JPH045961B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、カラー液晶表示体用のカラーフイル
タの製造方法に関する。 従来の技術 カラー液晶表示装置は、電界によつて光の透過
量を制御する液晶と色を再現するためのカラーフ
イルタを主な構成要素としている。多くの場合、
液晶の制御特性は光の波長と液晶の膜厚に依存し
ている。すなわち各色（各透過波長）毎に最適膜
厚が異なつている。したがつて表示画質を向上さ
せるためには異なる色の画素毎にその膜厚をかえ
る必要がある（例えばテレビジヨン学会技術報告
FD888pp31（1985））。このため従来は、第２図に
示すプロセスを用いてカラーフイルタを作成し、
カラーフイルタの膜厚を制御することで液晶層の
厚みを変えていた。以下に従来のカラーフイルタ
作成プロセスを説明する。染色性感光材料１（ゼ
ラチン、カゼイン等の変性タンパク質或は、合成
染色性樹脂に重クロム酸塩や、ジアゾニウム塩等
を加え感光性を付与したものなど）をガラス基板
２に塗布したものをパターニング後、染料溶液に
より染色する。このような塗布、パターニング、
染色の工程を３回繰り返して赤、緑、青の画素３
を作成する。ここで色毎に膜厚をかえるために染
色性感光材料１をガラス基板２に塗布する量を微
妙に調整する。 発明が解決しようとする問題点 この場合、染色性樹脂が染色後に膨潤するため
に膜厚コントロールがむずかしく、画素の膜厚を
希望どうりに得られないという問題があつた。 問題点を解決するための手段 赤、緑、青のそれぞれの色を透過光とする画素
を有する透明基板の一部あるいは全面に、PHの変
化に伴い、赤、緑、青のうち少なくとも一色に相
当する波長域における分光感度の変化する感光材
料を密着し、そののち酸性ガスまたは塩基性ガス
雰囲気に曝し、たらに画素の透過光を用いて感光
材料を硬化させることによつて、各色の画素毎に
所定の膜厚のレリーフを得ることにより液晶表示
体用カラーフイルタを製造する。 作 用 PHの変化に伴い、赤、緑、青のうち少なくとも
一色に相当する波長域における分光感度の変化す
る感光材料は酸性ガスまたは塩基性ガス雰囲気に
曝す時間を制御することによりその分光感度を任
意に選択できる。そこでこの感光材料を画素を透
過した光で感光させることにより各色の画素毎に
所定の膜厚のレリーフを得ることができる。 実施例 本発明の液晶表示体用カラーフイルタの製造プ
ロセスの一例を第１図に示す。第１図に示す透明
基板４はガラス、エポキシ樹脂やポリカーボネー
ト、アクリル樹脂等公知の透明プラスチツクを用
いることができる。第１図Ａに示すように透明基
板４上に赤、緑、青の画素５を作成するが、画素
５の作成法は染色性樹脂に感光性をもたせ、これ
をパターニングしたのち染色する方法、染色性樹
脂上にフオトレジストを塗布してパターニングし
て染色する方法、印刷、写真、高分子電着法など
公知の方法を用いることができる。 次に第１図Ｂに示すように、画素５上にPHの変
化に伴い、赤、緑、青のうち少なくとも一色に相
当する波長域における分光感度の変化する感光材
料６を塗布する。本発明でもちいることのできる
感光材料６は高分子材料と架橋剤の組み合わせが
便利である。なぜなら、架橋剤の分光感度がPHの
変化に伴いわかるようなものであれば高分子材料
を種々選ぶことができるからである。 架橋剤としてはジアゾ化合物やアジド化合物
に、アミノ基やカルボキシル基等PHの変化でプロ
トン付加または脱離が可逆的に起こるような基お
よび、フエニル基や共役ポリエン等可視領域に吸
収をもつ基を有する化合物であればPHによつて分
光感度が変わるが、分光感度が大きくかわる化合
物としてビスジアゾジフエニルアミン類およびビ
