JPH0468301A - 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〕 本発明は液晶表示体に使用するカラーフィルター（以下
ＣＦと略記）の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

水に不溶性もしくはｊ［Ｉ！溶性の色素粒子を電解によ
りプラスに荷電する界面活性剤で取り囲みミセルコロイ
ドを形成し、電解酸化によりミセルを破壊し、アノード
電極上に色素粒子薄膜を形成する方法がミセル電解法と
して佐治等により報告されている。　　（Ｊ、Ａｍ、Ｃ
ｈｅｍ、Ｓｏｃ、１０９゜５８８１　（１９８７）、Ｃ
ｈｅｍ、Ｌｅｔｔ、８９３　（１９８８）など）。我々
は該成膜法において、多種に渡る色素薄膜が成膜出来る
ことを確認した。　（特願昭６３−１０８７２６、特願
昭６３１７４１０２）。

そこで本法の応用展開として、液晶表示体に用いるＣＦ
の全く新しい製法を考案した。　（特願昭６３−１７５
６１０）、　　尚、本法では水に不溶性もしくは離溶性
色素として、有機顔料を用いてきた。又、この有機顔料
を電解によりプラスに荷電する界面活性剤を用い、コロ
イド分散させた溶液をそのまま用いて色素膜形成を行っ
てきた。この時、分散している顔料コロイド粒子径は７
００人〜４０００人の範囲であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような粒子径分布状態の顔料コロ
イド溶液を用い３色ＣＦの製造を行なう場合、以下の問
題が発生していた。

１）製造工程の基板水洗及びスピン乾燥時に色素膜が剥
離することがある。２）剥離しない場合でも色素膜表面
の平滑性が悪く、凸凹差が２０００Ａ以上ある色素膜の
ＣＦは、液晶パネル化した場合、色調及びコントラスト
むらを生じてしまう。

上記２つの問題は色素膜の密着性に起因する問題点であ
り、顔料コロイド溶液中に分散している顔料の粒子径分
布に依存していると思われる。すなわち、２０００Ａ以
上の粒子径の顔料コロイドが相対的に多く分散している
と発生する傾向にある。この点については確認実験によ
る以下の事実から判明した。

１）従来の顔料コロイド溶液には２００ＯＡ以上のコロ
イド粒子が相対的に分散していた６　２）２０００Å以
上のコロイド粒子の分布割合が多いコロイド溶液を用い
ると、膜の剥離が顕著に確認されるようになった。又、
膜表面の凸凹差も２０００Å以上になった。

上記の実験結果に対しては以下の様に推測できる。すな
わち、ミセル電解法により、色素膜は以下のように形成
されると考えられる。１）色素コロイド溶液中の色素粒
子が電解によりそのままアノード電極上に物理的吸着す
る。２）続いて、連続して色素粒子が析出し、物理吸着
により積層していく、従って、色素膜の密着性は色素粒
子の物理吸着力に依存すると考えられ、この物理吸着力
は析出した顔料粒子の電極表面との接触（吸着）面積、
及び顔料粒子同士の接触（吸着）面積が大きい程、向上
すると思われる。これらのことより、粒子径が大きく相
対的に接触面積の小さくなる顔料粒子が析出して形成さ
れた色素膜は密着性が劣り、密着性のよい色素膜を形成
するには粒子径の小さな顔料粒子が相対的に多くコロイ
ド分散した電解液を用いればよいと考えられる。

そこで本発明は、上述の見解に基づき問題点を解決する
ためのもので、その目的とするところはミセル電解法に
よりＣＦを製造する場合、基板の水洗及びスピン乾燥製
造工程中に剥離することのない、かつ表面の平滑性に優
れる色素膜を形成することにある。

〔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、水に不溶性も
しくは難溶性の色素粒子、電解により荷電する界面活性
剤および支持電解質を基本成分とし、該色素粒子を該界
面活性剤で取り囲んだ色素のミセルコロイド水溶液を調
製し、このミセルを電解により破壊し、導電体上に色素
粒子を析出させ、色素薄膜を形成するミセル電解法を用
いたカラーフィルターの製造方法において、顔料コロイ
ドの顔料粒子径が２０００Ａ未満に調整された顔料コロ
イド溶液を用いることを特徴とする。

〔実施例〕

ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）の透明電極をストライ
ブパターン状に形成した第１図に示す対角５インチの透
明基板をアノード電極として用い、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ３色
からなるＣＦの作成を試みた。

まず第一に、Ｒ，Ｇ、　　Ｅ３色のＣＦを作成するため
の顔料コロイド溶液を超音波分散を行ない作成した。尚
、この時の顔料コロイド溶液の組成は、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ
形成用共に以下の通りである。

ａ）顔料１０ｍＭｄ（Ｂ、Ｇの色素膜形成用はフタロン
アニン系、Ｒの色素膜形成用にはアントラキノン系を用
いた。） ｂ）電解で荷電する界面活性剤。２ｍＭ。

フェロセニルＰＥＧ　（同位化学製） Ｃ）支持電解質。０．０５Ｍ。

ｉＢｒ 次に上記組成のＲ，Ｇ、　　Ｂ色素膜形成用顔料コロイ
ド溶液をそれぞれ遠心分離にかけ、コロイド粒子径を２
０００Ａ以下に調整した。尚、コロイド粒径の調整は、
日立製遠心機ＣＲ７Ｅ３を用いて所定の遠心分離条件に
設定し、行なった。遠心分離後、コロイド溶液の顔料コ
ロイド粒子の粒子径分布を測定した。

