JPH0247727B2 - Ekishokaraahyojokaraapanerubannoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は樹脂層を染料にて染色してなるカラー
フイルターを液晶表示パネルの透明電極上に直接
形成するようにした液晶カラー表示装置用カラー
パネルの製造方法に関するものである。

この種のカラーパネルの使用例の一つを第１図
について述べると、第１図はマトリクスアドレス
方式の液晶カラー表示装置を示すものであつて相
対するガラス透明基板１，６の内面に透明電極
２，５があつて、一方の透明電極２の上には直接
色フイルター層３Ｒ（赤）、３Ｇ（緑）、３Ｂ（青）
を設け、電極５と色フイルター層３Ｒ，３Ｇ，３
Ｂとの間には液晶４が封入されている。ガラス透
明基板６の外側には偏光子７が具備されており両
電極２と５の間に色信号に応じた電界を印加する
駆動装置８がある。従来、このような液晶カラー
表示に使用するカラーパネル（基本的には基板
１、電極２、色フイルター層３より構成される）
の製造方法は透明電極のパターンを形成する場合
はポジ型ホトレジストを用いる部分エツチング法
にて電極を形成し、しかる後、ポジ型ホトレジス
トを剥膜してから電極上に染色性を有する樹脂を
形成して、しかる後、透明電極と位置が合うよう
に複数の色相で染め分けて行つていた。この製造
方法では工程が長く、しかもポジ型ホトレジスト
を使用しているためエツチング不良による電極配
線部の断線が生じ易い。さらには透明電極部と色
フイルター層との位置合せの手間が必要となり、
そのための位置ずれが生じたりして品質の良いも
のが得られず、製造コストも高いものであつた。
本発明はかかる欠点を解決し、製造工程が短く、
しかも品質の良いカラーパネルの製造方法を提供
するものである。具体的には染色性を有するネガ
型ホトレジストを用いる部分エツチング法により
透明導電膜をパターン化し、続いて該染色性を有
するネガ型ホトレジストに染色して色フイルター
層の機能を持たせるものである。

以下、図面を用いて本発明によるカラーパネル
の製造方法を詳述する。まず図面の第２Ａ図に示
す如く、透明基板１、例えばガラスの上面に酸化
錫、酸化インジウムあるいは酸化インジウム錫
（ITO）の透明導電膜１１を形成する。次いで第
２Ｂ図に示す如く、透明導電膜上に染色性を有す
るネガ型の感光性樹脂１６をスピンナーあるいは
ロールコーターにて膜厚0.5mm〜2μｍ程度に均一
に塗布し乾燥する。しかる後、第２Ｃ図の如く、
マスク１７を介在させるなどして露光するマスク
露光法により潜像を形成し現像して第２Ｄ図に示
すようなレリーフパターン１２を形成する。染色
性を有する感光性樹脂１６としてはコラーゲン、
ゼラチン、グリユー、カゼイン、ポリビニールア
ルコール等の水溶性樹脂に重クロム酸塩にて感光
性を付与したものが用いられる。

本発明に用いられる感光性樹脂１６は、染色性
が良好で、しかもパターン精度が良いものを選択
すべきである。染色性が良好なものとしては、ポ
リビニルアルコールのような合成樹脂より、コラ
ーゲン、ゼラチン、グリユー、カゼイン等の天然
樹脂が優れる。しかしながら、染色性が良好と言
われる天然樹脂にあつても、例えば寒い北洋域に
産するタラ、オヒヨウ等の水中動物のコラーゲン
は、熱安定性に乏しく、染色性もいまだ充分でな
く、レリーフパターン１２として２ミクロン厚以
上のものとなり、やや難がある。それに比べる
と、牛、豚等の陸上哺乳動物のコラーゲンを加水
分解したペプタイド樹脂を用いると、染色性が充
分にあり、したがつてレリーフパターン１２の膜
厚を薄くしても充分な色濃度を得られるので都合
が良い。陸上哺乳動物コラーゲンの加水分解物
は、コラーゲンの分子主鎖ペプタイド結合を加水
分解して得るため、分解物の分子鎖両端にアミノ
基及びカルボキシル基が増加し、染色性が極度に
良好な材料となりうる。

