JPH04204604A - カラーフィルターの製造方法 - 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、カラー撮影素子、カラーセンサー及びカラー
デイスプレー等の微細色分解用カラーフィルターを電子
写真法によって製造するカラーフィルターの製造方法に
関するものである。

「従来の技術」 従来より、カラーフィルターの製造方法としては、■印
刷方式　■リソグラフ方式（染色法、顔料分散法）等が
知られている。

しかしこれら従来方式はそれぞれ固有の欠点、利点を有
するものであった。

例えば、■印刷方式は生産性に優れるが精度が悪く又表
面平滑性も落ちるものであった。■リソグラフ方式の内
染色法はカラーフィルターの製造に最も一般的に用いら
れている方法で、ゼラチン、カゼイン等の天然タンパク
質に重クロム酸塩で感光性を付与した感光性樹脂をフォ
トリソ技術でパターン加工し染料で染色することにより
３色画素を形成するもので、パターンの高精細や優れた
色特性等の特徴を有しているが、３色画素を繰り返し形
成することにより、各色毎に防染用樹脂皮膜が必要にな
る等製造プロセスが複雑でコスト高であり又ロフト振れ
、染料の耐候性などの問題もあった。

又カラーフォトレジスト法は生産性も悪く、密着性、表
面平滑性も劣るものであった。

「本発明が解決しようとする課題」 本発明の目的は、上記の課題を解決しカラーフィルター
に於ける生産性、表面平滑性、密着性、耐熱性などの向
上、及び製造の合理化を達成するカラーフィルターの製
造方法を提供するものである。

「課題を解決する為の手段」 本発明者等は種々検討をした結果、従来複写機、プリン
ター等に応用されているこの電子写真技術をカラーフィ
ルターの製造に応用することにより上記目的が達成され
ることを知見した。

即ち、本発明は透明な導電層を有・する支持体上に、光
導電層を形成し電子写真法により帯電、パターン露光、
静電画像の現像剤による現像、次いで乾燥を行って第１
の着色画像を形成した後、同様操作を繰り返し第２、第
３の着色画像の形成を行うことを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法に関する。

以下本発明の詳細について述べる。

本発明に用いる透明な導電層を有する支持体としてはガ
ラス或はポリエチレン等の透明樹脂シートにインジュウ
ムー錫酸化物、アルミニュウム等の金属を蒸着法、スパ
ッター法等により透明性を失わない程度にその膜を形成
するかまたは酸化錫、酸化チタンなどの透明顔料が分散
された導電性塗料をコーティングして作成される。

光導電層を形成する化合物としては種々の無機系光導電
材、有機系光導電材が使用可能であるが可視光に対して
透明性の高いことが好ましい。

又光導電層の構成は第１図（Ａ）〜（Ｃ）の様な種々の
構成を採ることが出来る。第１図（Ａ）は光導電化合物
を溶媒に溶解或はバインダー樹脂と共に溶解した塗料を
透明導電性支持体（１）上に塗布、乾燥して作成した単
層型光導電層（２）、第１図（Ｂ）は電荷発生層（３）
を形成した上に電荷輸送層（４）を形成してなる積層形
光導電層、第１図（Ｃ）は電荷輸送層（４）の上に電荷
発生層（３）を形成して成る積層型光導電層をそれぞれ
表わす。

単層型光導電層を形成する化合物としてはポリビニルカ
ルバゾール及びその誘導体、ポリビニルアントラセン及
びその誘導体、その他、下記構造式（１）〜（１２）に
例示するような繰り返し単位をもつ種々の光導電性高分
子化合物、またはミヒラーズケトン、ジフルオロボロン
−１，３−ジフェニル−１，３−プロパンヂオネート、
ポリ−ジ−ナフトキシホスファゼンの様な但分子光導電
化合物が場合によっては増感剤と共にバインター樹脂に
相溶されて用いられる。

