JPH01270001A

JPH01270001A - カラーフィルター

Info

Publication number: JPH01270001A
Application number: JP63099426A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takeshita; 裕竹下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-10-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ライトバルブ用カラーフィルターに間する。

〔従来の技術〕

従来のカラーフィルターは以下の様な構造及び製造法が
知られている。

■　染色法基板上に感光性の有機染色基質を設け、フォトリソ法に
より所定位置の染色基質を重合、固定化、染色し、保護
層を設け、−色終了、同工程をくり返し、透明基板上に
、有機カラー・フィルター層が平面的に並んだ構造を作
り出している。

■　印刷法原板から基板上に位置を合せながら、−色印刷焼成して
固定化、これをくり返す。

■　電着法基板上に、フォリソ法で電極パターンを形成し、−色に
対応する電極にのみ通電し、一つの色をもつ染料を選択
された電極上にのみ電着させる。

この工程を各色ごとにくり返す。

■　ゾル−ゲル法基板上にＷ１細孔を有する無機質のゲル層を設け、金属
の窓開はマスクを介して染色し、−色終了。

以下同工程をくり返す。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法は、■のゾル−ゲル法をのぞき、色白及び色
間で厚みむらが０．１μｍ以上生じてしまう、そのため
、例えばＳＴＮの白黒モードである。２層パネル方式（
例えば特願昭６２−１２１７０１号で本出願人が提案し
たＮＴＮ−ＬＣＤ）の液晶表示装置に用いた場合、十分
なコントラストや階調が取れないなどの問題が発生する
。

一方ゾルーゲル法は色毎のパターニングを金属マスクの
位置合せで行っており、平坦性と、フィルター層が硬い
という特徴をもつものの、寸法精度、位置精度が出しに
＜＜、大面積化、パターンの高密度化に対し、大きなネ
ックとなっている。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは、平坦性、硬さにすぐれ、かつ、高
密度、大面積化が可能な、カラー・フィルターの製造法
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のカラーフィルターは透明基板上の一部を処理に
より多孔質状態に改質し、改質部に染料が保持されてい
る事を特徴とする。以下に本発明カラーフィルターを得
るための工程の一例を示す。

（１）微結晶相が、無掃ガラス中に分散されている透明
基板上に、フォトレジストをコーティングする工程。

（２）所望もパターンにレジストに穴をあけるための、
マスクを介してレジスト層を露光する工程。

（３）現像し、所定のパターンに穴をあける工程。

（４）穴のあいた所の、透明基板部分を化学処理しポー
ラスな状態に改質する工程。

（５）改質部を染料により染色する工程。

（６）フォトレジストをコーティングする工程以下（２
）にもどる。

これをくり返す事により、前記透明基板の一部がポーラ
スな構造をもち、その部分が所望の色に染め別けられた
、構造のフィルターを得る。

〔実　施　例〕

実施例１第１図は本発明のカラーフィルターの構造模式断面図で
ある。

第２図（ａ）〜（ｆ）はその製造工程を模式的に示す図
であり同図に従って製造工程を説明する。

第２図（ａ）は、微結晶がガラス中に分散されたバイコ
ールガラス基板２Ｏ１である。

第２図（ｂ）は、前記バイコールガラス基板上にスピン
コードしたポジレジスト層２Ｏ３を、フォトマスク２Ｏ
２を介して露光する工程を示す。

レジスト層はスピンコーターを用いて塗布した後、８０
℃でプレベイクを行って形成した。露光は水銀ランプの
水銀光２Ｏ４を使用し、密着露光４０秒間で行った。

第２図（Ｃ）は現象して、レジスト層２Ｏ３に窓を開け
た状態を示す、（２Ｏ５がレジスト窓部を示している。

）現像及び洗浄は室温で行い、１００℃でボストベーク
を行った。

第２図（ｄ）は窓があき、基板ガラス層がむき出しとな
った部分を化学処理し、深さ２μ程度まで可溶相を溶解
せしめ、ポーラス化した状態を示す、基板ガラスは、Ｓ
　ｉ　Ｏ２Ｂ　２Ｏ　ｓ　　Ｌ　１０２系ガラスでＳｉ
Ｏ□、４０モル％、Ｂ、Ｏ，，４０モル％、Ｌ　ｉ　２
Ｏ．２Ｏモル％の組成の分相ガラスを用いた。

