JPH0481804A

JPH0481804A - カラーフィルタの製造方法並びにカラー液晶パネルの製造方法及び駆動方法

Info

Publication number: JPH0481804A
Application number: JP2195058A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Yokoyama; 横山　清一郎; Hideaki Kurata; 英明倉田
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1992-03-16

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、ミセル電解法による色素層を有するカラーフ
ィルタの製造方法、並びにこのカラーフィルタを用いた
カラー液晶パネルの製造方法及び駆動方法に関する。

［従来の技術］液晶テレビ、パソコン等のデイスプレィに用いるカラー
液晶パネルには、絶縁性基板に色素層を積層したカラー
フィルタか使用されている。このカラーフィルタの製造
方法としては、従来（１）基板上のゼラチン層を染色し
てからフォトレジスト及び紫外線硬化を行なう染色法、
（２）レジスト剤中に顔料を分散させ、そして紫外線硬
化を行なう分散法、（３）基板に色素膜パターン等を直
接印刷する印刷法、（４）適当な溶媒に顔料を分散させ
、基板上に形成された電極を利用して電着塗装を行なう
電着法等が知られている。

しかし、これら（１）〜（４）の方法では形成される色
素層か絶縁膜となるので、カラーフィルタの表面に更に
液晶駆動のための透明電極を設ける必要かある。

これに対し、導電性の色素層を形成できるカラーフィル
タの製造方法として、絶縁性の基板上に所望形状の透明
電極を形成し、その上にミセル電解によって導電性多孔
質の疎水性色素薄膜を形成するミセル電解法か提案され
ている（特開昭６３−２４：１２９８号公報参照）。

［発明か解決しようとする課題］しかし、ミセル電解法て得られる色素層は多孔質である
ため１強度か十分てなく、従って実用化するには色素膜
上に保護膜を設ける必要かある。

この場合、保ＭＷＭとしてはアクリル／エポキシ系ポリ
マーといった非電導性のものが通常使用されるか、この
ような保護膜を設けた場合、ミセル電解法による色素層
の特徴である導電性か損なわれ、（１）〜（４）の方法
で得られたカラーフィルタと同様に、保護膜上に液晶駆
動のための透明電極を設ける必要か生してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたちのてミセル電解
法による色素層の導電性を損なうことなくこの色素層を
保護コートすることかてき、従って色素層の形成に用い
る透明電極を液晶駆動用の電極として使用することか可
能なカラーフィルタの製造方法を提供することを目的と
する。

また１本発明は、上記カラーフィルタを用いたカラー液
晶パネルの製造方法及び駆動方法を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するため、絶縁性基板上の透
明電極にミセル電解法によって色素層を積層し、次いで
この色素層に導電性薄膜層を積層することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法（以下第１発明という）を提
供する。

すなわち、第１発明においては、ミセル電解法によって
透明電極上に導電性多孔質の疎水性色素薄膜からなる色
素層を形成し、更にこの色素層を導電性薄膜層で保護す
るものである。これにより、保護薄膜層の導電性と色素
層のポーラス構造との相互作用によって下地の透明電極
と導電性薄膜層とか電気的に導通し、色素層の導電性か
失われないため、色素層か液晶駆動を妨げることかなく
なる。また、導電性薄膜層によってカラーフィルタとし
て必要な耐熱性、硬度といった諸物性が付与される６なお、「導電性多孔質」とは当該膜又は層か多孔質であ
るので導電性を有することを意味する。

従って、当該膜又は層を構成する材料それ自体が導電性
である必要はない。

また、本発明は、第１発明によって得られたカラーフィ
ルタを用いてカラー液晶パネルを構成するカラー液晶パ
ネルの製造方法（以下第２発明という）及び第２発明て
得られたカラー液晶パネルを色素膜の形成に用いた透明
電極によって駆動するカラー液晶パネルの駆動方法を提
供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本願第１発明においては、まず、絶縁基板上に所望形状
の透明電極を形成した製膜基板を用い、その透明電極上
にミセル電解法で導電性の色素層を形成する。

この場合、製膜基板は常法によって作製したものを用い
ることかてきる。例えば青板、白板、無アルカリガラス
、低膨張ガラス、石英ガラス等のガラス基板をボワッシ
ンク、超音波洗浄、温水乾燥等によって研磨、洗浄した
後、このガラス基板にＵＶ洗浄椴、オゾン発生機等にょ
ろりＶ洗浄、蒸着、スパッタリング、パイロゾル法等に
よる電極膜形成、エツチングによるバターニングを順次
行なうことにより作製することかできる。

