JP2676972B2 - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
カラーフィルターの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーディスプレイ装置に用いるカラーフィ
ルターの製造方法に関し、詳しくは液晶ディスプレイ装
置に用いるカラーフィルターの製造方法に関する。
ルターの製造方法に関し、詳しくは液晶ディスプレイ装
置に用いるカラーフィルターの製造方法に関する。
有機顔料をレドックス反応性を有する界面活性剤のミ
セル水溶液中に分散、コロイド化した後、該ミセル水溶
液中で電解を行ない、有機顔料をアノードとして用いた
透明電極基板上に析出させ、色素膜を形成することによ
るカラーフィルターの製造方法を我々は発明した（特願
昭63−175610）。
セル水溶液中に分散、コロイド化した後、該ミセル水溶
液中で電解を行ない、有機顔料をアノードとして用いた
透明電極基板上に析出させ、色素膜を形成することによ
るカラーフィルターの製造方法を我々は発明した（特願
昭63−175610）。
しかしながら、上記のカラーフィルターにおいて次の
問題点があった。
問題点があった。
本カラーフィルターの色素膜は有機顔料粒子だけの堆
積層として透明電極上に形成されるが、液晶ディスプレ
イ用として用いる場合には、その透明電極が液晶駆動用
としても用いられるという大きなメリットを持ってい
る。すなわち、従来の染色法や顔料分散法のカラーフィ
ルターの場合には色素膜中に染料もしくは顔料以外にそ
れらを固定するためのバインダー樹脂も含まれるため、
相対的に色素膜は厚くなる。従って、それらの色素膜が
液晶駆動用の透明電極上に形成されると、印加電圧のロ
スを生じ、液晶駆動性を低下させるという問題がある。
特に単純マトリクスタイプ（STNタイプ）の液晶パネル
において少なくとも1/200duty以上での駆動が適用され
る場合には、十分な駆動特性を得ることは困難であっ
た。その点に関し、我々の発明のカラーフィルターは色
素膜が有機顔料のみで形成されるため、染色法や顔料分
散法に比べ色素膜を相対的に薄くすることが可能である
ため、1/20duty程度での駆動は十分に行なえる。ところ
が、1/400から1/480程度の高デューティー駆動になると
やはり十分な駆動は困難であることが判明した。従っ
て、この問題を解決するためには、色素膜上に液晶駆動
用透明電極を設ければよいことが容易と思われるが、実
際には製造プロセスが長くなり、高歩留りも得られず、
コストアップもしてしまうという問題があった。
積層として透明電極上に形成されるが、液晶ディスプレ
イ用として用いる場合には、その透明電極が液晶駆動用
としても用いられるという大きなメリットを持ってい
る。すなわち、従来の染色法や顔料分散法のカラーフィ
ルターの場合には色素膜中に染料もしくは顔料以外にそ
れらを固定するためのバインダー樹脂も含まれるため、
相対的に色素膜は厚くなる。従って、それらの色素膜が
液晶駆動用の透明電極上に形成されると、印加電圧のロ
スを生じ、液晶駆動性を低下させるという問題がある。
特に単純マトリクスタイプ（STNタイプ）の液晶パネル
において少なくとも1/200duty以上での駆動が適用され
る場合には、十分な駆動特性を得ることは困難であっ
た。その点に関し、我々の発明のカラーフィルターは色
素膜が有機顔料のみで形成されるため、染色法や顔料分
散法に比べ色素膜を相対的に薄くすることが可能である
ため、1/20duty程度での駆動は十分に行なえる。ところ
が、1/400から1/480程度の高デューティー駆動になると
やはり十分な駆動は困難であることが判明した。従っ
て、この問題を解決するためには、色素膜上に液晶駆動
用透明電極を設ければよいことが容易と思われるが、実
際には製造プロセスが長くなり、高歩留りも得られず、
コストアップもしてしまうという問題があった。
上述のように従来技術においては、単純マトリクスタ
イプ（STNタイプ）での高デューティー駆動への適用が
困難であるという問題があった。
イプ（STNタイプ）での高デューティー駆動への適用が
困難であるという問題があった。
そこで本発明の目的とするところは、色素膜を導電化
処理することにより、液晶駆動時の印加電圧ロスをなく
すことにより、単純マトリクスタイプ（STN）での高デ
ューティー駆動にも十分適用できるカラーフィルターの
製造方法を提供することにある。
処理することにより、液晶駆動時の印加電圧ロスをなく
すことにより、単純マトリクスタイプ（STN）での高デ
ューティー駆動にも十分適用できるカラーフィルターの
製造方法を提供することにある。
本発明のカラーフィルターの製造方法は，レドックス
反応性を有する界面活性剤のミセル水溶液中に有機顔料