溶解にはＩＮ、ＨＣｊ水溶液を用い、３０℃約５分の浸
漬でＢ２Ｏｓ　　Ｌ　ｉ　２Ｏ系分散部を溶解させた。

第２図（ｅ）はポーラス化した基板部を染色した状態を
示す、染色は赤色の染料を６０℃に加温し、基板を浸漬
して１０分間保持し行った。

第２図（ｆ）はレジストを除去し、赤色のフィルターが
形成された状態を示す、レジスト除去は、基板全面に水
銀光を４０秒照射した後現象液に浸すことにより行った
。

以下、フォトマスクの位置を移動させ、（ｂ、　）から
（ｆ）の工程をくり返し、赤、青、緑の着色相を、ガラ
ス基板中に作り込み、その後全面をアクリル系樹脂によ
り保護コートした。保護層はスピンコーターにより塗布
し、１５０℃加熱で形成した。これにより表面段差は０
，０５μ以下という、極めて平坦性の良いカラーフィル
ターが形成できた。フォト工程により、フィルターの寸
法精度も位置精度も極めて高い、硬いフィルターが得ら
れＮＴＮ表示体の光モレ、色むらを押えることが可能と
なり、コントラスト１００以上の単純マトリクス型表示
体が実現できた。

実施例２第２図（ａ）から（ｄ）までの工程は同一であるが、染
色を表面に全面染料を印刷し、その後１２Ｏ℃に基板を
加熱、ポーラス部に染料を拡散せしめる方法により一色
を染め、全面を洗浄、後レジストを除去し、マスク位置
をづらしくｂ）から（ｄ）までの工程を入れた後又、染
料印刷をくり返す方式で、Ｒ，Ｇ、８３色の層を形成し
た。染色部の厚さ、ポーラス度がほぼ等しいため、印刷
染料の厚さ等に無関係に、染色層の濃度が得られるため
、低コストで作れる利点をもつことが判った。

この他、ポーラス部に染料をしみ込ませる方式としては
、染料に昇華性のものを用いたり、蒸着で気相含浸させ
たりも可能である。

拳法は基板透明ガラスに、Ｓ　Ｉ　Ｏ２Ｂ、２Ｏ５−Ｌ
１ｚＯ系ガラスを使用したが、例えば、ＳｉＯ２Ｂ２　
Ｏｓ　　Ｎ　ａｉ　Ｏ系ガラスや、Ｓ　ｉ　Ｏ２Ｂ２Ｏ
３　　Ｋ２Ｏ系等、可溶性の成分を分相として生じるガ
ラスなら基本的にどれを用いても良く、又１担染色した
染料が、２色目の工程で脱離してしまう事を防ぐために
、レジスト、はくり工程の前に、保護層を設けてやれば
、尚良好なカラーフィルターが得られる事も確認してい
る。

〔発明の効果〕

以上のべた様に、本発明では、透明基板に、分相ガラス
を用い、レジストの窓の部分を後から、多孔化し、染色
する構造になっている。このため従来ゾルゲル法では、
多孔層が目づまりしてしまうため使用できなかった、フ
ォトリソ法が適用でき、超微細で平坦性の極めてすぐれ
た、大画面カラーフィルターの作製が可能となった。こ
の方式は、表面の平坦性が不可欠であり、かつカラー・
フィルター上に！極を形成する事が望ましい、ＮＴＮ用
カラーフィルターに最適な技術であり、これにより、Ｎ
ＴＮ、単純マトリクス方式でのカラー化が安価、高画質
で可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１に於ける、カラーフィルター
の構造を示す断面図。第２図（ａ）〜（ｆ）は本発明のカラーフィルター形成
工程の模式図。１０１・・・基板分相ガラス１０２〜１０４・・・赤、青、緑の各染色層１０５・・
・保護層２Ｏ１・・・バイコールガラス基板２Ｏ２・・・フォトマスク２Ｏ３・・・レジスト層２Ｏ４・・・水銀光２Ｏ５・・・レジスト窓部２Ｏ６・・・化学処理による多孔層２Ｏ７・・・染色層ｌρｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上の一部を処理により多孔質状態に改質
し、改質部に染料が保持されている事を特徴とするカラ
ーフィルター。
（２）透明基板が、可溶性分相ガラスからなる事を特徴
とする請求項１記載のカラーフィルター。
（３）可溶性分相を含む透明基板ガラスが、ＳｉＯ＿２
−Ｂ＿２Ｏ＿３−Ｒ＿２Ｏ（Ｒはアルカリ金属）系から
なる、低アルカリホウケイ酸ガラスである事を特徴とす
る請求項１又は請求項２記載のカラーフィルター。