なお、透明電極の材料は、後述するフェロセン誘導体の
酸化電位（−０，１，５〜０．：ｌＯＶ対飽和甘コせ電
極）より責な金属もしくは導電体てあればよい、具体的
にはＩＴＯ（＃化インジウムと酸化すずとの混合酸化物
）、酸化すず、導電性高分子フィルムなどが挙げられる
。

また、ミセル電解法て色素の薄膜を形成するには、次の
ような操作手順を用いることかてきる。

つまり、木に必要に応して支持電解質等を加えて電気伝
導度を７Ａ節した水性媒体に、フェロセン誘導体よりな
るミセル化剤と色素材料（疎水性色素）とを加えて充分
に混合攪拌して分散させると、該色素材料を内部にとり
込んたミセルか形成される。これを電解処理するとミセ
ルか陽極に弓き寄せられて陽極（透明電極）上てミセル
中のフェロセン誘導体か電子ｅ−を失い（フェロセン中
のＦｅ　２４かＦｅ　３（−に酸化される）、それとと
もにミセルか崩壊して内部の色素材料か陽極上に析出し
て薄膜を形成する。

一方、＃化されたフェロセン誘導体は陰極に弓き寄せら
れて電子ｅ−を受は取り、再びミセルを形成する。この
ようなミセルの形成と崩壊か鰻返される過程て、色素材
料の粒子か透明電極上に析出して薄膜状のものとなり、
所望する色素薄膜か形成される、こうして形成される色
素薄膜は一般に膜厚０．１〜１０．０延■、特には０．
１〜２．０ル麿てあり、多孔質となるのて、高い導電性
を有する。膜厚か０．１ｇｍ未満だと色素層の色相を充
分に表示することかてきず、１０．０ＪＬ鳳を越えると
導電性か低くなるので好ましくない。

ミセル電解法で用いるミセル化剤は、フェロセン誘導体
よりなるものである。ここてフェロセン誘導体としては
各種のものかあるか、例えば一般式（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ炭素数６以下のアルキ
ル基、炭素数６以下のアルコキシ基、アミノ基、ジメチ
ルアミノ基、水酸基、アセチルアミノ基、カルボキシル
基、メトキシカルボニル基、アセトキシ基、アルデヒド
基又はハロゲン原子を示し、Ｒ３は水素、炭素数４〜１
８の直鎖もしくは分岐アルキル基又はアルケニル基を示
し、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ水素又はメチル基を示し、
Ｙは酸素、オキシカルボニル基又はアシルオキシ基を示
し、ａは０〜４の整数、ｂは０〜４の整数、ｍは１〜１
８の整数、ｎは２．０〜７０．０の実数を示す）て表さ
れるフェロセン誘導体を代表例として挙げることかてき
る。これらの化合物は、例えばＰＣＴ国際公開１０８８
１０７５：１８号公報、ｗ０８９１０１９３９号公報及
び特願昭６：ｌ−２３３７９７号明細書等に記載されて
いる。Ｒ１及びＲ２の炭素数５以下のアルキル基は例え
ばメチル基（ＣＨ：ｌ）又はエチル基（Ｃ２Ｈ８）てあ
り、アルコキシは例えばメトキシ基（ＯＣＨ：＋）又は
エトキシ基（ＯＣＪ５）てあり、ハロゲンは例えば塩素
、臭素、フッ素又は沃素である。Ｒ１及びＲ２は同一て
あっても異なっていてもよく、さらにＲ１及びＲ２かそ
れぞれ複数フェセロンの五員環に存在した場合にも。

複数のｔ換基かそれぞれ同一てあっても異なっていても
よい、また、前記式［Ｉ］中の −Ｙ−（ＣＨＣＨＯ−）。Ｈは、４Ｒ５０（ＣＩ（２Ｃ８，０）　ｒ、Ｈ、 −０（ＣＨ２（：１１０）ｒｌＨｌ　　−０（ＣＨＣＨ
２０）、ＨｌＣＨｌｆｆ（：Ｈ，３ −Ｃ−０（（：Ｈ２ＣＨ２０）。Ｈ、Ｃ−０（ＣＨ２ＣＨＯ）ｒｌＨｌ　　　　−Ｃ−０（Ｃ
）ＩＣＨ２０）、Ｈ。

ＩＩ　　　　　１１ＯＣＨ３０ＣＨ。

等である。

また。は上記オキシアルキレン基の繰り返し数を示すも
のて、２，０〜７０．０の整数のみならず、これらを含
む実数を意味し、オキシアルキレン基の繰り返し数の平
均値を示すものである。

