JPH0437717A - 透明電極付カラーフィルタおよびその製造方法 - 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、カラー液晶表示装置などに用いられる透明型
極付のカラーフィルタ、およびその製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、カラー液晶表示装置においては、液晶を間にして
対向した一方のガラス基板の内面側に透明電極を設ける
とともにカラーフィルタ層を設けている。

このカラーフィルタ層の形成は上記ガラス基板などの透
明基板上に行われ、前記透明基板にカラーフィルタ部お
よび透明電極を設けた板状のカラーフィルタとして製造
されている。

このカラーフィルタの製造方法はつぎのようにして常法
のフォトリングラフィ法を用いて行われている。

まず被染色樹脂として選択され、重クロム酸塩にて感光
性を持たせたゼラチン、グリユー、カゼイン、ポリビニ
ルアルコールなどの親水性樹脂溶液をレジスト材として
用いて、これをガラス基板などの透明基板に回転塗布法
により全面に塗布する（第１工程）。

つぎに、マスクを用いたマスク露光法により所定のパタ
ーンを露光、焼付、現像して画素パターンを形成する（
第２工程）。

これを所望の色彩の酸性染料にて染色し、しかる後タン
ニン酸水溶液と吐酒石水溶液にて防染処理を施す（第３
工程）。

この工程を画素の色彩の数たけ繰り返して行い、透明基
板上にカラーフィルタ部を形成する。

さらにカラー液晶表示装置としての表示品質を高めるた
めに、各画素間の境界部分に遮光性ブラックマトリック
スパターンを、上記第１工程前の透明基板上に設けたり
、カラーフィルタ部の形成後に設けている。この遮光性
ブラックマトリックスパターンも、上記カラーフィルタ
部を形成する手法と同様にフォトリソグラフィ法、マス
ク露光法を用いてバターニングし、これを黒色染料で染
色して得られる。

上記遮光性ブラックマトリックスパター７や画素は上述
したように染色形成されるものであるが、その染色に用
いられる各種染料は、つぎに示スオーハーコート層形成
のための焼成の熱やカラーフィルタ使用時の光など耐熱
性、耐光性に優れたものを選択する。

透明基板上にカラーフィルタ部を形成したのちは、カラ
ーフィルタ部上に、保護などのために、アクリル系樹脂
、ポリウレタン系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂など
をコーティングし、焼成してオーバーコート層を形成す
る（第４工程）。

さらにその上に蒸着法、あるいはスパッタリング法によ
って透明導電膜を形成して透明電極をカラーフィルタ部
上に配置している（第５工程）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、透明電極を形成する上記透明導電膜は薄
く、この透明導電膜の一部分にピンホールが生じ易い。

そしてこのピンホールがあると、空気中の水蒸気や酸素
がピンホールからオーバーコート層を透過してカラーフ
ィルタ部に浸透し易く、この状態で１５０°Ｃ以上の熱
が加えられると浸透していた水蒸気や酸素が直ぐには抜
けず、染料が分解されて変色してしまうという不都合が
生じ、特にフタロシアニン系染料を用いた緑の画素が変
色してしまうという問題があった。

そこで本発明は、耐熱性、耐光性などを考慮して選択さ
れた染料を変更することなく、上記加熱時の画素の変色
を防止することを課題とし、恒久的に変化が少ないカラ
ーフィルタを開発し、前記カラーフィルタを多大な製造
コストを要する二となく製造できるようにすることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記した課題を考慮してなされたもので、透
明基板上に、複数色の画素を配設してなるカラーフィル
タ部と、オーバーコート層ト、パターン状の多数の微細
孔を有する透明電極とが順に積層形成されていることを
特徴とする透明電極付カラーフィルタを提供するもので
ある。

またもう一つの発明は、同一色彩の画素ごとに、パター
ン形成した被染色性樹脂を染色して、透明基板上にカラ
ーフィルタ部を形成し、このカラーフィルタ部上に設け
たオーバーコート層に透明電極を配するにあたり、前記
オーバーコート層上に、透明電極を多数の微細孔を何す
るパターンで形成したことを特徴とする透明電極付カラ
ーフィルタの製造方法を提供して、上記課題を解消する
ものである。

〔作　用〕

本発明においては、透明電極がパターン状にして多数の
微細孔を有し、カラーフィルタ部に浸透していた水蒸気
や酸素がこの微細孔から簡単に抜けるようになる。もち
ろん前記微細孔は透明導電膜の、すなわち透明電極の抵
抗値を低下させない程度のものである。また透明電極を
多数の微細孔を有した状態で設けることにより、オーバ
ーコート層上に多数の通気孔が得られて通気性のよいカ
ラーフィルタ部が形成されるようになる。

〔実施例〕

つぎに、本発明を第１図と第２図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

図中１は透明電極付カラーフィルタで、該カラーフィル
タ１は、ガラス基板などからなる透明基板２上にカラー
フィルタ部３を形成したものである。

上記カラーフィルタ部３は、透明基板２上に画線幅分す
らしてかつ階層状にして色彩の異なる画素（赤）４、画
素（緑）５、画素（青）６を配置してなるもので、第１
色目の画素４と第２色目の画素５との間および第２色目
の画素５と第３色目の画素６との間に防染層７，８が介
在し、そして第３色目の画素６の上に、すなわちカラー
フィルタ部３上にオーバーコート層９、透明電極１０が
設けられていて、カラーフィルタ部３、オーバーコート
層９、透明電極１０が積層した構造となっている。そし
て符号１１は遮光性ブラックマトリックスパターンを示
す。

