JPH03150504A - 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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- JPH03150504A JPH03150504A JP1290519A JP29051989A JPH03150504A JP H03150504 A JPH03150504 A JP H03150504A JP 1290519 A JP1290519 A JP 1290519A JP 29051989 A JP29051989 A JP 29051989A JP H03150504 A JPH03150504 A JP H03150504A
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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。
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１
本発明はカラー液晶デイスプレィ装置に用いられるカラ
ーフィルターの製造方法に関する。
ーフィルターの製造方法に関する。
［従来の技術］
単純マトリクス式および一部のアクティブマトノクス方
式の液晶デイスプレィ装置に用いられるカラーフィルタ
ーは構造的に２種類に大別できる。
式の液晶デイスプレィ装置に用いられるカラーフィルタ
ーは構造的に２種類に大別できる。
すなわち、第２図に示すように透明基板上に液晶駆動用
の透明電極を所定のラインパターンに形成した後、該透
明電極上に色素および透明樹脂からなる着色層を形成す
るタイプ（タイプＡとする）および第３図に示すように
透明基板上に色素および透明樹脂からなる着色層を形成
してから該着色層上に所定のラインパターンからなる透
明電極を形成するタイプ（タイプＢとする）である。
の透明電極を所定のラインパターンに形成した後、該透
明電極上に色素および透明樹脂からなる着色層を形成す
るタイプ（タイプＡとする）および第３図に示すように
透明基板上に色素および透明樹脂からなる着色層を形成
してから該着色層上に所定のラインパターンからなる透
明電極を形成するタイプ（タイプＢとする）である。
タイプへの特徴としては、透明基板（一般にはガラス基
板）上に直接ＩＴＯなどの透明電極を形成するため、透
明電極を所定のラインパターンに形成した場合の断線欠
陥等の発生率が少ないというメリットがある。また、大
型サイズのデイスプレィで要求される抵抗値の低いＩＴ
Ｏ（シート抵抗２０Ω以下）も熱処理等を用いて作成可
能であるというメリットがある。
板）上に直接ＩＴＯなどの透明電極を形成するため、透
明電極を所定のラインパターンに形成した場合の断線欠
陥等の発生率が少ないというメリットがある。また、大
型サイズのデイスプレィで要求される抵抗値の低いＩＴ
Ｏ（シート抵抗２０Ω以下）も熱処理等を用いて作成可
能であるというメリットがある。
しかし、液晶パネル完成体にし、液晶駆動を行なう場合
、着色層による印加電圧のロスが発生するため、液晶駆
動性が低下し表示特性が低下する。通常色調のよいノー
マリ−ホワイト表示は困難である。一般に着色層膜厚は
色素以外にその染色媒体あるいは色素粒子のバインダー
である透明樹脂が介在するために１．５〜３ｇｍ程度の
膜厚となる。
、着色層による印加電圧のロスが発生するため、液晶駆
動性が低下し表示特性が低下する。通常色調のよいノー
マリ−ホワイト表示は困難である。一般に着色層膜厚は
色素以外にその染色媒体あるいは色素粒子のバインダー
である透明樹脂が介在するために１．５〜３ｇｍ程度の
膜厚となる。
次にタイプＢの特徴としては、着色層の上に透明電極を
形成するため、印加電圧のロスもなく表示特性も良好で
ある。
形成するため、印加電圧のロスもなく表示特性も良好で
ある。
しかしながら、着色層上には一般に直接ＩＴＯ電極が形
成し難いため、中間膜を形成する必要があり、工程が長
くなる点、また、２００°Ｃ以上の熱処理に対しては色
素の退色が起こり易いため、ＩＴＯの低抵抗化が困難で
ある点、また、硬度的に軟かい着色層が下地となってい
るため、弱い接触でもＩＴＯのラインパターンが断線し
易く、低歩留りに陥りやすいため結果的にコストアップ
は避けられないなどの問題を有していた。
成し難いため、中間膜を形成する必要があり、工程が長
くなる点、また、２００°Ｃ以上の熱処理に対しては色
素の退色が起こり易いため、ＩＴＯの低抵抗化が困難で
ある点、また、硬度的に軟かい着色層が下地となってい
るため、弱い接触でもＩＴＯのラインパターンが断線し
易く、低歩留りに陥りやすいため結果的にコストアップ
は避けられないなどの問題を有していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように従来の技術では低コストでかつ表示特性の
よいカラーフィルターを提供することが困難であった。
よいカラーフィルターを提供することが困難であった。