本発明のミセル電解法て用いるフェロセン誘導体は、前
記一般式［Ｉ］て表わされるもののほかにさまざまなも
のかあり、アンモニワムタイプ、ピリジンタイプ（ＰＣ
Ｔ国際公開ｗ０８８１０７５］８号公報等）をはしめ、
特願昭６３−２３：１７９７号明細書、同６３−２３：
１７９８号明細書、同６３−２４８６００号明細書、同
６３−２４８６０１号明細書、特願平１−４５：１７０
号明細書、同１−５４９５６号明細書、同１−７０６８
０号明細書、同ｌ−７０５１１１号明細書、同１−７６
４９８号明細書及び同１−７６４９９号明細書に記載さ
れたフェロセン誘導体を挙げることかてきる。

これらのフェロセン誘導体は極めて効率良く疎水性物質
を水性媒体に可溶化ないし分散することかてきる。

本発明て用いるミセル電解法ては、まず水性媒体中に上
記のフェロセン誘導体よりなるミセル化剤、支持塩なら
びに色素材料を入れて、超音波、ホモジナイザーあるい
は攪拌機等により充分に分散させてミセルを形成させ、
その後必要に応して過剰の色素材料を除去し、得られた
ミセル溶液（あるいは分散液）を静置したままあるいは
若干の攪拌を加えながら透明電極を用いて電解処理する
。また、電解処理中に前記の色素材料なミセル溶液（分
散液）に補充添加してもよく、あるいは陽極近傍のミセ
ル溶液を系外へ抜き出し、抜き出したミセル溶液（分散
液）に色素材料を加えて充分に混合攪拌し、しかる後に
この液を陰極近傍へ戻す循環回路を併設してもよい、こ
の際のミセル化剤の濃度は、限界ミセル濃度以上、具体
的には１０ＰＭ以上、好ましくは１０μＭ〜０．１Ｍで
あればよい。一方、色素材料の濃度は飽和濃度以上であ
ればよい。また電解条件は各種状況に応して適宜選定す
ればよいか、通常は液温０〜９Ｑ”Ｃ５好ましくは２０
〜７０℃であり、また電圧はミセル化剤であるフェロセ
ン誘導体の酸化還元電位以上て水素発生電位以下の電圧
、具体的には０．１〜】、５ｖ、好ましくは０．３〜１
．０■とし、電流密度は１０■Ａ／ｃ■２以下、好まし
くは５０〜３００　ｇ　Ａ／ｃ■２とする。

この電解処理を行なうと、ミセル電解法の原理にしたか
った反応か進行する。これをフェロセン誘導体中のＦｅ
イオンの挙動に着目すると、陽極てはフェロセンのＦｅ
２◆かＦ％＊となって、ミセルか崩壊し、色素材料の粒
子か陽極（透明電極）上に析出する。一方、陰極ては陽
極て酸化されたＦ　ｅ　：＋　＊かＦｅ”に還元されて
もとのミセルに戻るのて、繰り返し同じ溶液て製膜操作
を行なうことかできる。

このような電解処理により、陽極（透明電極）上には所
望する色素材料の薄膜か形成される。

ミセル電解法で用いる支持塩（支持電解質）は、水性媒
体の電気伝導度を調節するために必要に応して加えるも
のである。この支持塩の添加量は、可溶化あるいは分散
している色素材料の析出を防げない範囲であればよく、
通常は上記ミセル化剤の０〜３００倍程度の濃度、好ま
しくは５０〜２００倍程度の濃度を目安とする。この支
持塩を加えずに電解を行なうこともてきるか、この場合
支持塩を含まない純度の高い薄膜か得られる。また、支
持塩を用いる場合、その支持塩の種類はミセルの形成や
電極への前記色素素材の析出を防げることなく水性媒体
の電気伝導度を調節しうるものてあれば特に制限はない
。

具体的には、一般に広く支持塩として用いられている硫
酸塩（リチウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、
アルミニウムなどの塩）、酢酸塩（リチウム、カリウム
、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウム、マグネシウム
、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニム
などの塩）、ハロゲン化物塩（リチウム、カリウム、ナ
トリウム、ルビジウム、カルシウム、マグネシウム、ア
ルミニウムなどの塩）、水溶性酸化物塩（リチウム、カ
リウム、ナトリウム、ルビジウム、カルシウム、マグネ
シウム、アルミニウムなどの塩）か好適である。