を分散・コロイド化した後，該ミセル水溶液中で電解を
行い透明電極上に前記有機顔料からなる色素膜を形成
し，該色素膜中に導電性物質となる材料を含浸させ，熱
処理により前記導電性物質を形成して配置したことを特
徴とする。
反応性を有する界面活性剤のミセル水溶液中に有機顔料
を分散・コロイド化した後，該ミセル水溶液中で電解を
行い透明電極上に前記有機顔料からなる色素膜を形成
し，該色素膜中に導電性物質となる材料を含浸させ，熱
処理により前記導電性物質を形成して配置したことを特
徴とする。
以下に具体的に手段を述べる。
本発明のカラーフィルターは有機顔料微粒子が堆積し
成膜した構造となっている。そのため、その色素膜は顔
料粒子間に多くの空隙が存在することを特徴としてい
る。従って本発明は、インジウムやスズのアルコキシド
を一定濃度の溶液とし加水分解した後、その溶液を色素
膜空隙部に含浸させ、熱処理によりインジウムやスズな
どの酸化物導電体組織を顔料粒子間にマトリクス状に形
成し、色素膜の導電化をはかるものである。
成膜した構造となっている。そのため、その色素膜は顔
料粒子間に多くの空隙が存在することを特徴としてい
る。従って本発明は、インジウムやスズのアルコキシド
を一定濃度の溶液とし加水分解した後、その溶液を色素
膜空隙部に含浸させ、熱処理によりインジウムやスズな
どの酸化物導電体組織を顔料粒子間にマトリクス状に形
成し、色素膜の導電化をはかるものである。
色素膜を成膜する隙に用いるレドックス反応性を有す
る界面活性剤としては、疎水性末端基にフェロセンを導
入した同二化学製フェロセニルPEGなどがある。この界
面活性剤水溶液中に有機顔料微粒子を超音波処理等を用
い分散、コロイド化した後、電解を行なえば、アノード
として用いた透明電極基板上にミセルの破壊によって析
出する有機顔料のみからなる色素膜が形成できる。
る界面活性剤としては、疎水性末端基にフェロセンを導
入した同二化学製フェロセニルPEGなどがある。この界
面活性剤水溶液中に有機顔料微粒子を超音波処理等を用
い分散、コロイド化した後、電解を行なえば、アノード
として用いた透明電極基板上にミセルの破壊によって析
出する有機顔料のみからなる色素膜が形成できる。
R,G,Bの３原色からなる一定パターンの色素膜を形成
すればカラーフィルターを形成することができる。
すればカラーフィルターを形成することができる。
次にこの色素膜に後処理で導電体組織が形成できる材
料を含浸させればよい。導電体組織が形成できる材料と
しては、とくに制約はないが、インジウムやスズなどの
アルコキサイドが好ましい。
料を含浸させればよい。導電体組織が形成できる材料と
しては、とくに制約はないが、インジウムやスズなどの
アルコキサイドが好ましい。
この導電体組織の前駆体を色素膜中に含浸させる方法
としては、その溶液を色素膜に塗布するか、溶液中に色
素膜を形成した基板を浸漬するなどして行なえばよい。
ただし、この場合、その前駆体は基板全面に被覆される
ため、各透明電極パターン同志を結果的に導通させてし
まうという不都合が生じる。従って、各透明電極間には
あらかじめ保護膜をコートし、一旦、基板全体を導電体
の前駆体で被覆し、その前駆体の導電化処理をした後、
あらかじめ形成した保護膜をストリップすれば、各透明
電極の間には導電体組織は形成されず、電極間のショー
トを防止することができる。
としては、その溶液を色素膜に塗布するか、溶液中に色
素膜を形成した基板を浸漬するなどして行なえばよい。
ただし、この場合、その前駆体は基板全面に被覆される
ため、各透明電極パターン同志を結果的に導通させてし
まうという不都合が生じる。従って、各透明電極間には
あらかじめ保護膜をコートし、一旦、基板全体を導電体
の前駆体で被覆し、その前駆体の導電化処理をした後、
あらかじめ形成した保護膜をストリップすれば、各透明
電極の間には導電体組織は形成されず、電極間のショー
トを防止することができる。
この保護膜の形成法としては、一旦、硬化した後、有
機溶剤や弱アルカリ等でストップできるレジスト材料な
どがよく、色素膜形成前、もしくは後にフォトリソグラ
フィーを用いて透明電極同志のギャップ間に形成する
か、オフセット印刷などを用いて精度よく選択的に電極
間に形成してもよい。
機溶剤や弱アルカリ等でストップできるレジスト材料な
どがよく、色素膜形成前、もしくは後にフォトリソグラ
フィーを用いて透明電極同志のギャップ間に形成する
か、オフセット印刷などを用いて精度よく選択的に電極
間に形成してもよい。
（実施例１） 30cm角ガラス基板上にITO膜を形成した後対角約10イ
ンチの長方形領域に、フォトリソグラフィーを用いて、
ITO膜を1920本の幅100μｍからなるストライプ状透明電
極として加工した。各ストライプは25μｍのギャップを
もって配列された。また、ストライプパターン端部は駆
