JP2503106B2 - カラ―フィルタ電極部材の製造方法，ｔｆｔ電極表面への液体染料の付着方法及びコ―ティング装置 - Google Patents

カラ―フィルタ電極部材の製造方法，ｔｆｔ電極表面への液体染料の付着方法及びコ―ティング装置

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JP2503106B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー薄膜トランジスタ液晶表示装置のた
めのカラーフィルタを形成する改善された方法及び装置
に関するものである。具体的には、本発明は液晶表示装
置等に用いるマルチ・カラーフィルタ層を製造するため
に、各カラーフィルタ領域に選択的に異なる色を付着さ
せる改善された方法に関するものである。
〔従来の技術〕
液晶表示装置は、様々な目的のために分かりやすいメ
ッセージを与え、LCD時計、計算機及びその他の関連装
置においては主として数のメッセージを与えるために広
汎に使用されている。米国特許第4743098号では、薄膜
トランジスタ（TFT）の液晶表示装置（LCD）の技術的操
作、具体的には、透明共通電極（ピクセル:pixel）及び
エネルギーを与えられた独立した表示電極（ペル:pel）
の間の部分の液晶材料の光透過率の改変、並びに背面光
に又は液晶層の光透過部分を通る反射光に様々な色を与
える際のカラーフィルタ層の機能について開示している
ので参照されたい。１つずつ、２つ組で、又は３つ組で
エネルギーを与えられた時に１色、２つ組の色、又は３
つ組の不透明もしくは黒背面の色がエネルギーを与えら
れた電極の中間に存在する液晶材料の部分を透過した光
に与えられるように、ペル及びフィルタ領域を、３つ組
又は様々な色のパターンに組み立てる。
米国特許第4743098号は、カラーLCD用の様々なマルチ
カラーフィルタ層の使用について開示している。このフ
ィルタ層は、３回の独立した色付着工程において色パタ
ーニングされた感光性接着層の使用を含む。このような
プロセスは高価であり、しかも完全な重ね合わせ及び所
定の色の分離に関する品質制御の問題を与える。別の周
知の方法として、フォトリソグラフィのリフト・オフに
よる色パターニングを用いる方法があるが、これも前述
のような問題を与える。また、染色し、パターニングし
たフィルムが内在のカラー偏光フィルタとして提案され
てきた。
望ましいマルチカラーLCDを達成するための別の方法
は、抵抗性の転写リボン又は熱転写ヘッド等の手段によ
ってコーティングされたガラス基板上の独立したペルの
位置に昇華性の染料又はインクを付着させる工程を含
む。これらの方法は、色を付着する際にヘッド周辺に広
がって散ってしまうため、非常に小さなペル部分、一般
的には50μｍ角ないし100μｍ角の隣接する異なる色の
ペルに独立して互いに汚染されないように別々の色を付
着させるのは難かしい。これらの他にも欠点があるの
で、このような方法は満足できない。
米国特許第4381342号では、異なるフォトグラフィ材
料を予め決められたパターンでフォトグラフィ支持体上
のセルに付着させる。これは、液体のコーティング小滴
を静電気的にチャージさせ、フォトグラフィの支持体の
セルに静電荷チャージパターンを形成することによって
その小滴をはじくことで達成される。このような方法
は、その上にセルを与えるために支持体をフォトグラフ
ィで調整する必要があるという点で高価であり、独立し
たペル部分を有するLCDフィルタの調整に用いることは
実用的でない。なぜなら、異なるセル内に異なる成分を
付着させるために、支持体の移動、小滴発生速度、及び
特定の小滴の偏流器を同調させる必要があるからであ
る。これらの要求のいくつかにおいて多少でも変化が生
じると、異なるセル内に１以上の成分が変化、セル毎に
異なる体積の材料が付着するので全体として不均一にな
る。
静電気的な付着による膜への染料及び他の材料の付着
もよく知られている。これによって、高電圧グリッド電
極及び接地した膜の間に材料の細かい小滴をスプレー
し、小滴をチャージさせ膜に引きつけられるようにする
（米国特許第4345907号参照）。このような方法は、高
電圧を使用する必要があるので、膜表面全体の均一なコ
ーティングが達成される。
また、マルチカラーLCD部材を形成するためのパター
ニングされた透明電極部材の異なる部分に、様々な色の
液体染料溶液を用いて独立した層を電着することもよく
知られている。これは、Mamamoriらによる「電着によっ