レリーフパターン１２に適するペプタイド樹脂
について、さらに説明すると、牛、豚等の陸上哺
乳動物コラーゲンの加水分解の程度は、水に溶解
するという必要から、数平均分子量が30000
以下で固有粘度〔η〕が0.155dl／ｇ（40℃、
0.15moleクエン酸緩衝溶液中）以下である必要
があるが、あまり加水分解を進行させると、光架
橋性が失なわれ、感光付与剤を符与しても、もは
や感光硬化の性質がなくなるので、数平均分子量
Mnが2000以上で固有粘度〔η〕を0.060dl／ｇ以
上とすることが条件となる。このような範囲内で
あれば、良好な染色性や感光性が失なわれず、本
発明の要請に適合するものである。

上記の陸上哺乳動物コラーゲンの加水分解物に
対し感光付与剤たる無水クロム酸や重クロム酸塩
はてはジアゾ化合物を、重量比として５〜50％好
ましくは10〜30％添加して得られる水溶性の感光
性樹脂をレリーフパターン１２の主成分とするも
のである。感光付与剤を与えて感光性樹脂とする
理由は、感光性樹脂とすることで写真的手法によ
る微細パターンの形成技術がそのまま適用できる
こと、それに感光化して硬化したレリーフパター
ン１２は非水溶性となるから、染色の際、染料を
溶かした水潜液に浸漬するという簡便な方法で染
色を為しうるという二つの利点があげられる。

該レリーフパターン１２は耐酸性を持たせるた
め十分に光硬化させることが望ましい。次いで第
２Ｅ図に示す如く透明導電膜１１の露出している
部分を所定のエツチング液に浸漬して除去し透明
電極２を形成する。第２Ｅ図では図示していない
が、透明電極２は画素部以外に電気を導通させる
ためのリード部があるのはもちろんである。次に
従来の場合にはレリーフパターン１２を剥膜し、
その後、新たに被染色層を設けたが、本発明では
レリーフパターン１２は染色性、耐エツチング性
を有しているため剥膜の必要がなく、次工程で画
素部のレリーフパターン１２をそのまま被染色層
とすることができる。

すなわち、透明電極２を形成した後は第２Ｆ図
に示す如く、第１色目を染色する特定の組の画素
レリーフパターン１２Ｒを除いて耐染色性のマス
クレジスト１３を形成する。該マスクレジスト１
３は染色されにくいポジ型のホトレジストを用い
るのが良く、例えばAZ−1350（シラプレイ社製）
OFPR（東京応化製）をスピンナーあるいはロー
ルコーターにて均一に塗布し乾燥した後、マスク
露光法にて焼付、現像し第１色目の画素部を露出
させる。次いで第１色目の赤色の染料液に浸漬し
て第１色目の露出樹脂部を所望の分光特性になる
ように染色し、しかる後耐染色性マスクレジスト
１３を剥膜して第２Ｇ図に示す如く第１色目の染
色パターン３Ｒを設ける。染色後は60℃前後に加
温した0.3％のタンニン酸と酢酸の混合溶液に１
分間浸漬し、つづいて60℃に加温した酒石酸アン
チモニルカリウムと酢酸の混合溶液に浸漬し乾燥
することによつて染色された染料が良好に定着さ
れる。また耐染色性マスクレジスト１３は酢酸エ
チルあるいはアセトンなどの有機溶剤に浸漬して
それのみを剥膜する。次いで第２Ｈ図、第２Ｉ図
に示す如く、第２色目に染色する特定の組の画素
部のレリーフパターン１２Ｇを除いて第１色目と
同じ工程によつて耐染色性マスクレジスト１４を
形成し、緑色染色液に浸漬して、露出しているレ
リーフパターン１２Ｇを所望の分光特性に染色
し、前記同様タンニン酸と酢酸の混合溶液と酒石
酸アンチモニルカリウムと酢酸の混合溶液にそれ
ぞれ浸漬して第２色目染料を定着する。しかる
後、耐染色性マスクレジスト１４を剥膜する。次
いで第２Ｊ図、第２Ｋ図に示す如く、第３色目に
染色する画素部を除く部分に第１色目、第２色目
と同じ工程を用いて耐染色性マスクレジスト１５
を形成し、第３色目の青色染色液に浸漬して、露
出樹脂部のレリーフパターン１２Ｂを所望の分光
特性に染色し、しかる後耐染色性マスクレジスト
１５を剥膜して第３色目のパターン３Ｂを形成す
る。第２Ｋ図は本発明のカラーパネルの完成図で
あるが、染色フイルター層の上に直接、透明な保
護膜、例えばアクリル系やポリウレタン系の樹
脂、あるいは液晶配向用の樹脂、例えばポリビニ
ールアルコールやポリイミド樹脂などで覆うこと
も可能である。