そこで本発明はそのような課題を解決するためのもので
その目的とするところは、低コストでかつ表示特性のよ
いカラーフィルターを提供することにある。具体的には
、透明基板上にまず第１に透明電極を所定のラインパタ
ーンに形成した後、その透明電極上にＲ，Ｇ、Ｂの３原
色の着色層を形成する。その形成方法はプロセスが長く
、コストのかかるフォトリソグラフィー工程は用いない
。また、表示特性の向上は、着色層を導電化する処理を
行なうことにより印加電圧のロスをなくすことで解決す
るものである。
その目的とするところは、低コストでかつ表示特性のよ
いカラーフィルターを提供することにある。具体的には
、透明基板上にまず第１に透明電極を所定のラインパタ
ーンに形成した後、その透明電極上にＲ，Ｇ、Ｂの３原
色の着色層を形成する。その形成方法はプロセスが長く
、コストのかかるフォトリソグラフィー工程は用いない
。また、表示特性の向上は、着色層を導電化する処理を
行なうことにより印加電圧のロスをなくすことで解決す
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の製造方法は、透明基板上に
形成した透明電極の上に色素粒子を堆積させた色素層を
形成した後、この色素層を形成した基板上で有機電解重
合を行なうことを特徴とする。
形成した透明電極の上に色素粒子を堆積させた色素層を
形成した後、この色素層を形成した基板上で有機電解重
合を行なうことを特徴とする。
色素層の形成は次のように行なう、すなわち、少なくと
も酸化できる界面活性剤ミセル溶液中に支持電解質を溶
解し、つづいて有機顔料を超音波処理によりコロイド分
散する６さらに透明電極を形成した被成膜基板をアノー
ドとして電解を行なうと基板上に有機顔料が析出すると
いう方法を用いる（特願昭６３−１０８７２６）。電解
はＲｌＧ、Ｂの各色素層を形成するために３回繰り返す
。この方法により形成した色素層は１次粒子径がおよそ
Ｏ，１μｍ前後の顔料粒子の堆積膜であり、顔料粒子間
には多くの空隙が存在する構造となる。
も酸化できる界面活性剤ミセル溶液中に支持電解質を溶
解し、つづいて有機顔料を超音波処理によりコロイド分
散する６さらに透明電極を形成した被成膜基板をアノー
ドとして電解を行なうと基板上に有機顔料が析出すると
いう方法を用いる（特願昭６３−１０８７２６）。電解
はＲｌＧ、Ｂの各色素層を形成するために３回繰り返す
。この方法により形成した色素層は１次粒子径がおよそ
Ｏ，１μｍ前後の顔料粒子の堆積膜であり、顔料粒子間
には多くの空隙が存在する構造となる。
次にこの色素層を形成した基板を用いて有機電解重合を
行なう。有機電解重合は電解により電極上に導電性ポリ
マーを形成する方法として一般に提案されている技術で
ある。すなわち、色素層を形成した基板にこの技術を適
用すると、色素粒子間の空隙に網の目のように導電性ポ
リマ一体が成長、形成される。この結果、本来絶縁性の
高い色素粒子膜が導電化されることになる。
行なう。有機電解重合は電解により電極上に導電性ポリ
マーを形成する方法として一般に提案されている技術で
ある。すなわち、色素層を形成した基板にこの技術を適
用すると、色素粒子間の空隙に網の目のように導電性ポ
リマ一体が成長、形成される。この結果、本来絶縁性の
高い色素粒子膜が導電化されることになる。
ここで色素層形成及び、有機電解重合に用いた電極を液
晶駆動用電極として用いれば、色素層は導電化されてい
るため印加電圧のロスが生じないカラーフィルターが得
られる。第１図にその構造を示す。
晶駆動用電極として用いれば、色素層は導電化されてい
るため印加電圧のロスが生じないカラーフィルターが得
られる。第１図にその構造を示す。
［実 施 例１
（実施例 ｌ）
対角２．６インチのガラス基板上に透明電極としてＩＴ
Ｏ膜をスパッタリングにより形成し、さらに幅１００μ
ｍ、線間ピッチ１３０μｍで本数３００本のストライブ
状の電極に形成した。
Ｏ膜をスパッタリングにより形成し、さらに幅１００μ
ｍ、線間ピッチ１３０μｍで本数３００本のストライブ
状の電極に形成した。
次に第１表に示す組成の赤、緑、青の色素（有機顔料）
のミセルコロイド水溶液をそれぞれ作成し１色ごとにア
ノード側で電解成膜した。
のミセルコロイド水溶液をそれぞれ作成し１色ごとにア
ノード側で電解成膜した。
第１表
＋１ フェロセニルＰＥＧ （同口化学製）＋２ Ｌ
ｉＢｒ ＋３ アントラキノン系顔料 ＋４ ハロゲン化銅フタロシアニン ＊５ Σ型銅フタロシアニン 電解電位は＋０．４Ｖ （ＶＳ、Ｓ、Ｃ，Ｅ）とし、電
解時間は色素膜厚がそれぞれ赤０．８μｍ、緑０８μｍ
、青０．７μｍとなるよう調整した。また、色素層は赤
、緑、青の繰り返しのストライブパターンになるように
電解時に電極パタンの端を選択的に通電して成膜後は密
着性を向上させるために１８０°Ｃで３０分焼成した。
ｉＢｒ ＋３ アントラキノン系顔料 ＋４ ハロゲン化銅フタロシアニン ＊５ Σ型銅フタロシアニン 電解電位は＋０．４Ｖ （ＶＳ、Ｓ、Ｃ，Ｅ）とし、電
解時間は色素膜厚がそれぞれ赤０．８μｍ、緑０８μｍ
