrystalline silicon or video retinas in silicon carbide, or in amorphous silicon can be supplemented with colored filters according to the invention. Each image point composed of the three elementary red, green and blue points allows colors to be taken with a single matrix.
C'est pourquoi, la présente invention concerne également les supports de visualisation d'information, caractérisés en ce qu'ils comportent un substrat sur lequel est déposé un filtre coloré , par le procédé selon l'invention. This is why, the present invention also relates to information display media, characterized in that they comprise a substrate on which a color filter is deposited, by the method according to the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven
tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée
ci-après.Other characteristics and advantages of the invention
tion will appear on reading the detailed description
below.
IncorEoration des Piqments dans la resine photosensible
Chaque pigment broyé avec une granulométrie
< 0,5 m, vert de phtalocyanine, bleu de phtalocyanine,
et rouge est incorporé à la résine photosensible positive
WAYCOAT HPR 204 de Hunt Chemicals, dans un broyeur à
billes de verre, du type ATTRITOR, à température ambiante
et pendant 30 minutes.IncorEoration of Piqments in the photosensitive resin
Each pigment ground with a particle size
<0.5 m, phthalocyanine green, phthalocyanine blue,
and red is incorporated into the positive photosensitive resin
WAYCOAT HPR 204 from Hunt Chemicals, in a mill
glass beads, ATTRITOR type, at room temperature
and for 30 minutes.
Le bleu de phtalocyanine est incorporé à raison
de 12,5 % en poids de la résine, le vert de phtalocyanine
à raison de 14 % en poids, et le rouge à raison de
14 % en poids. Les trois résines colorées sont alors
diluées avec 30 % en poids de diluant Microposit Thinner
de Shipley.Phthalocyanine blue is incorporated rightly
12.5% by weight of the resin, phthalocyanine green
at 14% by weight, and red at
14% by weight. The three colored resins are then
diluted with 30% by weight of Thinner Microposit Thinner
from Shipley.
Depôt des composes photosensibles charges en Eigments
sur le substrat .Deposit of photosensitive compounds loaded with Eigments
on the substrate.
Sur un substrat recouvert d'ITO, on dépose
par centrifugation à la tournette un promoteur d'adhérence
Microposit Primer de Shipley, utilisé pur et déposé avec
une vitesse de 3 000 tours par minute de la tournette, et
pendant 30 secondes.On a substrate covered with ITO, we deposit
by spinning an adhesion promoter
Microposit Primer from Shipley, used pure and deposited with
a speed of 3000 revolutions per minute of the spinner, and
for 30 seconds.
On étend ensuite la solution bleuetelle qu'obtenue
ci-dessus à une vitesse de 3 000 tours par minute et
pendant 30 secondes.We then extend the blueberry solution obtained
above at a speed of 3000 revolutions per minute and
for 30 seconds.
On sèche alors en étuve pendant 30 minutes à
1050 C.Then dried in an oven for 30 minutes at
1050 C.
On insole à travers un masque pendant 20 secondes. It is exposed through a mask for 20 seconds.
On révèle alors pendant 50 secondes avec le révé licteur WAYCOAT DEVELOPER de HUNT. We then reveal for 50 seconds with the WUNCOAT DEVELOPER from HUNT.
A ce stade, la résine est bien révélée mais la
pellicule de colorant subsiste sur tout le substrat. On fait apparaître le motif en brossant légèrement la couche sous un courant d'eau désionisée.At this stage, the resin is well revealed but the
dye film remains on the entire substrate. The pattern is made visible by lightly brushing the layer under a stream of deionized water.
On cuit pendant 1 heure à 1900 C en étuve pour durcir le motif et le rendre non soluble dans la solution colorée suivante. It is cooked for 1 hour at 1900 ° C. in an oven to harden the pattern and make it insoluble in the following colored solution.
Ce procédé est ensuite répété pour les deux autres résines colorées. This process is then repeated for the other two colored resins.
On recouvre ensuite les filtres d'une couche d'ITO de faible résistivité. The filters are then covered with an ITO layer of low resistivity.
il apparaît donc que les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de ce procédé sont ceux habituellement utilisés en microélectronique. Ce procédé de fabrication de filtres colorés peut donc facilement être intégré dans une chaîne de fabrication d'écrans plats à transistors en couche mince par exemple ou de CCD. it therefore appears that the means necessary for the implementation of this process are those usually used in microelectronics. This process for manufacturing colored filters can therefore easily be integrated into a production line for flat screens with thin film transistors, for example, or CCDs.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8512657A FR2586488A1 (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | METHOD FOR MANUFACTURING COLORED FILTERS, ESPECIALLY USEFUL FOR THE DISPLAY OF INFORMATION AND MEDIUM FOR VISUALIZATION COMPRISING SUCH COLORED FILTERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8512657A FR2586488A1 (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | METHOD FOR MANUFACTURING COLORED FILTERS, ESPECIALLY USEFUL FOR THE DISPLAY OF INFORMATION AND MEDIUM FOR VISUALIZATION COMPRISING SUCH COLORED FILTERS |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2586488A1 true FR2586488A1 (en) | 1987-02-27 |
| FR2586488B1 FR2586488B1 (en) | 1994-04-22 |
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ID=9322356
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8512657A Granted FR2586488A1 (en) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | METHOD FOR MANUFACTURING COLORED FILTERS, ESPECIALLY USEFUL FOR THE DISPLAY OF INFORMATION AND MEDIUM FOR VISUALIZATION COMPRISING SUCH COLORED FILTERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2586488A1 (en) |
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Also Published As
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|---|---|
| FR2586488B1 (en) | 1994-04-22 |
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