本発明において、色素膜を形成する色素材料は光の三原
色を呈する色素材料、即ち赤色、緑色及び青色の疎水性
色素をはしめ、各種の色を呈するものか挙げられる、赤
色色素としては、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系
顔料、キナクツトン系顔料、アントラキノン系顔料ある
いはアントラセン系顔料等があり、例えばペリレン顔料
、レーキ顔料（Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｎ　）　、キナク
リドン、ナフトールＡＳ、シコミン顔料、アントラキノ
ン（５ｕｄａｎＩ、　Ｉｌ、　ＩＩＩ、　Ｒ）　、ジス
アゾ、ベンゾピラン、硫化カドミウム系顔料、Ｆｅ（Ｉ
ＩＩ）酸化物系顔料などかあり、そのうちペリレン顔料
やレーキ顔料か好ましい、また、緑色色素としては、ハ
ロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多！！ｇ
！銅フタロシアニン系顔料あるいはトリフェニルメタン
系塩基性染料等があり、例えばクロロ多Ｍ換フタロシア
ニン、その銅鎧体あるいはへリウムートソフェニルメタ
ン染料などがある。青色色素としては、銅フタロシアニ
ン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系
顔料あるいはシアニン系顔料などかあり、例えばクロロ
銅フタロシアニン、クロロアルミニウムフタロシアニン
、バナジン酸フタロシアニン、マクネシウムフタロシア
ニン、亜鉛フタロシアニン、鉄フタロシアニン、コバル
トフタロシアニンなどのフタロシアニン金属錯体、フタ
ロシアニン、メロシアニンあるいはインドフェノールフ
ルーなどかある。

本発明において三原色の疎水性色素薄膜を形成するには
、最初に赤色、緑色及び青色の疎水性色素のいずれか一
つを水性媒体に加えて、前記のミセル電解法を行ない、
最初の所望色調の薄膜を形成し、次いて疎水性色素の種
類を変えて次々にミセル電解法を繰り返し行なうことに
よって、三原色（赤、緑、青色）の疎水性色素をそれぞ
れの各透明電極上に形成することかてきる。なお、赤色
、緑色又は青色の疎水性色素を同時に水性媒体中に存在
させて、これにミセル電解法を適用することによっても
同様のカラーフィルタを製造することかてきる。

第１発明においては、次に、色素層上に導電性薄膜層を
形成する。

ここて、導電性薄膜層の材質に特に限定はないか、イン
ジウムすず酸化物（ｆＴＯ）若しくは酸化すず又は導電
性透明ポリマーによって形成することか好ましい。

ＩＴＯによって薄膜層を形成する場合、蒸着、スパッタ
リング、パイロゾル法等を採用することかてきる。また
、ＩＴＯ薄膜の厚さは１００〜３０００△、特に１００
０〜２５０〇八とすることか好ましい、この場合、本発
明においては、前述したようにアクリル／エポキシ系ポ
リマーのトップコート剤を用いたときに液晶駆動用ＩＴ
Ｏ電極を再形成するのとは異なり、　ＩＴＯを保護膜と
して用いるものである。

また、導電性透明ポリマーとしては、シントロンＣ−４
４２２（シンルーケミトロン製）、１７０粒子を耐熱性
トップコートに分散したもの等を用いることかてき、ロ
ールコート法、スピンコード法等によって薄膜層を形成
することかてきる。なお、導電性透明ポリコートによる
薄膜層の厚さは０．１〜３．０　終會、特に０．３〜１
．０　ルーとすることか好ましい。

上記導電性薄膜層形成後は、必要に応じ熱ローラ−、ポ
リッシング等によって薄膜表面を平滑化する。また、　
ｒＴＯで薄膜層を形成したときには、ＭＩＭ用或いはＳ
ＴＮ用のカラーフィルタを得るためにＩＴＯのパターニ
ングを行なうことかてきる。

この場合、ブラックマトリックスを予め形成しであると
きには、ＩＴＯのバターニングをブラックマトリックス
を利用した背面露光（セルフアラインメント方式）によ
って簡単に行なうことかできる。

なお、本発明においてカラーフィルタにブラックマトリ
ックス或いはストライプを形成する場合、色素層及び導
電性薄膜層の作製の前後いずれの段階で行なってもよい
、ブラックマトリックス或いはストライプは１分散レジ
ストやクロム蒸着膜を用い、マスク露光やバック露光に
よるフォトリソマドグラフィー法等によって形成するこ
とかてきる。

本願第２発明は、上述した方法で得られたカラーフィル
タを用いてカラー液晶パネルを作製するものである。こ
の場合、パネルの作製手段は限定されないか、例えば次
に述べる手段を好適に採用することかできる。