動ICが実装できるような形状に加工した。
ンチの長方形領域に、フォトリソグラフィーを用いて、
ITO膜を1920本の幅100μｍからなるストライプ状透明電
極として加工した。各ストライプは25μｍのギャップを
もって配列された。また、ストライプパターン端部は駆
動ICが実装できるような形状に加工した。
次にこの基板全体に光硬化性の樹脂をコートしフォト
リソグラフィー法により、ITOパターン間にのみ樹脂膜
が残るよう加工した。樹脂膜材としては東京応化工業
（株）製、ポジ型レジストOFPR−800を用いた。（第１
図（ａ）） 次にこの1920本の透明電極上にＲ、Ｇ、Ｂの色素膜を
形成した。色素膜は１色あたり640本のパターンを使用
し、Ｒ、Ｇ、Ｂが交互に配列されるように、選択的導通
し電解成膜した。（第１図（ｂ）） 電解液の組成は表１に示しものを用いた。電解は各色
素膜とも0.5V（vs.SCE）で定電圧電解により行なった。
各色素膜はそれぞれ、Ｒ（0.9μｍ）、Ｇ（0.9μｍ）、
Ｂ（0.9μｍ）の膜厚に形成した。
リソグラフィー法により、ITOパターン間にのみ樹脂膜
が残るよう加工した。樹脂膜材としては東京応化工業
（株）製、ポジ型レジストOFPR−800を用いた。（第１
図（ａ）） 次にこの1920本の透明電極上にＲ、Ｇ、Ｂの色素膜を
形成した。色素膜は１色あたり640本のパターンを使用
し、Ｒ、Ｇ、Ｂが交互に配列されるように、選択的導通
し電解成膜した。（第１図（ｂ）） 電解液の組成は表１に示しものを用いた。電解は各色
素膜とも0.5V（vs.SCE）で定電圧電解により行なった。
各色素膜はそれぞれ、Ｒ（0.9μｍ）、Ｇ（0.9μｍ）、
Ｂ（0.9μｍ）の膜厚に形成した。
色素膜は各色の成膜ごとに120℃で30分焼成し密着性
を向上させた。
を向上させた。
次にこの色素膜を形成した基板をSn（ｉ−0C3H7）４
（トリケミカル（株）製）の5wt％エタノール溶液に浸
漬した。このエタノール溶液中には若干の水分が添加さ
れ、あらかじめSn（ｉ−0C3H7）４を加水分解して用い
た。この操作により酸化スズの前駆体が顔料膜内に含浸
される一方、基板全体にも被覆された。（第１図
（ｃ）） この後、この基板を120℃で30分焼成した。
（トリケミカル（株）製）の5wt％エタノール溶液に浸
漬した。このエタノール溶液中には若干の水分が添加さ
れ、あらかじめSn（ｉ−0C3H7）４を加水分解して用い
た。この操作により酸化スズの前駆体が顔料膜内に含浸
される一方、基板全体にも被覆された。（第１図
（ｃ）） この後、この基板を120℃で30分焼成した。
続いて、ITOパターン間に被覆した光硬化性樹脂をア
セトン中に浸漬し、ストリップした。（第１図（ｄ）） 続いて、この基板をさらに200℃で１時間焼成し、色
素膜内に酸化スズをマトリクス状に形成しカラーフィル
ターを完成した。
セトン中に浸漬し、ストリップした。（第１図（ｄ）） 続いて、この基板をさらに200℃で１時間焼成し、色
素膜内に酸化スズをマトリクス状に形成しカラーフィル
ターを完成した。
このカラーフィルターを用い所定の液晶パネル化工程
を通すことでSTNタイプのカラーパネルを作成した。1/4
00dutyで駆動した結果、色素膜が導電化されたことで、
液晶駆動等特性が飛躍的に向上し、カラーフィルターが
ない構造の場合と同等の特性を示した。
を通すことでSTNタイプのカラーパネルを作成した。1/4
00dutyで駆動した結果、色素膜が導電化されたことで、
液晶駆動等特性が飛躍的に向上し、カラーフィルターが
ない構造の場合と同等の特性を示した。
（実施例２） 実施例１においては、各色素膜の膜厚を同一膜厚に形
成した結果、色調的には若干不十分なカラーフィルター
となった。従って、十分な色調としさらに、液晶セルギ
ャップが各色素間で異ならないように、各色素膜の膜厚
が一定となるように色素膜を電解形成する際に、顔料と
透明樹脂を共析させた。共析膜は膜厚がそれぞれ1.2μ
ｍで同一となるように成膜したが、十分な色調が発現す
るよう顔料は必要量析出させ、膜厚を各色素膜で同一に
するために、透明樹脂の析出量をコントロールした。
成した結果、色調的には若干不十分なカラーフィルター
となった。従って、十分な色調としさらに、液晶セルギ
ャップが各色素間で異ならないように、各色素膜の膜厚
が一定となるように色素膜を電解形成する際に、顔料と
透明樹脂を共析させた。共析膜は膜厚がそれぞれ1.2μ
ｍで同一となるように成膜したが、十分な色調が発現す
るよう顔料は必要量析出させ、膜厚を各色素膜で同一に
するために、透明樹脂の析出量をコントロールした。
実施例２で用いた導電化材料としては実施例１と同材
料を用いた。他の作成法もすべて実施例１と同様にし、
液晶パネルも同様に作成した。
料を用いた。他の作成法もすべて実施例１と同様にし、
液晶パネルも同様に作成した。