て形成した３色の層を有するマルチカラーグラフィック
LCD（Multicolor Graphic LCD with Tricolor Layers F
ormed by Electrodeposition）」の論文（SID 84 Diges
t,pp215〜218）に開示されている。この方法は、所定の
ペル部分に電圧をかけ、異なる溶液に通し、染料の分子
を電離させてこの異なるペル部分にこの染料の分子を付
着させるという点で、金属の電着と似ている。このよう
な方法は、安価であり、均一な染料層が付着できる。し
かしながら、わずかな透明電極フィルタ部材の不純物で
さえ隣接ペル間のショートとなり、このペル部分におい
て１以上の染色色素が付着してしまう。このプロセスも
高電圧を必要とするので、薄膜トランジスタと共に用い
ることはできない。
これらの従来の方法は、高価であり、高い電圧を必要
とし、品質制御のプロセス及び保全が困難であり、独立
したペル部分が汚染されやすく１以上の色を有する等の
前述の欠点を１以上有する。
従って、前述の欠点を与えない、LCD用の異なる色の
ペルモザイクを製造する商業的に有効な方法が必要とな
っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、LCDの下電極基板のペル部分又は上
の共通電極基板のピクセル部分のいずれか一方の上に直
接異なる色のペル又はピクセルのモザイクを製造する方
法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に従う方法は、（ａ）接続された薄膜トランジ
スタ又は接続されたアクセスリード等の手段で個々に電
気的にチャージできる近接した独立のペル又は近接した
独立のピクセル細片もしくはピクセルストライプを有す
る複数の独立した未染色の表示要素フィルタ部分を電極
基板に与え、（ｂ）第１色目の色成分をコーティングす
る予定の前記未染色のフィルタ部分の選択された部分
に、第一の極性の電荷を与え、（ｃ）他の全ての未染色
のフィルタ部分に逆の極性の電荷を与え、（ｄ）コーテ
ィングされる前記未染色フィルタ部分の表面付近に前記
第一色目の色成分小滴のミストを発生させ、（ｅ）前記
逆の極性の電荷を前記小滴に与え、前記小滴とは逆にチ
ャージされているペル又はピクセル部分のみに選択的に
前記小滴が誘引され、他の未染色のフィルタ部分からは
反発されるようにし、（ｆ）他のペル又はピクセル部分
に誘引され、付着させるために他の選択された未染色ペ
ル又はピクセル部分を選択的にチャージし、これと逆の
極性にチャージさせた他の色の小滴を発生させるために
前記工程（ｂ）ないし（ｅ）を繰り返し、様々な色のカ
ラーフィルタモザイク、好ましくは、複数の赤、青及び
緑色の互いに隣接する三つ組のモザイクを形成する。
本発明は、透明電極支持体の所定の部分に相反する極
性を与え、コーティングされる所定の部分とは逆の極性
を有するコーティング小滴を用いることによってこの小
滴を前記所定の部分に誘引させ、選択的に独立したカラ
ーフィルタ部分をコーティングする方法を提供する。
本発明の好ましい具体例に従うと、コーティングは、
ミストを保つために若干減圧した密封のコーティングチ
ャンバで行なわれる。染料溶液の色成分小滴のミストは
超音波で形成される。小滴はコロナ部材に接近させて通
過させることによって正の極性にチャージされる。独立
したカラーフィルタ部分は色付けされる独立した電極の
ペル部材であり関連するトランジスタを活性化すること
によってチャージされる。透明の独立した電極層は、非
常に薄い重合体層で予めコーティングされた未染色カラ
ーフィルタペル部分のマトリクスを加熱して形成され、
各ペル部材に染色できる層を与える。付着された染料層
を拡散させ付着された場所に加熱して吸収させる。最後
に、染料を付着したマトリクスに保護層を重ねてコーテ
ィングする。
〔実施例〕
第１図は独立したペルを有する下のペルの電極部材の
表面に位置を合わせて直接独立したカラーフィルタ層を
付着する（着色用の重合体中間層を設けない）本発明の
具体例を示している。具体的には、ペル部分を異なる極
性に活性化することによって生じる電荷の影響を受けて
自動的に完全な位置決めを行ない、直接カラーフィルタ
層を付着させる。従って、上の共通のピクセル電極部材
（即ち、液晶層をその間に閉じ込めるためにペル部分を
有する電極層から間隔をあけている電極部材）の上に独
立したカラーフィルタを形成する場合に必要とされる。
ペル部分及びピクセル部分との完全な位置合わせを行な
う必要がなくなる。しかし、本発明は相反する極性にチ