、青０．７μｍとなるよう調整した。また、色素層は赤
、緑、青の繰り返しのストライブパターンになるように
電解時に電極パタンの端を選択的に通電して成膜後は密
着性を向上させるために１８０°Ｃで３０分焼成した。
以上の操作により赤、緑、青の３色の繰り返しのストラ
イブパターンからなる色素層を形成した。
イブパターンからなる色素層を形成した。
続いて、上述の操作で得られた色素層を形成した基板を
用いて有機電解重合を行ない、導電性ポリマー組織の形
成を全色素層に対して同時に行なった。
用いて有機電解重合を行ない、導電性ポリマー組織の形
成を全色素層に対して同時に行なった。
電解重合液としては、プロピレンカーボネートを溶媒と
し、以下の成分のものを用いた。
し、以下の成分のものを用いた。
Ｎ−メチルビロール Ｏ，１Ｍ過塩素酸リチ
ウム ０．２Ｍ対極と白金板を用い、酸化
銀電極を参照極とし、＋１．ＯＶの定電位で３分間電解
重合を行ない、導電性ポリマー（ポリ−Ｎ−メチルビロ
ール）を色素粒子間の空隙部に形成し、さらに色素層上
にも０．０５〜０．１ＬＬｍ形成した。純水で水洗後１
５０℃で３０分乾燥した。
ウム ０．２Ｍ対極と白金板を用い、酸化
銀電極を参照極とし、＋１．ＯＶの定電位で３分間電解
重合を行ない、導電性ポリマー（ポリ−Ｎ−メチルビロ
ール）を色素粒子間の空隙部に形成し、さらに色素層上
にも０．０５〜０．１ＬＬｍ形成した。純水で水洗後１
５０℃で３０分乾燥した。
通常導電性ポリマーは茶褐色を呈しているため色素層上
に厚く形成しすぎると色素層の色調の低下を招くため、
さしつかえがない程度の膜厚に形成するものとする。
に厚く形成しすぎると色素層の色調の低下を招くため、
さしつかえがない程度の膜厚に形成するものとする。
以上の操作により本発明のカラーフィルターを作成した
。
。
最終的にＭＩＭ素子を形成した対向基板を用い所定の液
晶パネル化プロセスを通すことに、ＴＮ型アクティブマ
トリクス液晶パネルとした。
晶パネル化プロセスを通すことに、ＴＮ型アクティブマ
トリクス液晶パネルとした。
液晶の駆動特性を確認した結果、色素層の形成されてい
ない場合、すなわち、印加電圧のロスが全くない構造の
場合と同等の特性であることが確認され本発明の特性上
の効果が確認された。
ない場合、すなわち、印加電圧のロスが全くない構造の
場合と同等の特性であることが確認され本発明の特性上
の効果が確認された。
（実施例 ２）
実施例１と同様に色素層を形成した。続いて、電解重合
操作を行なった。
操作を行なった。
電解液は、
アニリン Ｏ，１Ｍ過塩素酸マグ
ネシウム ０．２Ｍを純水に溶解したものを用い
た。
ネシウム ０．２Ｍを純水に溶解したものを用い
た。
電解電位＋〇、５Ｖ （ＶＳ、Ｓ、Ｃ，Ｅ）の定電位電
解を２分間行ない導電性ポリマー（ポリアニリン）を形
成した。膜厚は実施例１と同様にした。
解を２分間行ない導電性ポリマー（ポリアニリン）を形
成した。膜厚は実施例１と同様にした。
以下実施例１と同様にＴＮ型アクティブマトリクス液晶
パネルを作成し評価した。その結果、実施例１と同様の
良好な液晶駆動特性が得られ、本発明の特性上の効果力
＼確認された。
パネルを作成し評価した。その結果、実施例１と同様の
良好な液晶駆動特性が得られ、本発明の特性上の効果力
＼確認された。
（実施例 ３）
実施例１と同様に色素層を形成した。続いて、電解重合
操作を行なった。
操作を行なった。
電解液は、
ビロール ０．１ＭＬｉＢＦ４
０．２Ｍをプロピレンカーボネート中に
溶解したものを用いた。
０．２Ｍをプロピレンカーボネート中に
溶解したものを用いた。
電解電位＋１．Ｏ（ＶＳ、Ｓ、Ｃ，Ｅ）Ｖの定電位電解
を２分間行ない導電性ポリマー（ポリピロール）を形成
した。膜厚は実施例１とはほぼ同様にした。
を２分間行ない導電性ポリマー（ポリピロール）を形成
した。膜厚は実施例１とはほぼ同様にした。
以下同様にＴＮ型アクティブマトリクス液晶バネルを作
成し、本発明の効果が確認された。
成し、本発明の効果が確認された。
［発明の効果］
本発明の特性上の効果は以上の実施例で述べた通りであ
る。すなわち、透明基板上に透明電極（液晶駆動電極）
を形成し、その上に色素層を有しているにもかかわらず
、色素層の上に透明電極がある場合と同様の性能を示す
ため、ノーマリ−ホワイト表示が可能となり、カラー液
晶パネルとして、色調、コントラストを向上させること
ができた。
る。すなわち、透明基板上に透明電極（液晶駆動電極）
を形成し、その上に色素層を有しているにもかかわらず
、色素層の上に透明電極がある場合と同様の性能を示す
ため、ノーマリ−ホワイト表示が可能となり、カラー液
晶パネルとして、色調、コントラストを向上させること
ができた。
一方、低コスト化においては、色素層の形成においてフ
ォトリソグラフィーを３回繰り返す工程がなくなったた
め、工程が従来法に仕べ約２／３に短縮された。また、
工程が減ったことで、歩留りも向上するという相乗効果
が生まれ、コストも従来法の約１／２となった。
ォトリソグラフィーを３回繰り返す工程がなくなったた
め、工程が従来法に仕べ約２／３に短縮された。また、