上記透明電極１０は、オーバーコート層９に透明導電膜
を蒸着、またはスパッタリングによって設けることによ
り形成されている。そしてこの透明導電膜からなる透明
電極１０は、下部のオーバーコート層９に連通ずる多数
の微細孔１２をパターン状にして配置しており、カラー
フィルタ部３がオーバーコート層９を通して通気可能に
設けられている。

上記のカラーフィルタ１を製造するにあたっては、まず
透明基板２上に、上記第１工程から第３工程までの手法
によって被染色樹脂を用いてパターニングし、これを染
色して遮光性ブラックマトリックスパターン１１を設け
る。つぎに前記パターン１１間の所定位置に、第１色目
の画素４を上記第１工程から第３工程までの手法によっ
て設ける。こののち前記画素４を覆うようにして防染層
７を設けて、この上位に設ける画素（画素５゜６）の染
色が前記画素４に影響することがないようにする。

上記防染層７を形成したのち、画素４に隣接するように
して第２色目の画素５の形成を上記と同様にして行い、
この画素５を覆うようにして防染層８を設ける。

そして前記防染層８の上に上記画素５に隣接するように
して画素６を同様にして設けて、カラーフィルタ部３を
得る。

こののちカラーフィルタ部３を覆うようにしてアクリル
系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂などに
よるオーバーコート層９をコーティングし、焼成する。

上記オーバーコート層９上に透明電極１０を形成するに
あたっては、オーバーコート層９に蒸着やスパッタリン
グによって透明導電膜１３を形成したのち、微細孔形成
パターンでレジスト材１４を設け、微細孔形成部分の透
明導電膜１３をエツチング除去するフォトリソ法を用い
て、前記透明導電膜１３にパターン状にして多数の微細
孔１２を設けて、多数の微細孔１２を何する透明電極１
０を形成する（第１図）。

また上記フォトリソ法による代わりに、っぎのようにし
て設けることも可能である。上記オーバーコート層９上
に多数のビーズ（例えば数μｍのビーズを使用する）１
５をパターン状に配設した状態で、蒸着やスパッタリン
グを行い前記オーバーコート層９上に透明導電膜を設け
る。そののち前記ビーズ１５を洗浄除去することによっ
て、多数のパターン状に配設した微細孔１２がビーズの
あとにでき、これによって前記微細孔１２を多数パター
ン状にして有する透明電極１ｏが得られるようになる。

なお、上記した実施例においては、透明電極には全面的
に微細孔が配置されているが、耐光性、耐熱性にすぐれ
ているフタロシアニン系染料により染色された画素（緑
）に対して、従来の水蒸気、酸素が浸透して熱を受けた
ときに特に変色し易いことから、この画素上のみに対応
するように微、細孔を配設することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、透明電極付カラ
ーフィルタは、透明基板上に、複数色の画素を配設して
なるカラーフィルタ部と、オーバーコート層と、パター
ン状の多数の微細孔を有する透明電極とが順に積層形成
されているので、カラーフィルタへの加熱時に、透明電
極の微細孔を通してカラーフィルタ部からの水蒸気や酸
素が気散し易く、画素の変色が防止できるようになる。

　また本発明は、同一色彩の画素ごとに、パターン形成
した被染色性樹脂を染色して、透明基板上にカラーフィ
ルタ部を形成し、このカラーフィルタ部上に設けたオー
バーコート層に透明電極を配するにあたり、前記オーツ
く一コート層上に、透明電極を多数の微細孔を有するノ
々ターンで形成ので、カラーフィルタ部に通気性を付与
したカラーフィルタが得られるようになり、画素が変色
しないカラーフィルタが製造できるなど、実用性にすぐ
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る透明電極付力ラーフイルりの一実
施例を示す説明図、第２図はビーズを用いた微細孔形成
を示す説明図である。 １・・・・・・カラーフィルタ ２・・・・・・透明基板 ３・・・・・・カラーフィルタ部 ４．５．６・・・・・・画素 ７．８・・・・・・防染層 ９・・・・・・オーバーコート層 １０・・・・・・透明電極 １２・・・・・・微細孔 １３・・・・・・透明導電膜 １４・・・・・・レジスト材 １５・・・・・・ビーズ 第１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、複数色の画素を配設してなるカラ
   ーフィルタ部と、オーバーコート層と、パターン状の多
   数の微細孔を有する透明電極とが順に積層形成されてい
   ることを特徴とする透明電極付カラーフィルタ。
2. （２）上記カラーフィルタ部の画素それぞれは、被染色
   性樹脂を染色形成してなるものである請求項１記載の透
   明電極付カラーフィルタ。
3. （３）上記カラーフィルタ部の緑色の画素は、被染色性
   樹脂をフタロシアニン系染料により染色形成してなるも
   のである請求項１または２記載の透明電極付カラーフィ
   ルタ。
4. （４）同一色彩の画素ごとに、パターン形成した被染色
   性樹脂を染色して、透明基板上にカラーフィルタ部を形
   成し、このカラーフィルタ部上に設けたオーバーコート
   層に透明電極を配するにあたり、前記オーバーコート層
   上に、透明電極を多数の微細孔を有するパターンで形成
   したことを特徴とする透明電極付カラーフィルタの製造
   方法。
5. （５）上記透明電極における微細孔は、該微細孔形成パ
   ターンに基づいたフォトリソグラフィ法を、オーバーコ
   ート層上に設ける透明導電膜に施してなるものである請
   求項４記載の透明電極付カラーフィルタの製造方法。
6. （６）上記オーバーコート層上に微細なビーズを配し、
   スパッタリングにより透明導電膜をオーバーコート層上
   に設けたのち、前記ビーズを洗浄除去して上記微細孔を
   形成する請求項４記載の透明電極付カラーフィルタの製
   造方法。