ャージできる透明電極表面へ独立したカラーフィルタ部
分を正確に配置することについても後の具体例に含んで
いる。
第１図を参照すると、装置10はA.C.チャージ装置であ
り、液体の細かい滴に直流よりもはるかに大きなオーダ
の電荷を与えることができる。
空気のイオンが液体小滴に付与されるべき極性にチャー
ジされる。そして、電界の代わりに高電圧をかけてチャ
ージしていない小滴の蒸気にチャージしたイオンを導入
するための手段が設けられる。
装置10は、超音波ミスト発生器11、吐出ノズル14まで
延びているミスト導管13、導管13の小滴チャージ域15、
ノズル14の終端及び前記イオンのチャージ域15とつなが
っているチャージ空気供給ユニット16を含む。
チャージ空気供給ユニット16は、上流から押し出され
る空気供給導管部17、中間のDCチャージ又は空気イオン
化域18、及びミスト導管13の小滴チャージ域15へつなが
るイオン化空気供給導管部19からなる。小滴チャージ域
15は相反する極性にチャージされた電極プレート20及び
21を有し、プレート20は接地され、プレート21は例えば
約1000VのACにチャージされている。このかわりに、約5
000Hzの周波数を用いてもよい。
DC空気イオン化域18は、コロナ線22のようなコロナ放
電の要素を有する。コロナ線22は、例えば0.05mm直径の
タングステン線でその長さは5.0cmであり、120μＡのコ
ロナ電流を生むために約4500VDCがかけられている。
操作において、付着する染料溶液を超音波ミスト発生
器11（例えばポレネクス・モデルSH−32:Pollenex Mode
l SH−32）に与え、これを約1.7MHzの周波数で動作さ
せ、染料溶液を平均寸法が約３μｍの染料小滴のミスト
にする。
小滴はジェットノズル23を通って小滴寸法分離器12内
の調節プレート24に向って押し出される。若干大きな小
滴は流体力学的衝突によってプレート24に付着される。
一方、所定の小さな小滴25はプレート24の周囲に引きつ
けられミスト導管13に入る。チャージしていない小滴25
は、小滴チャージ域15内に押し出されてチャージ空気供
給ユニット16からそこへ導入されたイオン化空気によっ
てチャージされる。
チャージ空気供給ユニット16は、接地されたイオン化
域18内に導管部17を通って押し出された空気の供給を受
け取る。このイオン化域18において、空気をコロナ線22
の周囲の高い電界と接触させて正電荷を与えてイオン化
する。イオン化された空気の分子は導管部19を通って小
滴チャージ域15内のチャージされてない小滴25のミスト
中に入り込む。約1.5mmの間隔の約5cmの長さのチャージ
しているプレート20及び21の間に交流電流をかけ、小滴
25と接触させて正の空気イオンを早く振動させ、正にチ
ャージした小滴26を得る。そしてこれをコーティングす
る基板の表面に対して垂直方向に接近させたノズル14か
ら出す。ノズル14の開口の出口幅は約1.6mmであり、ノ
ズルの長さは約5cmと、若干基板の厚さよりも厚い。直
流電流の静電析出プレート（図示せず）を用いた第二段
階の細いフィルタは、単分散の滴の寸法を生むためにノ
ズル14の部分に用いることができる。
衝突するジェットの動力学によって、ジェットスプレ
ーの中心線近くにあるこれらの小滴は基板に非常に近づ
き、各チャージされたペル部分に引き付けられるか、又
ははじかれるかする。ジェットスプレーの中心線からは
ずれる小滴は著しい誘引力又は反発力を受けるほど基板
に著しく近づかず、好ましくは再利用されるために、空
気流によって吹き流される。
第１図の未染色のカラーフィルタペル電極27は、薄膜
トランジスタと組み合わさる小さな部分を有する複数の
独立したペル電極部分29、30及び31を支持するガラス基
板28を含む。各ペルは正又は負の電荷を受け取って保持
できる物質、例えばITO層等の薄い重合体の分離層32で
コーティングされる。ITO層をポリ酢酸ビニルポリエス
テルのような非常に薄い層でスピンコート又は気相コー
ティングし、染料が拡散染料である場合に染料コーティ
ングのポスト・ベークの間に染料が浸透又は拡散できる
表面を与えることが好ましい。
Louftyらによる論文「重合体へのレーザ誘発した染料
拡散による固体イメージャー用のカラーフィルタ配列の
製造（Fabrication of Color Filter Arrays for Solid
−State Imagers by Laser−Induced Dye Diffusion In
to Polymers）」（画像科学誌（Journal of Imaging Sc