以上、本発明を具体的に詳述したが、上述に限
定されることなく、染色の色順あるいは色相の種
類、色数を自由に選べることはもちろんである。

次に実施例を示して説明する。

（実施例） 透明なガラス基板上に厚さ400Å前後のITOの
透明導電膜をスパツタ法にて一様に蒸着形成し、
その上に重クロム酸アンモニウムで感光性を付与
した牛骨ペプタイド樹脂（数平均分子量8520、固
有粘度0.102dl／ｇ）の水溶液をスピンコーター
にて膜厚が1.0μｍになるように塗布し、50℃で30
分間乾燥した。次にマスクパターンを介して超高
圧水銀灯で露光し、２分間の水シヤワー現像を行
つた。次に塩酸と塩化第二鉄の混合水溶液に１分
間浸漬してITO膜の露出している部分をエツチン
グ除去して電極パターンを形成した。次いでシツ
プレー社製AZ−1350をスピンナーで3000rpmで
塗布し、80℃、30分間の乾燥を行なつた。次に赤
画素パターン用のマスクを介して露光し、現像を
行い、しかる後、60℃のスミノールフアストレツ
ドＢ染色液（赤色）に５分間浸漬してペプタイド
樹脂のレリーフパターン露出している部分を赤色
に染色し、しかる後タンニン酸と酒石酸アンチモ
ニルカリウムの各水溶液にて定着処理を行い、そ
の後AZ−1350のマスクレジストをアセトンにて
溶解除去した。次に前記赤色フイルター層の形成
と同じようにAZ−1350のマスクレジスト層を形
成し、緑色に染色するペプタイド樹脂のレリーフ
パターンを露出させ、該露出部を60℃のカヤノー
ルミーリングリーン５GW染色液（緑色）に５分
間浸漬して緑色に染色し、しかる後タンニン酸と
酒石酸アンチモニルカリウムの各水溶液にて定着
処理を行い、その後AZ−1350のマスクレジスト
をアセトンにて溶解除去した。次に前記と同じよ
うにしてAZ−1350の耐染色性のマスクレジスト
層を形成し、青色を染色するレリーフパターンを
露出させ、該露出部を60℃のスプラノールサイア
ニンクBF染色液（青色）に５分間浸漬して青色
に染色し、しかる後AZ−1350層をアセトンにて
溶解除去し、170℃、30分乾燥した。次にアクリ
ル系の熱硬化樹脂にて膜厚0.2μｍにスピンコート
し、170℃１時間の硬化乾燥を行いトツプコート
層を形成した。

以上のような本発明によれば、透明電極の部分
エツチングにネガ型のホトレジストを用いるので
ポジ型ホトレジストを用いた場合にみられがちで
あつたレジスト膜の過剰溶解によるエツチング断
線が生じないのである。また、エツチング後に透
明電極の画素部に残存しているネガ型のホトレジ
ストが染色性が良好であるので、そのまま色フイ
ルター層とすることができ、透明電極と色フイル
ター層とが位置ずれしたりせず、しかも工程が短
縮される。本発明は極めて品質の良いカラーパネ
ルを安価に提供できる優れた製造方法であると言
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーパネルの使用例を
示す液晶カラー表示装置の概略断面図、第２Ａ図
から第２Ｋ図までは本発明の製造方法を工程に従
つて示す概略説明図である。 １……透明基板、２……透明電極、３，３Ｒ，
３Ｇ，３Ｂ……色フイルター層、４……液晶、５
……透明電極、６……透明基板、７……偏光子、
８……駆動装置、１１……透明導電膜、１２……
レリーフパターン、１３，１４，１５……マスク
レジスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明基板上に形成された透明電極素子の上に
   異なる色吸収特性を有する二種以上の色フイルタ
   ー層を形成する液晶カラー表示用のカラーパネル
   板の製造方法において、透明基板上に一様に設け
   られた透明導電層の上に透明電極素子の形状に応
   じて部分的に染色性の良好なネガ型の感光性樹脂
   よりなるレリーフパターンを形成し、該レリーフ
   パターンの覆われていない透明導電層をエツチン
   グ法にて除去して透明電極素子となし、しかる
   後、透明電極素子の画素部の上に残存している前
   記レリーフパターンの特定の組を除いて部分的な
   マスクレジストを設け、露出しているレリーフパ
   ターンを染料にて染色して色フイルター層とする
   工程を、色数に応じて複数回繰り返すことを特徴
   とする液晶カラー表示用カラーパネル板の製造方
   法。