そして」１記」、？ａみ液を用い、Ｒ，Ｇ、　　Ｂの順
に電解成膜をし、３色成膜を行なった。尚、３色色素膜
は、Ｒ，Ｇ、　　Ｂストライプパターンがくり返し配列
で隣接する様に選択的に形成し、色素膜の形成順序はＲ
，Ｇ、　　Ｂの順に行なった。Ｒ，Ｇ。

８３色の色素膜を形成した後の、１）Ｒ，Ｇ、Ｂ色素膜
のはがれの有無、２）Ｒ，Ｇ、Ｂ色素膜の表面凸凹差を
測定、観察し、その結果を、ａ）遠心分離前の色素コロ
イド粒子の粒子径分布、ｂ）遠心分離条件、Ｃ）遠心分
離後の上澄み液の色素コロイド粒子の粒子径分布、と共
に表−１に示す。

１）色素膜のはがれの確認は、５インチ基板の全てのス
トライブパターンを顕微鏡（倍！！！１００倍）で観察
した。又、色素膜表面の凸凹差は、段差式１ＩＳＩＷ測
定器にて、Ｒ，Ｇ、　　Ｂそれぞれ５０＠所ずつ測定し
た。　（比較例も同様に行なった。）２）Ｒ，Ｇ、Ｂ毎
に３つの条件で遠心分離を行ない、それぞれ３種類の粒
径分布の上澄みコロイド溶液を作成し、この溶液をＲ，
Ｇ、　　Ｂ毎に１つずつ選び計２７通りの組合せの３色
成膜試験を行なった。

表−１の結果から明らかな様に、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ共に、
コロイド分散している顔料粒子の粒子径分布が、２００
０Ａ未満になる様に遠心分離した顔料コロイド溶液を用
いることで、色素膜作成工程時に＃敲することのない、
かつ表面の凸凹差が２０００Ａ以内である密着性のよい
表面の平滑なＣＦを作成することが出来た。

〔比較例〕

比較例として、実施例に用いた顔料コロイド溶液と同じ
組成の溶液をＲ，Ｇ、　　Ｂ毎に超音波分散を行ない作
成し、遠心分離は行なわずにその液の上澄み溶液を採取
し、あとは全く同様の方法にて３色ＣＦ作成を試みた。

Ｒ，Ｇ、　　８３色の色素膜を形成した後の結果を実施
例と全く同様な方法で表−２に示す。

表−２の結果から明らかな様に、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ共に、
色素膜形成に用いる顔料コロイド溶液中に、２００ＯＡ
以上の顔料粒子が存在すると、３色成膜中にはがれが部
分的に生じ易くなり、色素膜の表面凸凹差も２００ＯＡ
以上になる。すなわち、これらが従来の問題となってい
た。

以上の実施例及び比較例から明らかな様に、ＲｌＧ、　
　Ｂの３色ＣＦを作成するにおいて、色素膜形成に用い
る顔料コロイドの粒子径分布を遠心分離を行ない、２０
００人未満にすることで成膜時にはがれることのない密
着性の高い色素膜が、そして表面の凸凹差が２０ｏＯÅ
以下の平滑性のある色素膜がＲ，Ｇ、　　Ｂそれぞれの
色素膜に対して得られた。

尚、顔料コロイド粒子の粒径の下限は今回用いた顔料コ
ロイド溶液中のコロイド粒子径の下限に限定されるわけ
でなく、２００ＯＡ未満であればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によればミセル電解法でＣＦ
を製造する場合、Ｒ，Ｇ、　　Ｈの色素膜を形成するの
に用いる顔料コロイド溶液の顔料粒子径を、遠心分離を
行ない２０００人未満に調整することで、密着性がよく
表面の凸凹差が２０００Ａ以下の平滑な色素膜からなる
Ｒ、　　Ｇ、　　Ｂ３３色ＣＦ作成することが可能とな
った０本発明は、ＣＦの品質向上化に対して極めて有効
な方法と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図はミセル電解法において３色ＣＦを製造する場合
の透明電極パターンの例を示す図。 １１．１２．１３・・・透明電極 １４．１５．１６・・・電気的導通をとる箇所板　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）水に不溶性もしくは難溶性の色素粒子、電解により
   荷電する界面活性剤および支持電解質を基本成分とし、
   該色素粒子を該界面活性剤で取り囲んだ色素のミセルコ
   ロイド水溶液を調製し、このミセルを電解により破壊し
   、導電体上に色素粒子を析出させ、色素薄膜を形成する
   ミセル電解法を用いたカラーフィルターの製造方法にお
   いて、ミセルコロイド水溶液の色素コロイドの色素粒子
   径を２０００Å未満に調整することを特徴とするカラー
   フィルターの製造方法。