その結果、液晶駆動性が飛躍的に向上し、かつ色調的
にも十分な液晶パネルを作成することができた。
にも十分な液晶パネルを作成することができた。
以上のように本発明により、液晶駆動特性を飛躍的に
向上させるカラーフィルターの製造が可能となった。な
お、本発明は、特に高デューティ駆動の単純マトリクス
タイプの液晶パネル用カラーフィルターへの適用にあた
り顕著な効果を示すことがわかったが、同様にMIMアク
ティブマトリクスタイプ液晶パネル用カラーフィルター
の作成に適用しても同様の効果が得られると考える。
向上させるカラーフィルターの製造が可能となった。な
お、本発明は、特に高デューティ駆動の単純マトリクス
タイプの液晶パネル用カラーフィルターへの適用にあた
り顕著な効果を示すことがわかったが、同様にMIMアク
ティブマトリクスタイプ液晶パネル用カラーフィルター
の作成に適用しても同様の効果が得られると考える。
第１図は本発明のカラーフィルターの製造方法の一例を
示す図。 １……ガラス基板 ２……光硬化性樹脂 ３……透明電極 ４……色素膜 ５……導電化材料前駆体 ６……色素膜＋導電化材料
示す図。 １……ガラス基板 ２……光硬化性樹脂 ３……透明電極 ４……色素膜 ５……導電化材料前駆体 ６……色素膜＋導電化材料
Claims (2)
- 【請求項１】レドックス反応性を有する界面活性剤のミ
セル水溶液中に有機顔料を分散・コロイド化した後，該
ミセル水溶液中で電解を行い透明電極上に前記有機顔料
からなる色素膜を形成し，該色素膜中に導電性物質とな
る材料を含浸させ，熱処理により前記導電性物質を形成
して配置したことを特徴とするカラーフィルターの製造
方法。 - 【請求項２】前記導電性物質となる材料としてインジウ
ム，スズの金属アルコキシドを用いたことを特徴とする
請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9691490A JP2676972B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | カラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9691490A JP2676972B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | カラーフィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293635A JPH03293635A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2676972B2 true JP2676972B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=14177632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9691490A Expired - Fee Related JP2676972B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676972B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0481804A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Idemitsu Kosan Co Ltd | カラーフィルタの製造方法並びにカラー液晶パネルの製造方法及び駆動方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2699422B2 (ja) * | 1988-07-13 | 1998-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶パネル用カラーフィルターおよび液晶装置 |
| FR2631709B1 (fr) * | 1988-05-20 | 1991-10-18 | Commissariat Energie Atomique | Filtres colores composites conducteurs et leur procede de fabrication |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9691490A patent/JP2676972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03293635A (ja) | 1991-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |