JPH04104102A - 多色表示装置の製法 - Google Patents

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） 本発明は液晶などの表示素子を多色化するために用いら
れる多色表示装置の製法に関する。

（従来の技術） 表示素子の基板上にカラーフィルターを形成する方法に
は種々の方法があるが、現在注目されている方法は電着
を用いる方法である。

たとえば、特開昭６１−２７２７２０号公報には基板上
に導電層を形成し、その上にポジ型の感光性被膜を形成
して、露光し、露光部分を除去したのちに、必要な色の
着色層を電着により形成する方法が開示されている。こ
の方法はポジ型の感光性被膜であるために、理想的には
露光部分のみが現像液に可溶化し、残った感光被膜につ
いて露光現像を繰り返すことかできることになる。しか
しながら、現在市販されているキノンジアジドを用いる
にはポジ型感光性被膜は第１回目の現像時に光の当たっ
ていない部分が現像液で変性されてしまい、残った部分
を再び露光現像処理することはできなくなる。したがっ
て、この方法の場合現実には一度露光現像したポジ型の
感光性被膜は一旦全部剥離して、その後再びポジ型の感
光性被膜を形成するという剥離工程か必要であり、工程
を複雑化する。

特開平１−１５２４４９号公報には着色されたネガ型感
光性樹脂組成物を基板上にスピンコードし、露光現像し
てたとえば赤に着色されたカラーフィルタ部分を形成し
、次いで別の色の不力型感光性樹脂組成物をスピンコー
ドにより塗布して、露光現像することを繰り返す方法が
開示されている。この方法によれは、スピンコータを用
いることが必須であり、大面積を均一な厚さに塗布する
ことか困難である。また、−皮形成された着色層上１こ
別の色の着色層をスピンコードするために、どうしても
段差が生じ、色のむらが生じる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記のような欠点のない電着を用いた多色表
示装置の製法を提供する。

（課題を解決するだめの手段） 即ち、本発明は（ａ）基板上の全面に導電層を形成し、 （ｂ）該導電層上にネガ型の所定の色の感光性樹脂層を
電着により形成し、 （ｃ）その上Ｊこ所望のパターンを有するネガマスクを
載置して露光、現像することによりパターン化された所
定色の着色層を形成し、 （ｄ）上記（ｂ）と（ｃ）の工程を必要回数繰り返すこ
とを特徴とする多色表示装置の製法を提供する。

本発明を第１図に基づいて説明する。

第１図は本発明の多色表示装置の製造工程を示す工程図
である。

まず、第１図（イ）に示すように基板１上に透明導電層
を形成する。基板ｌは通常多色表示装置に用いられる如
何なる基板を用いてもよく、ガラス基板あるいはプラス
チック基板等か挙げられる。

この基板上に形成される透明導電層にはたとえば酸化ス
ズ、酸化インジウム、または酸化アンチモン等を主成分
とするものが好適に用いられる。

次いで、第１図（ロ）に示されるように透明導電層に通
電して電着浴中でネガ型着色感光性樹脂（たとえば、赤
）の電着が行なわれる。本明細書においては以下光、緑
、青の順にカラーフィルタを形成する方法について述へ
ることにする。電着に用いられるネガ型感光性樹脂電着
浴は（１）塗膜の造膜成分としてネガ型感光性樹脂、（
１１）塗膜に透明で各着色を与える顔料や染料なとの色
素を含有し、その他に電着浴成分として必要な（ｉｉｉ
）電着特性や浴安定性を調整したり、製造をしやすくす
るために使用される有機溶剤類、（１ｖ）ネガ型感光性
樹脂を水に可溶にするだめのアルカリまたは酸性物質、
（ｖ）光重合開始剤および必要により（Ｖｌ）塗膜表面
、電着特性、浴液安定性などを良くするための各種助剤
や増感剤よりなる。このようなネガ型の感光性樹脂組成
物は特開昭６１−２４７０９０号公報、特開昭６２−２
６２８５６号公報等に詳細に記載されている。

次に、第１図（ハ）の工程に示されるように、ネガ型着
色感光性樹脂層３上に所望のパターンを有するネガマス
ク４を載置し、露光することにより露光部分の感光性樹
脂組成物層を硬化し、次いで所定の現像液により未露光
部を溶出する（第１図（ニ）参照）。ここでネガマスク
や現像技術は公知の技術である。

さらに、第１図（ホ）に示されるように、透明導電層上
にパターン化された赤色着色膜を形成したまま、透明導
電層２に通電して電着浴中で異なる色の着色膜（たとえ
ば、緑）の電着か行なわれる。

電着では上記赤色着色膜か絶縁膜となるため、緑色の電
着膜はその赤色着色膜上には塗着しない。

第１図（ハ）と同様に、第」図（へ）に示されるように
、第２の着色膜（緑色）に対して所望のパターンのネガ
マスク４′を載置し、露光することにより緑色感光性樹
脂組成物を硬化し、次いで所定の現像液により未露光部
を溶出する（第１図（ト）参照）。