ience）、Vol.25、No.5、1985年、pp161〜164）は、本
発明の使用に適するポリエステル樹脂及び昇華染料を開
示しているので参照されたい。
カラーフィルタペル電極を製造する第１図の例の重要
な利点は、薄膜トランジスタに所定の電荷を与えること
によって、例えばペル部分29には赤、ペル部分30には青
及びペル部分31には緑というように所定の様々な色のカ
ラーフィルタ部分を形成するために色付けされるペル部
分を正又は負のどちらかの電荷に活性化する能力を有す
ることである。このような電荷は各ペル上の独立したIT
Oコーティング部分32に与えられる。もし薄い重合体コ
ーティングを設けるならば、それを通して電荷を作用さ
せる。
第１図の具体例において、例えば、染料小滴26は青色
の染料であり、ペル部分30に正確に付着され、青色の染
料はペル部分29及び31からは除外される。ペル部分30と
組み合わされ、ペル部分のモザイク内に多数存在する薄
膜トランジスタは、青色の染料小滴26の正電荷とは逆の
負電荷に活性化され、一方、ペル部分29及び31は小滴26
と同じ正電荷に活性化される。このことによって、ペル
部分30の上のITO層表面、又はもしITO層上に薄い重合体
コーティングがあるならばその上の表面に、より正確に
選択的に染料小滴26が付着される。ペル部分29及び31が
小滴26と同じ極性であるのでこの部分から染料小滴26は
はじかれる。染料小滴を素早く乾燥させ、小滴26の凝集
を防ぐために電極27を加熱することが好ましい。
所定の色度を有する均一な薄い独立した染料層部分が
形成されるのに十分な時間、カラーフィルタペル電極27
を露出し続ける。ノズル14の中心線付近から出るチャー
ジされた小滴26は、処理される表面に非常に接近し、そ
の結果、非常に高い静電気的表面の誘引力が起こり、ペ
ル30上のすべての独立した表面部分が均一にコーティン
グされる。マトリクス幅の小さな幅のノズルを用いてマ
トリクスを渡る全ての所定のペル部分30を均一にコーテ
ィングするために、ノズル14又はペル電極27のどちらか
を移動させてマトリクス表面全体を走査し、空気流の圧
力の影響を受けてノズル14の外に押し出されるチャージ
された染料小滴を確実に全ての色づけされる部分に直接
衝突させる必要がある。ノズル14の開口及び基板表面の
間の距離は、約0.7cmである。チャージされた小滴26の
吐出速度は、小滴の寸法に依存して変化するが、好まし
くは、チャージしていないプレートに小滴が付着する速
度よりも遅く、約70cm/secである。与えられた小滴の寸
法に対するノズルの速度が増加すると、小滴は、チャー
ジしてないプレート又は独立したペル部分間のチャージ
していない境界部分に付き始めてしまうという、過度の
速度に達してしまう。従って、若干速度を落としてチャ
ージしていないプレートへの付着を避け、プレート又は
ペル電極を選択的にチャージする時には、染料小滴が所
定のペル部分に均一に付き、他のペル部分からは選択的
に反発し、ペル間のチャージしていない境界部分には付
着しないようにする。この小滴速度及び表面部分の異な
る極性の選択的なチャージとのバランスが、背面又は境
界部分への飛び散り又は付着を防げ、小滴の寸法の変化
及びノズル速度に幅を与え、プロセスが実際に実施でき
るようにしている。
異なるペル部分に付着させる異なる染料溶液それぞれ
について前述の方法を繰り返し、カラーフィルタモザイ
クを形成する。即ち、ペル部分29を赤にコーティングす
るために、この部分29のトランジスタを負にチャージさ
せ、かつ他の全てを正にチャージさせ、赤色の染料小滴
を用いる。そしてペル部分31を緑にコーティングするた
めに、この部分31のトランジスタを負にチャージさせ、
かつ他の全てを正にチャージさせて緑色の染料小滴を用
いる。
各ペル部分の薄膜トランジスタに＋10V及び−10Vの電
圧をかけることによって小滴は良好に付着される。これ
以上の高い電圧は必要でないが、薄膜トランジスタに損
傷を与えないためにも約30V以上の電圧は避けるべきで
ある。これらの電圧は、第１図におけるコロナ線22を囲
む接地及びチャージされたプレート20と関係がある。
LCDの下の電極プレートにカラーフィルタモザイク層
を直接設けることは第１図に示すような好ましい具体例
である。なぜなら下のプレートは、ペル部分と直接組み
合わさる薄膜トランジスタを含むからである。薄膜トラ
ンジスタは、光透過性を低減させなようにペル部分の小
さな一部のみに接続されており、選択されたペル部分に
おける交互の正及び負のチャージを行なうための簡易で