（＋）　　　　　　　　　　（２） −（ＣＨ−ＣＨ，）　ｎ　− 【 （１１）　　　　　　　　　　　（＋２）積層型光導電
層中の電荷発生層或いは電荷輸送層を形成する方法は種
々あるが、例えば電荷発生層としてはセレンの薄い蒸着
、ポリビニルカルバゾールの様な電荷発生ポリマーの塗
布等が挙げられ、電荷輸送層としてはトリフェニルメタ
ン誘導体、トソフェニルアミン誘導体、種々のヒドラゾ
ン誘導体等の電荷輸送物質を樹脂に相溶させたもの或い
はポリシランの様な電荷輸送ポリマーの塗布等が挙げら
れる。

上記光導電層を形成する塗料の塗布に於いては、例エバ
、デイツプコーティング、スプレーコーティング、スピ
ンコーチインク、ローラーコーティング、ブレードコー
ティング、カーテンコーティング、バーコーティング法
等従来慣用のコーティング法が用いられる。

乾燥条件は使用される溶媒の種類によって適宜設定する
ことが出来る。光導電化合物の劣化を防止するため通常
、５０〜３００°Ｃ温度て３０分〜２４時間行われる。

着色画像を得るための現像剤としては、通常の電子写真
方式を応用する複写機、プリンター等に用いる現像剤が
使用できるが、より高精度なカラー画像を得るためには
微細な正または負に帯電した粒子は絶縁性溶液中に分散
した液体現像剤を用いる事が好ましい。

液体現像剤は絶縁性液体中に樹脂、着色剤、電荷制御剤
、助剤等を分散して作成される。

絶縁性液体としては、ヘキサン、ペンタン、オクタン等
の他にエクソン化学社から「アイソパーＧ、　　Ｈ，Ｋ
、　　ＬＪ等の商品名で販売されている脂肪族炭化水素
溶媒が使用されている。

樹脂は着色剤に吸着し分散媒中に分散した粒子に正また
は負の電荷を与える役目をすると共にその着色粒子を定
着させる役目を果たすものであり、具体的にはラウリル
メタアクリレート、ステアリルメタアクリレート、２−
エチルへ牛シルメタアクリレート等のモノマーとメチル
メタアクリレート、エチルメタアクリレート、インブチ
ルメタアク１ル−ト、スチレン等のモノマーとの共重合
体、更に正帯電液体現像剤を作成する場合はジエチルア
ミノメタアクリレート、ビニルピリジン等を共重合させ
たもの、負帯電液体現像剤を得るためにはアクリル酸、
メタアクリル酸、イタコン酸等を共重合させたもの等が
用いられる。

着色剤としてはそれぞれ所望の色相を得るために従来公
知の各種染料及び／又は顔料が使用する事ができる。例
えば赤色系色相を得るためにはファーストレッド、オイ
ルレッド、ローダミン６Ｇ。

レーキレッドＣ等、青色系色相を得るためにはフタロシ
アニンブルー、ビクトリアブルー、メチレンブルー、オ
イルブルー等、緑色系色相を得るためにはフタロシアニ
ングリーン、マラカイトグリーン、アニリンブラックグ
リーン等が用いられる。

電荷制御剤としては製造する液体現像剤の極性により例
えば正帯電型液体現像剤を得る場合はナフテン酸、オク
チル酸、ステアリン酸等の金属塩、又負帯電型液体現像
剤を得るためにはアル牛ルベンゼンスルフォン酸カルシ
ウム、ジオクチルスルフオン酸カルシウム、ジオクチル
スルフォコハク酸カルシウム等が用いられる。

分散安定剤等の助剤としてはパラフィンワックス、ポリ
スチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が用いら
れる。

以上の様な絶縁性液体、樹脂、着色剤、電荷制御剤、助
剤等をアトライター、サンドミル、ボールミル、ジェッ
トミル等の分散機により均一に練肉して１０　ｗ　ｔ％
程度の不揮発分を有する濃縮現像剤を調整し、これを前
記絶縁性液体で不揮発分が０．　１〜２　ｗ　ｔ％にな
るよう希釈調整して用いる。