工程が減ったことで、歩留りも向上するという相乗効果
が生まれ、コストも従来法の約１／２となった。
第１図は本発明のカラーフィルターの断面を模式的に示
す図。 第２図は従来のカラーフィルター の断面を示す図。 第３図は従来のカラーフィルター の断面を示す図。 （タイプＡ） （タイプＢ） １１ ・ １２ ・ ｌ ３ ・ ｌ ４ ・ ２ ｌ ・ ２２ ・ ２３ ・ ３１ ・ ３２ ・ ３３ ・ ３４ ・ ・電解重合膜（導電性ポリマー） ・色素粒子（有機顔料） ・透明電極ＣＩＴＯ） ・透明基板 ・着色層 透明電極 ・透明基板 ・透明電極 ・中間膜 ・着色層 ・透明基板 以上
す図。 第２図は従来のカラーフィルター の断面を示す図。 第３図は従来のカラーフィルター の断面を示す図。 （タイプＡ） （タイプＢ） １１ ・ １２ ・ ｌ ３ ・ ｌ ４ ・ ２ ｌ ・ ２２ ・ ２３ ・ ３１ ・ ３２ ・ ３３ ・ ３４ ・ ・電解重合膜（導電性ポリマー） ・色素粒子（有機顔料） ・透明電極ＣＩＴＯ） ・透明基板 ・着色層 透明電極 ・透明基板 ・透明電極 ・中間膜 ・着色層 ・透明基板 以上
Claims (2)
- （１）透明基板上に形成した透明電極の上に色素粒子を
堆積させた色素層を形成した後、この色素層を形成した
基板上で有機電解重合を行なうことを特徴とするカラー
フィルターの製造方法。 - （２）色素層が、有機顔料を少なくとも酸化できる界面
活性剤ミセル溶液中にコロイド分散した後、該溶液中で
電解を行なうことにより形成される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 (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290519A JPH03150504A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | カラーフィルターの製造方法 |
| EP19900113106 EP0407947A3 (en) | 1989-07-12 | 1990-07-09 | Color filter and process for preparing the same |
| KR1019900010544A KR910003426A (ko) | 1989-07-12 | 1990-07-12 | 칼라 필터 및 이의 제조방법 |
| US08/183,204 US5399450A (en) | 1989-04-28 | 1994-01-18 | Method of preparation of a color filter by electrolytic deposition of a polymer material on a previously deposited pigment |
| US08/406,263 US5554466A (en) | 1989-04-28 | 1995-03-17 | Color filter and method of preparation |
| US08/468,479 US5705302A (en) | 1989-04-28 | 1995-06-06 | Color filter for liquid crystal display device and method for producing the color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290519A JPH03150504A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | カラーフィルターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150504A true JPH03150504A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17757077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290519A Pending JPH03150504A (ja) | 1989-04-28 | 1989-11-08 | カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150504A (ja) |
Cited By (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 |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP1290519A patent/JPH03150504A/ja active Pending
Cited By (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 |
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