便利な手段を与える。従ってカラーフィルタモザイクを
形成する染料付着が、自動的に完全にペル部分に整合さ
れて行なわれるのである。
しかしながら、本発明は、液晶層を挟持するLCDの上
下電極のうち、透明な上の共通電極の分離ピクセル部分
に、下の表示電極のペル部分と整合させてカラーフィル
タモザイクを形成する新しい方法も提供することができ
る。このような場合、共通電極の表面に、チャージで
き、しかも独立して染料を受け取ることができるカラー
フィルタの細片又はストライプのピクセル部分を独立し
てあらかじめ形成するための手段を与える必要がある。
しかもそれぞれのピクセルを表示電極のペル部分の細片
又はストライプと完全に整合させる必要がある。本発明
の具体例に従う第２図ないし第４図において、透明共通
電極プレート35は、ガラス基板36、対をなし間隔のあい
た複数の電気的抵抗性のピクセル境界線37及び38、染料
を受け取るためのマイクロオーダの薄い重合体層40を有
する。このピクセル境界線37及び38は、ガラス基板36の
側面端まで広がる。境界線37及び38の間の対角の透明電
極ストライプ39は導電性物質（例えばイソジウムスズ酸
化物:ITO）によって形成され、正又は負の電荷でアドレ
スできるように電極プレートの端まで広がっている。薄
い重合体層40（例えばポリ酢酸ビニルポリエステル）
は、対角の電極ストライプ39及び対角の境界線37及び38
の上にある。
ジグザグの線37及び38は、例えば赤、青、緑のような
ITOを用いた独立したカラーフィルタの対角ストライプ
部分41、42及び43を形成するために、互いに間隔をあけ
ている。そして、このストライプ部分は横方向に繰り返
されており、同じ色の対角の部分又はストライプを与え
ている。
境界線37及び38は、対角のピクセルに対応する下の表
示電極のペル部分と完全に位置合わせし、ガラス基板36
の表面にプリントされる。そして、電圧差を与えられた
各ペル−ピクセル部分において液晶層を透過した光に所
定の単色を与える対角の未染色カラーフィルタピクセル
部分を形成する。
未染色の対角カラーフィルタピクセル部分41、42及び
43のうち、第２図の部分43について考えると、対角の境
界線37及び38の間の対角部分43のプレートの端における
ITO層のリード43aに負の電圧をかけることによって、そ
のITOに負電荷を与える。一方、対角の境界線37及び38
の間の他の対角のピクセル部分41及び42のITOリード41a
及び42aを用いてピクセル部分41及び42に正電荷を与え
る。プレートの端の同じ数字のITOリード即ち全ての41a
リード、全ての42aリード及び全ての43aリードをプレー
トの端において相互に接続すると、全ての同じ数字のリ
ードを同時に１つの接点においてチャージすることがで
きる。
第１図の下のペル電極27のかわりに共通電極35を用い
て、例えば負にチャージした対角部分43に引き付けるた
めに正にチャージした青の拡散昇華染料の小滴を用いる
ような操作を繰り返すことによって、チャージした共通
電極35を着色する。
第３図において、共通電極35の負にチャージした対角
のピクセル部分43上の薄い重合体層40上に選択的に青染
料の層44が付着されている。同時に約180°Ｆ（約82
℃）の温度をかけて溶剤を蒸発させ、薄い重合体層40の
中に青染料を昇華又は拡散させ、第４図に示されるよう
な重合体層内の青のフィルタ部分45を形成する。３色の
染料を拡散させるために、コーティング後、例えば必要
な温度のオーブンで加熱するなどの独立した拡散工程に
かけることができる。従ってフィルタ表面は平らであ
り、青染料の層44の表面に突起又は染料の蓄積はない。
このプロセスを赤及び緑の染料について繰り返す。赤
のフィルタ部分46に赤染料の付着及び拡散を行なわせる
ため、プレートの端におけるITOリード41aによって未染
色のフィルタの対角ピクセル部分41を選択的に負にチャ
ージし、緑のフィルタ部分47に緑染料の付着及び拡散を
させるため、ITOリード42aによって未染色のフィルタの
対角ピクセル部分42を選択的に負にチャージし、カラー
フィルタ共通電極48を形成する。
透明の重合体層と組み合わせて拡散染料を用いること
は、本発明のすべての具体例には好ましい。なぜなら、
染料の突起のないなめらかな平面のフィルタ層が製造さ
れるからである。しかしながら、モザイク表面の平坦度
と同じ位の厚さの薄い表面層を付着させて液晶層の間隔
を保つならば、拡散しない染料を用いることもできる。
ピクセル又はペルの部分の上に蓄積する非拡散染料を