又光導電性支持体上に形成された各色の着色画像は、液
体現像剤を製造する時に使用した樹脂の軟化点以上の温
度、好ましくは８０〜１３０’Ｃで乾燥、定着する。

次に本発明のカラーフィルターの製造方法の好ましい実
施態様について第２図を参照し乍ら説明する。尚、第２
図において（１）は透明導電性支持体、（５）は光導電
層を示すものである。

上記の如くして形成した光導電層の表面を第２図（Ｄ）
に示す如く、先ず表面電位が３００〜１５００Ｖに成る
ようにコロナチャージャー（６）、帯電ローラー等にて
一様に帯電させる。

次いで第２図（Ｅ）に示すようにドツトパターン又はス
トライブ状パターン等のカラーフィルターとして用いる
所定形状の赤色画像形成マスク（７）を密着しパターン
露光、或いは投影によりパターン露光するか、当該パタ
ーンのデジタル化された信号でＨｅ−Ｃｃｌ、、Ａｒ、
半導体レーザー或はＬＥＤ等を用いてパターン露光し感
光体上に電気的潜像を形成する。これに第２図（Ｆ）に
示すように赤色帯電着色粒子（８）（現像剤）を接触さ
せ、光導電層状に赤色画像を形成し熱により定着し、第
２図（Ｇ）に示す様に着色画像（第１色目の画像）を形
成する。

次いで第１工程と同様に表面を均一帯電し第２のパター
ンを露光し緑色現像剤により緑色画像（第２色目の画像
）を形成する。次いで同様操作により青色画像（第３色
目の画像）を形成する。

この様にして同一平面上に３原色の着色画像が配された
カラーフィルターが形成される。

この様にして形成されたカラーフィルターは更にそのカ
ラー画像を保護するために必要に応じてオーバーコート
層を設ける事ができる。このオーバーコート層は例えば
光硬化性、電子線硬化性樹脂等を常法に従って着色画像
上に塗布、硬化し設けることができる。

「実施例」 以下に本発明で用いられる光導電層の製造例及びそれを
用いてカラーフィルターを製造する実施例を挙げ本発明
の詳細な説明する。

光導電性支持体の製造法 「製造例１」 ポリビニルカルバゾール（商品名；ツビコール、高砂香
料（株））ＩＯ，Ｏｇ、ピクリン酸０．０３ｇをテトラ
ヒドロフラン１００ｇに溶解し、これをガラスにＩＴＯ
を蒸着したガラス基板上にスピンコード法により塗布後
１００℃で乾燥し、乾燥膜厚が５μｍの光導電性支持体
−１を得た。

「製造例２Ｊ ジフルオロボロン−１，３−ジフェニル−１，３−ブロ
バンジオネー）１０ｇ、）リフェニルアミン２０ｇ５ポ
リカーボネート７０ｇ（商品名；レキサン、ジェネラル
エレクトリック（株））をジクロロメタン５００ｇに溶
解し、これをＩＴＯを蒸着したガラス基体上にスピンコ
ード法にて乾燥膜厚５μｍに成るよう塗布、乾燥し光導
電性支持体−２を得た。

「製造例３」 ＩＴＯを蒸着したガラス基板上にＳｅを膜厚が約５Ｘ１
０−”μｍに成るように蒸着し電荷発生層を形成した。

その上にフェニルカルバゾール２５ｇ、ポリカーボネー
ト５ｇ（商品名；ボリヵーホネ−）Ｚ、三菱瓦斯化学（
株））をジクロロメタン１００ｇに溶解し、これをスピ
ンコード法にて乾燥膜厚５μｍに成るように塗布、乾燥
し電荷輸送層を形成し光導電性支持体−３を得た。

「製造例４Ｊ ポリ−（ジー２−ナフト牛シ）フォスフアゼン１０　ｇ
、テトラクロロ−１，４−ペンゾキノン１０ｇを２００
ｇのテトラヒドロフランに溶解シ、これをＩＴＯを蒸着
したガラス基体上にスピンフート法にて乾燥膜厚５μｍ
に成るように塗布、乾燥し光導電性支持体−４を得た。