スジアジドジフエニルアミン類をもちいることが
できる。 一方、高分子材料としては架橋剤を溶解するも
のであればどんなものでも用いることができる
が、ビスジアゾジフエニルアミン類であればゼラ
チン、カゼイン、ポリビニルアルコール等の水溶
性樹脂が、ビスジアジドジフエニルアミン類であ
ればポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエー
テル型ポリマー等の油溶性樹脂が、またはビスジ
アジドジフエニルアミン類にスルホニル基をつけ
て、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール
等水溶性樹脂を用いることができる。 次に第１図Ｃに示すように感光材料６を塗布し
た基板を酸性ガスまたは塩基性ガス雰囲気に曝
す。そのためには、たとえば塩酸、酢酸等の酸性
ガスを発生するような水溶液またはアンモニア水
などの塩基性ガスを発生するような水溶液が設置
できるような箱中に感光材料６を塗布した基板を
投入すればよい。このような箱を感光材料塗布工
程と光照射工程の間のライン中に設置すると、分
光感度を調整する工程が無人化できて好都合であ
る。 さらに第１図Ｄに示すように白色光を感光材料
６に透明基板４及び画素５を通して照射した。白
色光光源としては、キセノンアークランプ、カー
ボンアークランプ、蛍光灯、ハロゲンランプ等の
可視光を放射する光源をもいることができる。 最後にこの光照射後の感光材料６を適切な現像
処理を施して第１図Ｅに示すようなレリーフ７を
作成し目的の液晶表示体用カラーフイルタを得
る。 以下に具体的な実施例で説明する。 実施例 １〜４ 直径50mmの石英ガラス板上に重クロム酸ゼラチ
ンを塗布したものをパターニング後、染料により
着色して赤、緑、青の各画素を作成した。膜厚は
1.0μｍであつた。この画素上に以下に示す感光材
料を塗布した。ポリビニルアルコール
（PVA117、株式会社クラレ製）10部を蒸留水90
部に溶解したのち、この樹脂水溶液100部に４，
4′−ビスジアゾジフエニルアミン塩酸塩を0.2部
添加して感光材料を作成した。この感光材料の分
光感度のPH依存性は第３図に示す通りであり、こ
の感光材料はPHにより分光感度が大きく変わる物
質である。感光材料の塗布はスピンナー（1H−
D2型、ミカサ株式会社製）でおこなつた。さら
にこの感光材料塗布板を40℃、20分間プレベーク
したのち１％アンモニア水上５cmに感光材料と水
面を向かい合わせて保持し塩基性蒸気に表に示す
時間暴露して実施例１から４の感光材料塗布板を
作成した。 実施例 ５〜８ 実施例１〜４と同様に石英ガラス板上に赤、
緑、青の各画素を作成した。膜厚は1.0μｍであつ
た。この画素上に以下に示す感光材料を塗布し
た。実施例１〜４と同種のポリビニルアルコール
10部を蒸留水90部に溶解したのち、この樹脂水溶
液100部に４，4′−ビスジアジドフエニルアミン
スルホン酸ナトリウムを0.3部添加して感光材料
を作成した。この感光材料の分光感度のPH依存性
は第４図に示す通りであり、この感光材料はPHに
より分光感度が大きく変わる物質である。感光材
料の塗布はスピンナーでおこなつた。さらにこの
感光材料塗布板を40℃、20分間プレベークしたの
ち１％アンモニア水上５cmに感光材料と水面を向
かい合わせて保持し表に示す時間塩基性蒸気に暴
露して実施例５から８の感光材料塗布板を作成し
た。 実施例 ９〜12 実施例１〜４と同様に石英ガラス板上に赤、
緑、青の各画素を作成した。膜厚は1.0μｍであつ
た。この画素上に以下に示す感光材料を塗布し
た。実施例１〜４で用用いた感光材料を水酸化ナ
トリウムでPH８に調製した。感光材料の塗布はス
ピンナーでおこなつた。さらにこの感光材料塗布