用いる場合、このピクセル及びペルの部分を分離させて
いる境界部分を黒色染料でコーティングするのに都合が
良い。例えば正の電荷で全ての独立したペル又はピクセ
ルの部分をチャージして同じ電位にし、そして黒色染料
小滴のミストをペル又はピクセル部分と同じ極性にチャ
ージして、かつノズル速度を黒色染料小滴がチャージし
ていない表面に付着する臨界速度よりも速くする。する
と、黒色染料小滴はチャージされたペル又はピクセル部
分からはじかれるが、チャージされていない境界部分に
は着色されたペル又はピクセル部分の厚さと同じ位の所
定の厚さに付着される。カラーフィルタ層全面に平坦な
表面を与えることはもちろん、第２図における対角のピ
クセル部分の間の黒色境界部分又は第１図における独立
したペル部分の存在は、好ましい色分離及び改善された
鮮明さを与える。
本発明に従って用いるに好ましい染料溶液はポリイミ
ドの染料溶液である。なぜなら、ポリイミドをベースと
した染料溶液は、LCDに要求される長期間の耐久性及び
光学特性を与えるからである。このような染料溶液は高
価であるので、ノズル及びコーティングされる基板を付
着チャンバー内に入れて包囲し、付着されなかった染料
小滴26及び粒子分離器12に蓄積された大きな染料滴を再
利用するために、超音波ミスト発生器11にそれを再び戻
す。
染料小滴の不透明度又は濃度は、１回の走査で染料層
を付着するか、フィルタマトリクス全体と同じ幅のノズ
ルを用いるか、１回以上の数回の走査でコーティングす
るかによって変化させられる。どの場合でも、各カラー
フィルタ部分を形成するために１以上の層を重ねること
ができる。もし、単層としてのカラーフィルタ部分を用
いるならば、小滴内の染料濃度を所定の色度が得られる
ように濃くすべきである。しかしながら、ペル又はピク
セル部分における染料粒子の電荷を上げると同じ極性の
染料小滴を遠くにはじくので、均一な染料のコーティン
グ厚さは自ら制限されるであろうということに注目され
たい。
約３μｍの寸法の小滴を形成するために、超音波ミス
ト発生器11を約1.7MHzの周波数で動作させることが好ま
しい。このことによってペル又はピクセル部分の一辺が
約160μｍであるわりには、高い解像度でコーティング
できる。より高い周波数を用いることによってより小さ
な小滴となり、より高解像度となるからである。
第１図の装置におけるノズル14から出る染料小滴の速
度によって、ITOが無くチャージしていない独立したペ
ル又はピクセル境界への染料小滴の付着を妨げる。
しかしながら、ペル又はピクセル部分の周囲の境界部
分を黒色にするならば、３色付着させた後、全てのペル
又はピクセル部分に逆の極性を与える。そして電気的に
中性な境界部分に黒色染料小滴を衝突させる。黒色染料
小滴と同じ極性、即ち正の電荷を先に着色した全てのペ
ル又はピクセル部分に与える。境界部分がチャージでき
ないので、黒色染料粒子は、速い衝突速度で境界部分に
付着される。ペル及びピクセル部分はすでに色染料粒子
でコーティングされており、黒色境界部分もそれと同じ
高さになる。
本発明の所定部分へのコーティングプロセスは、隣接
の独立した部分をある極性にチャージした液体小滴とは
逆の極性にチャージさせて、隣接の独立した部分にそれ
ぞれの色の液体小滴を付着させるために用いることがで
きることは明らかであろう。第１図には正にチャージし
た小滴の付着について示されているが、小滴を負にチャ
ージさせて、正にチャージしたペル部分に誘引させるこ
ともできる。
また、例えば高速度空気と作用させて霧化する等の周
知の方法で揮発性媒体中の色素顔料粒子の分散液のミス
トを形成することもできる。このような色素粒子はペル
又はピクセル部分に直接付着できる。薄い保護層を重ね
てコーティングすることもできる。
第２図における独立したピクセル部分の対角のストラ
イプ又は細片のかわりに、第２図の対角部分よりもプリ
ントしやすい垂直又は平行のストライプにすることもで
きる。
〔発明の効果〕
本発明は、液晶表示装置の下電極基板のペル部分又は
上共通電極基板のピクセル部分のいずれか一方に直接異
なる色ペル又はピクセルのモザイクを製造する方法を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の具体例に従うカラーフィルタの付着
プロセスを行なうための装置を示す図である。 第２図は、透明共通電極の表面の拡大平面図である。 第３図は、第２図の線３−３における透明共通電極の断
面図である。 第４図は、第２図及び第３図における共通電極に全ての