「製造例５」 ポリビニルカルバゾール５ｇ、　　２．　４．　７−ド
リニトロフルオレノン０．０１ｇをテトラヒドロフラン
１００ｇに溶解しＩＴＯを蒸着したガラス基板上に乾燥
膜厚３μｍに成るよう塗布、乾燥して電荷発生層を形成
した。その上にポリ（メチルフェニル）シリレン１０ｇ
をジクロロメタン１００ｇに溶解し同様な方法にて乾燥
膜厚５μｍに成るよう塗布、乾燥して電荷輸送層を形成
し光導電性支持体−５を得た。

カラーフィルターの製造方法 「実施例１」 製造例１て作成した光導電性基体−１をコロナチャージ
ャーを用いて、−様にその表面を一５００Ｖに帯電し所
定形状のマスクを通して露光した。次いてマイナスに帯
電した赤色粒子が分散した赤色液体現像剤を用いて反転
現像法により現像を行い１００°Ｃで乾燥し赤色画像を
形成した。

次いで赤色画像の形成された基体を一様に帯電し精密な
位置合わせを行ったの後所定形状のマスクを通して赤色
画像の形成と同様にして、露光、緑色液体現像剤を用い
て現像、乾燥し赤色画像の形成されていない部分で且つ
赤色画像に隣接する位置に緑色画像を形成した。更に赤
色、緑色画像が形成された基体を一様に帯電して、所定
形状のマスクを精密な位置合わせを行ったの後、上記緑
色画像の形成と同様にして露光、青色液体現像剤を用い
て現像、乾燥して赤色、緑色画像の形成されていない部
分で且つ赤色、緑色画像の隣接する位置に青色画像を形
成しガラス基体上に３原色の画像が配置されたカラーフ
ィルターを得た。

「実施例２」 製造例２で作成した光導電性基体−２をコロナチャージ
ャーを用いてその表面電位か＋６００■に成るように一
様に帯電し、プラスに帯電した着色粒子が分散した液体
現像剤を用いる他は実施例１と同様にしてガラス基体上
に３原色が配置されたカラーフィルターを得た。

「実施例３〜５」 実施例１における光導電性支持体、光導電性支持体に与
える表面電位、液体現像剤をそれぞれ表１に記載された
ものを用いて実施例１と同様操作をすることにより、ガ
ラス基体上に３原色の画像が配置されたカラーフィルタ
ーを得た。

表１ 「本発明の効果」 本発明によればカラーフィルターに於ける生産性、表面
平滑性、密着性、耐熱性なとの向上、及び製造の合理化
を達成するすることができ、更に具体的には次のような
効果の発現がある。

（１）２色以上で構成されるカラーフィルターの製造に
於て従来のフォトリソ法における製造に於いては各色毎
に防染用樹脂膜を形成する必要があったが、本製造法に
於いてはその必要かなく製造工程の合理化が計られる。

（２）同一平面上に着色画像か形成されるため、信頼性
のあるＴＦＴ方式での大型液晶カラーデイスプレーの製
作が可能となる。

（３）従来のポリイミド樹脂を用いた場合のように高温
処理の必要か無く製造工程か容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーフィルターの製造に用いる光導
電性基体の種々の構成例を示す図面であり、第２図は本
発明によるカラーフィルターの赤色画像製造工程を示す
図面である。 （１）透明導電性基体、 （２）単層型光導電層、 （３）電荷発生層、 （４）［荷輸送層、 （５）光導電層、 （６）コロナチャージャー、 （７）赤色画像形成マスク、 （８）赤色帯電着色粒子、 （Ａ）単層型感光層 （Ｂ）積層型感光層 （Ｃ）積層型感光層 （Ｄ）帯電工程、 （Ｅ）露光工程、 （Ｆ）現像工程、 （Ｇ）定着、乾燥工程。 代理人　　弁理士　　　高　橋　勝　利第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明な導電層を有する支持体上に、光導電層を形成し電
   子写真法により帯電、パターン露光、静電画像の現像剤
   による現像、次いで乾燥を行って第１の着色画像を形成
   した後、同様操作を繰り返し第２、第３の着色画像の形
   成を行うことを特徴とするカラーフィルターの製造方法
   。