板を40℃、20分間プレベークしたのち１％アンモ
ニア水上５cmに感光材料と水面を向かい合わせて
保持し表に示す時間塩基性蒸気に暴露して実施例
５から８の感光材料塗布板を作成した。 光硬化試験 実施例１〜８の感光材料塗布板について次の条
件で光硬化試験をして液晶表示体用カラーフイル
タを作成した。感光材料塗布板に感光材料が塗布
してない面から500Wキセノンランプ
（USH500Dウシオ電機製）で30秒間光照射した。
さらに水洗したのち、70℃で10分間ポストベーク
した。これらの光硬化試験後の実施例１〜８につ
いて触針式膜厚測定装置（アルフアステツプ テ
ンコールインスツルメント社製）をもちいて各画
素上の感光材料硬化膜の膜厚を測定した。その結
果を表にしめす。表に示す通り、塩基性ガスに暴

【表】 比較例 感光液は、ゼラチン20％水溶液25ｇに、重クロ
ム酸アンモニウム20％水溶液５ｇ、クロムみよう
ばん２％ 水溶液１ｇを溶解したものを用いた。
この感光液を実施例と同タイプのガラス板に
1500r.p.m.でスピンコートした。この感光材料は
PHによる分光感度の変化はみられなかつた。この
感光液を塗布したガラス板に光硬化試験で使用し
たキセノンランプで、100μｍ×200μｍの穴をあ
けたマスクを通して２分間光照射したのち赤染料
水溶液に浸漬して赤画素を作成した。つぎにこの
ガラス板に感光液を1000r.p.m.でスピンコートし
た先に述べた工程を経たのち、緑染料水溶液に浸
漬して赤画素のとなりに緑画素を作成した。さら
にこのガラス板に感光液を500r.p.m.でスピンコ
ートし、青染料水溶液をもちいて緑画素のとなり
に青画素を作成した。このカラーフイルタの画素
の膜厚を触針式段差計で測定した。赤画素部で
0.7μｍ、緑画素部で0.9μｍ、青画素部で1.3μｍで
あつた。さらに光照射前に１％アンモニア水上５
cmに感光材料と水面を向かい合わせて保持し30秒
間塩基性蒸気に暴露したが、画素厚は赤画素部
で、0.7μｍ、緑画素部で0.9μｍ、青画素部で1.3μ
ｍで未暴露のものとのちがいはなかつた。 発明の効果 本発明の液晶表示体用カラーフイルタの製造法
によれば、酸性ガスまたは塩基性ガスへの暴露時
間で膜厚コントロールができ、画素の膜厚を希望
どうりに容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における液晶表示
体用カラーフイルタの製造法を示す断面図、第２
図は、従来のカラーフイルタの製造プロセスの一
例を示す断面図、第３図は、本発明の実施例１か
ら４および９から12の感光材料の分光感度のPH依
存性を示すグラフ、第４図は、同実施例５から８
の感光材料の分光感度のPH依存性を示すグラフで
ある。 ４……透明基板、５……画素、６……感光材
料、７……レリーフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 赤、緑、青のそれぞれの色を透過光とする画
   素を有する透明基板の一部あるいは全面に、PHの
   変化に伴い、赤、緑、青のうち少なくとも一色に
   相当する波長域における分光感度の変化する感光
   材料を密着し、そののち酸性ガスまたは塩基性ガ
   ス雰囲気に曝し、さらに画素の透過光を用いて感
   光材料を硬化させることによつて、各色の画素毎
   に所定の膜厚のレリーフを得ることを特徴とする
   液晶表示体用カラーフイルムの製造法。 ２ PHの変化に伴い分光感度の変化する感光材料
   が、ビスジアゾジフエニルアミン類またはビスジ
   アジドジフエニルアミン類を含む光硬化性樹脂で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の液晶表示体用
   カラーフイルタの製造法。