色が付着した拡大断面図である。 10……A.C.チャージ装置、11……超音波ミスト発生器、
12……小滴寸法分離器、13……ミスト導管、14……吐出
ノズル、15……小滴チャージ域、16……チャージ空気供
給ユニット、17……空気供給導管部、18……空気イオン
化域、19……イオン化空気供給導管部、20、21……電極
プレート、22……コロナ線、23……ジェットノズル、24
……調節プレート、25……小滴、26……チャージした小
滴、27……カラーフィルタペル電極、28、36……ガラス
基板、29、30、31……ペル電極、32、40……薄い重合体
層、35……透明共通電極プレート、37、38……ピクセル
境界線、39、41、42、43……透明電極ストライプ、41
a、42a、43a……ITOのリード、44……青染料の層、45…
…青のフィルタ部分、46……赤のフィルタ部分、47……
緑のフィルタ部分、48……カラーフィルタ共通電極。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上側透明共通電極及び下側トランジスタ・
    ペル電極を有しかつ前記ペル電極の活性化されたトラン
    ジスタ・ペル領域及び前記共通電極の対応するピクセル
    領域間に電位差を与えることにより選択的に透明になる
    不透明な液晶層を前記共通電極及び前記トランジスタ・
    ペル電極の間に有する液晶表示装置に使用するためのカ
    ラーフィルタ電極部材の製造方法において、 （ａ）基板表面に導電性組成の複数の独立した透明層付
    着物を付着させ未染色のカラーフィルタ電極部材を形成
    する工程と、 （ｂ）前記導電性組成の付着物の内同一色に着色される
    べき選択された付着物を１つの極性にチャージし前記導
    電性組成の他のすべての付着物を反対極性にチャージす
    る工程と、 （ｃ）前記独立した未染色のカラーフィルタ領域の内の
    前記同一色に染色されるべき選択された領域の極性と反
    対の極性にチャージされた前記電極部材のチャージされ
    た未染色カラーフィルタ領域の表面に密接して前記同一
    色のチャージされた小滴のミストを導入して、前記小滴
    が前記未染色カラーフィルタ領域の内の前記選択された
    領域に引きつけられかつ付着され反対極性にチャージさ
    れた領域により反撥されるようにする工程と、 （ｄ）第２の色に着色されるべき第２の複数の独立した
    チャージされた未染色カラーフィルタ領域について前記
    （ｂ）及び（ｃ）の工程を繰り返す工程と、 を含み、 前記導電性組成の独立した層付着物は薄い透明重合体層
    でコーティングされ、前記着色小滴は熱拡散する染料で
    あり、前記カラーフィルタ電極部材は前記カラーフィル
    タ領域内で前記染料を前記重合体層に浸透させるように
    加熱されることを特徴とするカラーフィルタ電極部材の
    製造方法。
  2. 【請求項２】上側透明共通電極及び下側トランジスタ・
    ペル電極を有しかつ前記ペル電極の活性化されたトラン
    ジスタ・ペル領域及び前記共通電極の対応するピクセル
    領域間に電位差を与えることにより選択的に透明になる
    不透明な液晶層を前記共通電極及び前記トランジスタ・
    ペル電極の間に有する液晶表示装置に使用するためのカ
    ラーフィルタ電極部材の製造方法において、 （ａ）基板表面に導電性組成の複数の独立した透明層付
    着物を付着させ未染色のカラーフィルタ電極部材を形成
    する工程と、 （ｂ）前記導電性組成の付着物の内同一色に着色される
    べき選択された付着物を１つの極性にチャージし前記導
    電性組成の他のすべての付着物を反対極性にチャージす
    る工程と、 （ｃ）前記独立した未染色のカラーフィルタ領域の内の
    前記同一色に染色されるべき選択された領域の極性と反
    対の極性にチャージされた前記電極部材のチャージされ
    た未染色カラーフィルタ領域の表面に密接して前記同一
    色のチャージされた小滴のミストを導入して、前記小滴
    が前記未染色カラーフィルタ領域の内の前記選択された
    領域に引きつけられかつ付着され反対極性にチャージさ
    れた領域により反撥されるようにする工程と、 （ｄ）第２の色に着色されるべき第２の複数の独立した
    チャージされた未染色カラーフィルタ領域について前記
    （ｂ）及び（ｃ）の工程を繰り返す工程と、 を含み、 超音波ミスト発生器を用いて染料及び揮発性溶剤から前