即ち、まずカラーフィルタにポリアミック酸モノマー、
ポリイミド系樹脂オリゴマー等をスピンコータ又はロー
ルコータによって塗布し、２００〜ＪＯＧ℃で３０分間
〜２時間重合し、純水等で洗浄し、乾燥（６０〜１００
”Ｃで３０分間〜２時間又は紫外線照射等）することに
より、液晶を配向させる配向層を形成する０次に、ＴＦ
Ｔ、ＭＩＭ　　（アクティブマトリックス）、デユーテ
ィ−（シンプルマトリックス）等の駆動電極基板にガラ
スピーズやプラスチックからなるスペーサ及び接着剤等
の封止剤を用いてカラーフィルタを取り付け、摩擦ラビ
ンり、配向蒸着等によってラビングを行なうと共に、Ｔ
Ｎ、ＳＴＮ、ＦＬＣ，ＡＦＬＣ，ＶＡＨ等ノ液晶ヲ駆動
’ｌＬ極Ｔ。

板とカラーフィルタとの間に真空注入等によって注入す
る。

本願第３発明は、上記のようにして得られたカラー液晶
パネルをカラーフィルタの色素層形成に用いた透明電極
を用いて駆動する。

この場合、駆動回路としてはカラーフィルタの種類に応
じて−１１１１，ＴＰＴ等の任意のものを用いることか
てきる。

［実施例］以下、実施例により本発明を具体的に示すか、本発明は
下記実施例に限定されるものてはない。

〈実施例１〉下記手順によってカラーフィルタ及び液晶パネルを製造
した。

■、カラーフィルタの製造覧！］Ｉ（２艷１ＩＴＯ膜として２０Ω／ｃｍ’の面抵抗を持つガラス基
板（ＮＡ４５．ＨＯＹＡ、３００角）に紫外線硬化型レ
ジスト剤（ＩＣ−２８／Ｔ３：富士ハントエレクトロニ
クステクノロジー社）をキシレンて　２倍稀釈した溶液
を１．０００ｒｐ園の回転速度てスピンコードする。ス
ピンコード後、８０℃て１５分間プリベークを行なう。

その後、このレジスト／ＩＴＯ基板を露光機にセットす
る。マスクは線幅１００　ｇ　ｍ　・ギャップ２０ル■
、線長　１５５薦■のストライプパターンとする。光源
は２ｋｗの高圧水銀灯を用いる（露光能力＋１０５ｗ／
ｃｍ２＋ｓ　）　ａプロキシミティキャップ７し］をと
り、６０秒間露光した後、アルカリ現像液にて現像する
。現像後、純水にてリンスしてから　１８０°Ｃてポス
トベークする０次に、エッチャントとしてＬＭ　ＦｅＣ
１＋＋”ｌＮ　ＨＣＩ・０．ＩＮ　ＨＮｏｆｆ−ｏ、ｉ
ｌｌ　Ｃｅ（ＮＯ３）４の水溶液を準備し、前記基板の
ＩＴＯをエツチングする。エツチングの終点は電気抵抗
により測定した。前記エツチングには約４０分の時間を
必要とした。エツチング後、純水でリンスし、レジスト
をＩＮ　ＮａＯＨにて剥離する。こうしてＩＴＯバター
ニンク基板を得る。

色素層の形成次に、　４文の純水に下記式て表わされるフェロセン誘導体ミセル化剤ＦＰ□Ｇ（同
位化学）、ＬｉＢｒ（和光純薬）、クロモフタールＡ２
Ｂ　　（チハガイギー）を加え、それぞれ２鳳閑。

０．１Ｍ、１０ｇ１の溶液とし、超音波ホモジナイザー
で３０分間分散させた後（ミセル溶液）、前記ＩＴＯバ
ターニング基板を前記ミセル溶液に挿入し、ストライブ
のＲ列にポテンショスタットを接続する。　０．９Ｖの
定電位電解を行ない、カラーフィルタＲの薄膜を得る。

純水で洗浄後、オーランにてプリベーク（１８０℃）す
る、ＧてはヘリオゲングリーンＬ９３６１　　（ＢＡＳ
Ｆ）を１５ｇ／　ｉ、Ｂてはヘリオゲンブルーに７０８
０　　（ＲＡＳ、Ｆ）を９ｇ／　ｆＬの濃度に変えたほ
かはＲの製膜と同じ条件で製膜し、ＲＧＢのカラーフィ
ルタ薄膜を得、る。