同様に、第３の着色膜（たとえば、青）浴を電着浴に浸
漬して電着しく第１図（チ））、ネガマスク４′″を載
置し、露光（第１図（ＩＪ））Ｌ、再び現像する二とに
より透明な導電層上に赤、緑、青の３色の着色層が形成
される（第１図（ヌ））。

通常、表示素子では着色層は赤、緑、青の３色であるが
、４色以上（ブラックストライプを含む）が必要な場合
は上北電着露光工程を繰り返すことによって形成しても
よい。またブラックストライプが必要な場合は、電着方
法によらず、当業者に公知の別の着色方法により形成さ
れたカラーフィルタの間隙中に形成してもよい。

本発明のカラーフィルタの製法によれば、電着法を用い
ながら、−枚の透明電極板上に電漕膜をマスクとして選
択的に色パターンを形成できるので、透明電極を分離す
ることなく、多数の色パターンを形成することが可能で
ある。

本発明において、露光に使用する活性光源は感光性樹脂
組成物によって異なるが、３．０００〜４５．０００の
波長を有する光線が好ましい。これらの光源としては太
陽光、水銀灯、キセノンランプ、アーク灯などが挙げら
れる。活性光源の照射による塗膜の硬化は数分以内、通
常１秒から２０秒の範囲で行なわれる。また現像処理は
着色層上にアニオン電着の場合、弱アルカリ水を吹き付
けることによって着色層の未硬化部分を洗い流すことに
よって行なわれる。弱アルカリ水は通常苛性ソーダ、炭
酸ソーダ、苛性カリ、アンモニア水、メタ珪酸ソーダな
どを着色層中に有する遊離のカルボン酸と中和して水溶
性を与えることができるものが使用可能である。たとえ
ば、苛性ソーダ水溶液の場合、０．１〜５重量％ぐらい
が適当である。また、カチオン電着の場合、弱酸水を用
いる。

通常、酢酸、乳酸、クロトン酸、イタコン酸などが０．
１〜５重量％の水溶液で使用することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。

本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

参考例１ ［アニオン性ネガ型感光性樹脂組成物の調製１メタクリ
ル酸３０重量部、スチレン２０重量部、エチルアクリレ
ート５０重量部及びアゾビスイソブチロニトリル２重量
部からなる混合液を窒素ガス雰囲気下において９０°Ｃ
に保持したエチレングリコールモノブチルエーテル９０
重量部中に３時間を要して滴下した。滴下後、３０分間
熟成させ、アゾビスイソブチロニトリル１重量部及びエ
チレングリコールモノブチルエーテル１０３１１部から
なる混合液を３０分間要して滴下し、更に３時間熟成さ
せて高酸価アクリル樹脂（酸価９９）溶液を得た。次に
２．２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン３重
量部、トリメチロールプロパントリアクリレート１５重
量部を添加し、０．６当量のモノエタノールアミンで中
和し、純水で不揮発分１０％の電着液とした。

参考例２ ［アニオン性ネガ型感光性樹脂組成物の調製］メチルメ
タクリレート４０重量部、ブチルアクリレート４０重量
部、アクリル酸２０重量部およびアゾビスイソブチロニ
トリル２重量部からなる混合液を窒素ガス雰囲気下にお
いて９０°Ｃに保持したエチレングリコールモノブチル
エーテル９０重量部中に３時間を要して滴下した。滴下
後、３０分間熟成させ、アゾビスイソブチロニトリル１
重量部及びエチレングリコールモノブチルエーテル１０
重量部からなる混合液を３０分間要して滴下し、更に５
時間熟成させて高酸価アクリル樹脂（酸価１５５）溶液
を得た。次に、この溶液にグリシジルメタクリレート２
４重量部、ハイドロキノン０，１２重量部及びテトラエ
チルアンモニウムプロミド０．６重量部を加え空気を吹
き込みながら９０℃で５時間反応させて感光性樹脂（酸
価約５０）溶液を得た。この感光性樹脂溶液をトリエチ
ルアミンで０．６当量のトリエチルアミンと２゜２−ジ
メトキシ−２−フェニルアセトフェノン３重量部を添加
したのち不揮発分１０％になるように純水を加えて電着
液とした。