    記着色小滴を形成することを特徴とするカラーフィルタ
    電極部材の製造方法。
  3. 【請求項３】上側透明共通電極及び下側トランジスタ・
    ペル電極を有しかつ前記ペル電極の活性化されたトラン
    ジスタ・ペル領域及び前記共通電極の対応するピクセル
    領域間に電位差を与えることにより選択的に透明になる
    不透明な液晶層を前記共通電極及び前記トランジスタ・
    ペル電極の間に有する液晶表示装置に使用するためのカ
    ラーフィルタ電極部材の製造方法において、 （ａ）基板表面に導電性組成の複数の独立した透明層付
    着物を付着させ未染色のカラーフィルタ電極部材を形成
    する工程と、 （ｂ）前記導電性組成の付着物の内同一色に着色される
    べき選択された付着物を１つの極性にチャージし前記導
    電性組成の他のすべての付着物を反対極性にチャージす
    る工程と、 （ｃ）前記独立した未染色のカラーフィルタ領域の内の
    前記同一色に染色されるべき選択された領域の極性と反
    対の極性にチャージされた前記電極部材のチャージされ
    た未染色カラーフィルタ領域の表面に密接して前記同一
    色のチャージされた小滴のミストを導入して、前記小滴
    が前記未染色カラーフィルタ領域の内の前記選択された
    領域に引きつけられかつ付着され反対極性にチャージさ
    れた領域により反撥されるようにする工程と、 （ｄ）第２の色に着色されるべき第２の複数の独立した
    チャージされた未染色カラーフィルタ領域について前記
    （ｂ）及び（ｃ）の工程を繰り返す工程と、 を含み、 空気イオンを振動させ前記着色小滴に衝突させることに
    よって前記着色小滴をチャージすることを特徴とするカ
    ラーフィルタ電極部材の製造方法。
  4. 【請求項４】前記空気イオンを交流電場の域を通過させ
    ることによって振動させることを特徴とする請求項３記
    載のカラーフィルタ電極部材の製造方法。
  5. 【請求項５】TFT電極マトリックス内の選択されたTFT電
    極の表面に液体染料を付着させる方法において、 （ａ）前記染料を小滴状に形成する工程と、 （ｂ）前記染料小滴を第１極性の第１電位に静電気的に
    チャージさせる工程と、 （ｃ）前記TFT電極マトリックス内のTFT電極の選択され
    た電極を前記第１極性の第１電位にバイアスし、前記TF
    T電極の他の選択された電極を前記第１の極性と反対極
    性の第２電位にバイアスする工程と、 （ｄ）前記チャージされた染料小滴を前記電極マトリッ
    クスに接近して置いて前記染料小滴が前記第２の電位に
    バイアスされた電極に引きつけられ付着されるようにす
    る工程と、 を含むことを特徴とするTFT電極表面への液体染料の付
    着方法。
  6. 【請求項６】相反する極性にチャージされる複数の独立
    した表面領域を有するカラーフィルタ電極部材の異なる
    独立した領域をコーティングするための装置において、 （ａ）揮発性溶剤中の染料の溶液から均一染料小滴のミ
    ストを形成するための超音波ミスト発生器と、 （ｂ）前記ミスト中の小滴をチャージするために前記発
    生器に結合され、前記小滴にチャージを与えチャージさ
    れた小滴に所定の速度を与えるイオン化された空気イオ
    ン源を有する小滴チャージ手段と、 （ｃ）前記チャージされた小滴のための放出導管と、 （ｄ）前記独立した領域の内の前記チャージされた小滴
    とは逆の極性にチャージされた領域に前記チャージされ
    た小滴を引きつけ付着させるために及び前記独立した領
    域の内の前記チャージされた小滴と同じ極性にチャージ
    された領域により反撥されるように前記チャージされた
    小滴を前記カラーフィルタ電極部材表面に対して垂直に
    導く吐出ノズルと、 を含むことを特徴とするコーティングする装置。
  7. 【請求項７】前記超音波ミスト発生器は平均寸法が約３
    μｍの染料小滴を発生させる手段を含むことを特徴とす
    る請求項６記載のコーティングする装置。
  8. 【請求項８】前記小滴チャージ手段は、空気源、空気を
    イオン化する手段及びイオン化した空気を前記小滴チャ
    ージ手段内へ垂直に差し向ける手段を含む空気イオン化
    手段に結合されていることを特徴とする請求項６記載の
    コーティングする装置。
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