導電性薄膜層の形成続いてこのＲＧＢカラーフィルタをスパッタ装置にいれ
、ＩＴＯをスパッタする。約１７００△の薄膜を形成す
る。この上に紫外線硬化型レジスト剤（ＩＣ−２８／Ｔ
３：富士ハントエレクトロニクステクノロジー社）を１
．０００ｒｐ−の回転速度てスピンコードする。スピン
コード後、８０℃て１５分間プリベークを行なう。その
後、このレジスト／１丁０／カラーフイルタ基板を露光
機にセットする。前記マスク露光により霧光する。光源
は２ｋｗの高圧水銀灯を用いる（露光能カニｌＯ■ｗ／
ｃ■２・５）。ブリキシミティギャップ７０終謙をとり
、６０秒間露光した後、アルカリ現像液にて現像する。

現像後、純水にてリンスしてから　１８０℃でポストベ
ークする０次に、エッチャントとして１．Ｍ　ＦｅＣｌ
３・ＩＮ　ＨＣｌ０．ＩＮ　）ＩＮｏ、・０．ＩＮ　Ｃ
ｅ（Ｎｏ：＋）ｎの水溶液を準備し、前記基板のＩＴＯ
をエツチングする。エツチングの終点は電気抵抗により
測定した。前記エツチングには約４０分の７時間を必要
とした。エツチング後、純水てリンスし、レジストをｌ
ＮＮａＯＨにて剥離する。こうしてカラーフィルタ部分
のみにＩＴＯの薄膜か形成される。

ブラックマトリックスの形成岐後に、フラウクマトリックス形成レジスト剤として富
士ハントエレクトロニクステクノロジー社のＣＫにＣＲ
，ＣＧ、ＣＢをそれぞれ、３：］：１：１重量部混合し
たものを用いる。先はど作製したＩＴＯバターニングカ
ラーフィルタガラス基板（ＮＡ４５．）ＩＯＹＡ　）を
１（Ｉｒｐ＊て回転させ、この上に上記レジスト剤３０
ｃｃを噴霧する０次に、スピンコードの回転数を２．５
００ｒｐ−にし、基板上に均一に製膜する。この基板を
８０°Ｃて１５分間プリベークする。そして、高圧水銀
灯２ｋｗのアライメント機能のある露光機て位置合わせ
しなから、ブラックマトリックスのデザイン（９０ｘ　
３ＩＱ弘■角−２０ｐ−一線輻）のマスクを用いて露光
する６光源は２ｋｗの高圧水銀灯を用いる（露光能カニ
ｌ００５ｗ／ｃ１）　、プロキシミテイギャップ７０Ｂ
ｍをとり、２００秒間露光した後、アルカリ現像液にて
現像する。その後、富士ハントＣＤ（現像液）を純水て
　４倍稀釈し、３０秒現像する。さらに、純水てリンス
し、　２０ａ”Ｃ、１００分間ポストベークする。こう
して導電性コーティングされた一８１用カラーフィルタ
は完成する。

■、カラー液晶パネルの製造作製したカラーフィルタの表面にポリアミック酸樹脂モ
ノマーを同様にスピンコードした。ポリアミック酸樹脂
モノマーを２５０℃、　１時間硬化させポリイミド樹脂
化した後、ラビングを行ない、配向させる。対極はスト
ライブバターニングＩＴＯガラス基板にポリアミック酸
樹脂モノマーをスピンコードし、　２５０℃、　１時間
硬化させポリイミド樹脂化し、ラビングした後、前記カ
ラーフィルタ基板との間にガラスピーズ、　ＴＮ液晶の
順に入れ、接着剤にて封止し、パネルを完成させた。

〈実施例２〉工、カラーフィルタの製造ブラックマトリックスの形成法として背面露光を用いる
他は実施例１と同様の方法で行なった。

背面露光方法は以下の通りである。

ブラックマトリックス形成レジスト剤として富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社のＣＲ，ＣＧ、ＣＢを
それぞれ、１．５：Ｉ：１重量部混合したものを用いる
。実施例１て作製したＩＴＯのバターニンクカラーフィ
ルタガラス基板（ＮＡ４Ｓ；）ＩＯＹＡ　”）を１０ｒ
ｐｍで回転させ、この上にレジスト剤３０ｃｃを噴霧す
る。次に、スピンコードの回転数を２　、５００　ｒｐ
ｍにし、基板上に均一に製膜する。この基板を８０　’
Ｃて１５分間プリベークする。そして、高圧水銀灯２ｋ
ｗの露光機で背面露光する。光源は２ｋｗの高圧水銀灯
を用いる（Ｉ！光能カニ１００ｍｗ／ｃｍ２）。２００
秒間露光した後、アルカリ現像液にて現像する。その後
、富士ハントＣＤ（現像液）を純水で４倍稀釈し、３０
秒現像する。さらに、純水でリンスし、　２００℃、　
１００分間ポストベークする。こうして導電性コーティ
ングされたシンプルマトリックス用カラーフィルタは完
成する。