参考例３ ［カチオン性ネガ型感光性樹脂組成物の調製］Ｎ、Ｎ−
ジエチルアミノエチルメタクリレート３０重量部、スチ
レン２０重量部、エチルアクリレート５０重量部および
アゾビスイソブチロニトリル２重量部からなる混合液を
窒素ガス雰囲気において９０°Ｃに保持したエチレング
リコールモノブチルエーテル９０重量部中に３時間を要
して滴下した。滴下後３０分間熟成させ、アゾビスイソ
ブチロニトリル１重量部及びエチレングリコールモノブ
チルエーテル１０重量部からなる混合液を３０分間要し
て滴下し、更に３時間熟成させてカチオン性ネガ型溶液
を得た。次に、２，２−ジメトキシ−２−ノエニルアセ
トフェノン３重量部、トリメチロールプロパントリアク
リレート２０重量部を添加し、０，５当量の酢酸で中和
し、純水にて不揮発分１０％の電着液とした。

上記のように調整した電着樹脂組成物に以下のように顔
料を配合することにより３色のネガ型電着浴液を作成し
た。

赤　　緑　　　青 ネガ型感光性電着樹脂　　９７０．０　９６５．０　９
７０．０組成物（アニオン性：参考例１，２） （カチオン性：参考例３） アゾ金属塩赤顔料　　　　３０．０ フタロシアニングリーン　　　　　３５．Ｏフタロシア
ニンブルー　　　　　　　　　３０．０１０００．０１
０００．０１０００．０実施例１ 基板１上にスパッタリング法によりＩＴ○（インジウム
錫酸化物）透明導電層２を形成し、この透明導電層２に
正電極を、浴の金属容器に負電極を接続し、１００ポル
トの直流電圧を１分間印加して約２ミクロンの赤色アニ
オン性ネガ型感光性樹脂組成物（参考例１）を導電膜上
に析出させ、水洗後乾燥させて透明導電膜上に全面に赤
色ネガ型感光性樹脂組成物層３を得た。

次に、所定のパターンを有するネガマスク４を介して高
圧水銀ランプで露光し、マスクの露光部は架橋により硬
化し、０．５％カセイソーダ水溶液で５０’０で６０秒
間スプレー現像により未露光部は溶出し、ＩＴＯ導電層
２上に赤色着色膜かパターン化された。次に、この基板
を正電極を浴の金属容器に負電極を接続し、１００Ｖの
直流電圧を１分間印加し約２ミクロンの緑色アニオン性
ネガ型感光性樹脂組成物（参考例１）を導電膜上に緑色
着色膜が析出させた。その後基板を引き上げ十分に水洗
した。この際、基板に電圧を印加してもすでに形成され
た赤色着色膜は絶縁膜の為この上には緑色ネガ型感光性
樹脂組成物は形成されない。

水洗後乾燥させ、所定のパターンを有するネガマスク４
を介して露光、現像することにより透明導電膜上に透明
性の良い赤色、緑色、着色膜が形成される。この工程を
赤、緑、青の順で繰り返した。

実施例２ 実施例１のアニオン性ネガ型感光性樹脂組成物の代りに
参考例３のカチオン性ネガ型感光性樹脂組成物を用い電
着時の電極の極を逆にする以外は実施例１を同様に実施
し、同様のカラーフィルタを作成した。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の方法によれば、電着法を
用いていながらも、−枚の透明電極上に形成された電着
膜がマスクとして働く為に選択的にカラーフィルター形
成できるので、透明電極を分離する事なく共通の透明電
極上に多数のカラーパターンを配置する事が可能となる
。従って、分離されていない共通の透明電極により電着
電圧を一定にでき、同一カラーフィルタの膜厚を均一に
形成する事が可能となるばかりでなく、異なる色のカラ
ーフィルタ間の膜厚を電看塗看を利用する為、均一に形
成する事が可能となった。又、顔料分散法の如くスピン
コータを用いた着色レジストの塗布では高価な材料を歩
留り良くコーティングすることは困難であるのに反し、
本発明方法では電着塗布による効率的均一塗着を可能と
する。

従って、このカラーフィルタは分離されない共通の透明
電極上にカラーフィルタを形成するアクティブマトリッ
クス型の液晶カラーデイスプレィパネルに採用すること
ができ、しかも上記の利点によって良質、表示画像を実
現する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ヌ）は本発明製造方法の工程を示す断
面図である。 図中の番号１・・・透明基板、２・・・透明導電層、３
・・・ネガ型着色感光性樹脂組成物（例えば赤色）、４
・・・ネガマスク、５・・・ネガ型着色感光性樹脂組成
物（例えば緑色）、６・・・ネガ型着色感光性樹脂組成
物（例えば青色） 特許出願人　日本ペイント株式会社 代理人弁理士青山　葆（ほか２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）基板上の全面に導電層を形成し、（ｂ）該
   導電層上にネガ型の所定の色の感光性樹脂層を電着によ
   り形成し、 （ｃ）その上に所望のパターンを有するネガマスクを載
   置して露光、現像することによりパターン化された所定
   色の着色層を形成し、 （ｄ）上記（ｂ）と（ｃ）の工程を必要回数繰り返すこ
   とを特徴とする多色表示装置の製法。