■、カラー液晶パネルの製造実施例１と同様の方法て製造した。

〈実施例３〉 ■、カラーフィルタの製造製」シ」垂！υ竺１ＩＴＯ膜として４００Ω・Ｃｌ３の高い面抵抗をもつガ
ラス基板（ＮＡ４５．ＨＯＹＡ、３００角）を用イル以
外は実施例１と同様にして製膜基板を作製した。この場
合、エツチングに要した時間は約２３分であった。

ブラックマトリックスの形成次に、実施例１と同様の方法でブラックマトリックスを
形成した。

色素層の形成次に、　４文の純水にフェロセシ誘導体ミセル化剤ＦＰ
ＥＧ　（同位化学）、ＬｉＢｒ（和光紬薬）、クロモフ
タールＡ２Ｂ　　（チハガイギー）を加え、それぞれ３
■鷺、　０．１Ｍ、１３ｇ／４の溶液とし、超音波ホモ
ジナイザーて１０分間分散させた後（ミセル溶液）、前
記ＩＴＯパターニング基板を前記ミセル溶液に挿入し、
ストライプのＲ列にボテンショスタッｌ−を接続する。

　０．５Ｖの定電位電解を行ない、カラーフィルタＲの
薄膜を得る。純水て洗浄後、オーブンにてプリベーク（
１４０℃）する、ＧではヘリオゲングリーンＬ９３６１
　　（ＢＡＳＦ）を１８ｇ／ＩＬ、Ｂてはヘリオゲンブ
ルーに７０８０　　（ＢＡＳＦ）を１２ｇ１文の濃度に
変えたほかはＲの製膜と同し条件で製膜し、ＲＧＢのカ
ラーフィルタ薄膜を得る。

導電性薄膜層の形成続いてこのＲＧＢカラーフィルタをスパッタ装置にいれ
、ＩＴＯをスパッタする。約１０００へのＩＴＯ薄膜を
形成する。こうして導電性コーチインクされたＴＦＴ　
用カラーフィルタは完成する。

〈実施例４〉 ■、カラーフィルタ及びカラー液晶パネルの製造導電性薄膜なＩＴＯから導電性透明ポリマー（シントー
ケミトロン）に変えたほかは実施例３と同様の方法て製
造した。なあ、導電性透明ポリマーは、カラーフィルタ
基板を１０ｒｐ＊て回転させ、その上にこのコーティン
グ剤３０ｃｃを噴霧した後、スピンコードの回転数を２
，５００ｒｐ−にすることにより基板上に均一に製膜す
る。この基板を８０℃で１５分間フリベークして完成し
た。

〈実施例５〉 ■、カラーフィルタ及びカラー液晶パネルの製造導電性薄膜をＩＴＯからＩＴＯ粒子（１２０２：住友セ
メント）をトップコーチインク剤（ＪＳＲ７２６５：Ｊ
ＳＲ）に４０ｗｔ＄　トープした導電性透明ポリマーに
変えたほかは実施例３と同様の方法で製造した。

なお、導電性透明ポリマーは、カラーフィルタ基板を１
Ｏｒｐｓて回転させ、その上にこのコーティング剤３０
ｃｃを噴霧した後、スピンコードの回転数を２．５００
ｒｐ謬にすることにより基板上に均一に製膜する。この
基板を１８０　”Ｃて６０分間プリベークして完成した
。

く比較例１〉 ■、カラーフィルタ及びカラー液晶パネルの製造色素に積層する保護膜としてＩＴＯ（導電性コーティン
グ）の代りに通常のトップコーチインク剤（ＪＳＲ７２
５５）をスピンコードにより塗布したほかはすべて実施
例３と同様の操作を行なった。ト・ンブコートは以下の
手順て行なった。カラーフィルタ基板を１０ｒｐｓて回
転させ、この上にトラフコート剤３０ｃｃを噴霧する。

次に、スピンコードの回転数を２，５００ｒｐ叢にし、
基板上に均一に製膜する。この基板を１８０℃で６０分
間ポストベークして完成した。

次に、上記実施例１〜５及び比較例１で得られたカラー
フィルタの物性測定を次の方法て行なった。

握ｎ法カラーフィルタの透過率は分光光度計（ＭＣＰＤ−１１００，大極電子製）を用いて、ガラス
基板の透過率を基準に測定した。透過率の値はＲＧＢそ
れぞれ、　４５０ｎ■、　５４５ｎ鳳、　６１０ｎ園を
基準とした。

ブラックマトリックスの評価は、やはり分光光度計（Ｉ
ＩＩｃＰＤ−１１００，大極電子製）を用いてその吸光
度をもって評価した。吸光度は各波長（４ＳＯｎｍ〜６
ＳＯｎ讃）の最低値をそのブラックマトリックスの吸光
度（ＢＭＯＤ）とした、この値は大きいほど遮光率か高
く、ブラックマトリックスとしての性能か高いことを意
味する。

また、色素薄膜のコントラストの観点からブラックマト
リックス←Ｉ）と色素薄膜との境界の鮮明度を評価した
。光学顕微鏡により　２００倍のポラロイド撮影を行な
い、　ＢＭと色素薄膜の境界において境界からＢＭ、色
素薄膜それぞれのバルクと同じ光学濃度になる点まての
幅を測定した。この幅は小さいほど鮮明度は高い。色素
薄膜の均一性は電子顕微鏡写真により測定した。３，０
００倍の断層写真からその表面の凹凸の最大値をとり、
平均膜厚て規格化した。欠陥は全画素中の個数で示した
。

更に、各カラー液晶パネルにＦＰＣにドライバーＩｃを
搭載した取り出し電極を接続した後、下記第１表に示す
駆動回路を作動させ、コントラストを測定した。また、
この状態で表面抵抗を測定した。最後に色素薄膜の鉛筆
硬度を測定した。

結果を第１表に示す。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明はミセル電解法によって得
られる導電性の色素層を導電性薄膜層て保護コートする
ようにしたので、色素層の導電性か損なわれず、従って
色素層形成用の透明電極を液晶駆動用の透明電極として
使用することか可能なカラーフィルタを得ることかでき
る。この場合１例えば色素膜形成用の電極か高抵抗のＩ
ＴＯ電極でも、導電性コーティングによって低抵抗でき
るため、高抵抗のＩＴＯを色素膜形成電極として使用す
ることかてきる。この高抵抗のＩＴＯは厚膜か薄くエツ
チングか容易てあり、色素膜形成電極のパターニング工
程を簡略化することかでき、例えばエツチング工程は通
常２０ＩＬｍギャップてパターンを形成するため、隣同
士のＩＴＯかリークしたり、断線したりすることかある
が、高抵抗のＩＴＯを用いるとこのような危険性か低く
なる。

また、本発明によれば、色素層に耐熱性、硬度等の十分
な物性を付与することかできる。即ち、従来の液晶デイ
スプレィ用カラーフィルタは、液晶駆動用のＩＴＯ電極
を、色素層に積層したアクリル／エポキシ系ポリマーか
らなる保護層上に作製するため、カラーフィルタ自体に
ＳＴＮて２７０°Ｃ１ＴＦＴて　１８０℃以上の耐熱性
か要求されている。

近年開発されている顔料系の色素膜はこの耐熱性を有す
るか、保護ポリマー層を用いているためカラーフィルタ
の耐熱性には限界かあった。これに対し、例えば導電性
薄膜層にＩＴＯを用いることにより、カラーフィルタの
耐熱性を顔料の耐熱性（約４００℃）にまて向上させる
ことかできると共に、色素膜の硬度も５Ｈ以上にするこ
とかてきる。

また、導電性薄膜層に導電性透明ポリマーを用いた場合
には、ＩＴＯの蒸着のような高温条件を履歴しないてカ
ラーフィルタを製造することかてきる。

従って、本発明で得られたカラーフィルタは、例えば、
液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子、調階表
示素子、プラズマデイスプレィパネル、分光機器、固体
撮像素子、調光器などの種々のフィルタに利用すること
かてきる。具体的には１例えばラップトツブ型のパーソ
ナルコンピュータ、ワードプロセッサ、液晶カラーテレ
ビ（携帯用又は壁掛用）、オーロラビション、ビデオカ
メラビューファインダ、時計、測量機器パネル、自動車
の内部パネル、液晶カラーフィルタ、液晶プロジェクタ
、色調ガラス等の分野に有効に利用される。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性基板上の透明電極にミセル電解法によって
色素層を積層し、次いでこの色素層に導電性薄膜層を積
層することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（２）導電性薄膜層をインジウムすず酸化物又は酸化す
ずにより形成する請求項１記載の製造方法。
（３）導電性薄膜層を導電性透明ポリマーにより形成す
る請求項１記載の製造方法。
（４）請求項１の方法で製造したカラーフィルタを用い
てカラー液晶パネルを構成することを特徴とするカラー
液晶パネルの製造方法。
（５）請求項４の方法で製造したカラー液晶パネルをカ
ラーフィルタの色素膜形成用透明電極で駆動することを
特徴とするカラー液晶パネルの駆動方法。