JPH0486602A - カラーフィルタの製造方法 - 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に用いると好適なカラー
フィルタの製造方法に関する。

〔従来技術〕

液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造方法は数多
く提案され、いくつかの方法が実用化されている。例え
ば、透明基板上に感光性樹脂を塗布し、常法に従って所
望のパターンを形成し、該パターンを例えば赤色に染色
、以下同様にして、緑・青を形成してカラーフィルタを
製造する（これを染色法という）方法がある。このほか
には、予め顔料や染料等の色素を分散した感光性樹脂を
使用して、常法に従って所望のパターンを形成し赤・青
・緑の着色パターンを順次形成する方法（これを着色樹
脂法という）、透明基板上に透明導電膜からなる所望の
パターンを形成したのち、着色すべきパターンにのみ通
電しながら電着して着色パターンを形成する方法（これ
を電着法という）、オフセント印刷等によってカラーフ
ィルタを製造する印刷法などがある。

その他にも、真空薫着によって着色パターンを基板上に
形成する方法、カラー写真の様にハロゲン化銀乳剤によ
って着色パターンを形成する方法などが提案されている
。

従来から実用化されているカラーフィルタの製造方法の
うち染色法および着色樹脂法は感光液の塗布・ソフトヘ
ーク・露光・現像（・染色）・ハードヘークを３回ない
し４回繰り返して、赤・緑・青（・黒）からなるカラー
フィルタを製造する。

（着色樹脂法では染色工程をふくまない）。ここで、感
光液の塗布及びそのソフトヘーク、ハードヘークは比較
的長時間を要し工程が長くなる。また大型の基板に感光
液を均一に塗布することは困難である。電着法では、透
明基板上に透明導電膜（ｌ　ＴＯ）を成膜して色パター
ンにあわせて微細加工したのち、各色ごとに前記ＩＴＯ
に通電して色材を電着する。したがって、ＩＴＯは端子
部で導通をとるために同色の画素同士が接続していなけ
ればならず、画素形状や画素配列に制約が生しる。また
、異なる色間ではＩＴＯは導通してはならず、ＩＴＯの
パターン化には高度な微細加工技術が必要である。

印刷法は、感光液の塗布・露光・現像といった所謂フォ
トリソグラフィーの必要がなく製造工程は比較的短い。

しかし、パターンの形状や位置精度を高度に維持しなけ
ればならず、高度で特殊な印刷技術が必要である。

そこで、より簡便なカラーフィルタの製造方法として、
電子写真方式によるカラーフィルタの製造方法が特開昭
４８−１６５２９号公報、特開昭５６−１１７２１０号
公報、特開昭６３−２３４２０３号広報等に示されてい
る。

これらの方法においては、支持体上に導電体層と光導電
体層を設け、光導電体層全面に帯電を行う帯電工程と、
フォトマスクを介して露光し画素部分以外の電荷を除去
する露光工程と、画素部分の電荷にトナーを付着させる
現像工程を、赤・緑・青のトナーを用い３回、もしくは
、黒を加えて４回繰り返しカラーフィルタを作製する。

［発明が解決しようとする課題〕 電子写真方式によるカラーフィルタの製造方法において
は、帯電から露光までの一連の工程において、使用する
エネルギー量が少なく、大型の基板サイズにも対応が容
易である。しかしながら、静を潜像を形成するための露
光工程では、良好な画素形状を得るために高精細度なフ
ォトマスクを使用しなければならず、また、フォトマス
クと基板との位置合わせにも高い精度が必要となってい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、導電性支持体上に可視光域に吸収を持たない
電子写真感光体を形成し、該電子写真感光体を各画素形
状に予めパターン化したのち、該電子写真感光体を帯電
・露光して静電潜像を形成し、キャリア液体中に着色し
た樹脂を分散させた電子写真現像液中に該導電支持体を
浸漬して所望の着色パターンを形成、以下同様にして、
必要な色数の着色パターンを形成することを特徴とする
カラーフィルタの製造方法であり、必要によっては、さ
らに、各画素間に露出している導電性支持体上に電着法
によって黒色ストライプを形成することを特徴とするカ
ラーフィルタの製造方法である。

〔作用］ 本発明の方法では可視光域に吸収を持たない電子写真感
光体を予めパターン化し該電子真感光体上に着色パター
ンを形成するため、電子写真感光体のパターン形状によ
って着色パターンの形状が決定され、静電潜像を形成す
るための露光においてはフォトマスクを介しての高解像
な露光を行う必要がなく、また、導電性支持体とフォト
マスクとの位置合わせ精度の許容幅も大きい。

さらに、黒色ストライプを電着法によって設ければ、ピ
ンホールの少ないものが容易に製造できる。

（発明の詳述］ 図面を用いて本発明のカラーフィルタの製造方法を詳細
に説明する。

本発明に用いる導電性支持体とは、透明基板１表面にＩ
ＴＯ等の透明導電膜２を茎着したものである。透明基板
１の材質としては、特に限定するものではないが、−Ｃ
には低膨張ガラスが用いられる。電子写真感光体３は、
可視光域に吸収を持たない電子写真感光体であれば特に
限定されるものではないが、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール単体もしくは光増感剤として４，４°−ビス（ジエ
チルアミノ）ヘンソフェノン、ミヒラーケトン、９−フ
ルオレノン、２　４　７−１リニトロ−９−フルオレノ
ンをポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールのモノマー単位当た
り１００モル％未満添加したポリビニルカルバゾールが
感度等の電子写真特性に優れており好適である。

電子写真感光体をカラーフィルタの画素形状にパターニ
ングする方法としては、基板上に感光体をコートシ、こ
の上にフォトレジストを塗布し、通常のフォトリソグラ
フィーの方法によってレジストパターンを形成したのち
エツチングを行い電子写真感光体のパターンを得る方法
があるか、これに限定されるものではない。

電子写真感光体を例えばコロトロン４で帯電し、フォト
マスク５を用いて赤色パターン部を除いて紫外光を照射
して、色パターンの静電潜像を形成した後、必要に応し
対向電橋７を備えた現像ｆ！６に浸して赤色フィルタ８
を形成し、以下同様に帯電・露光・現像を繰り返して緑
色フィルタ９、青色フィルタ１０を形成する。また、必
要によっては各画素間の導電体上に電着法によって黒色
ストライプ１１を形成してもよい。

現像液６としては、キャリアー液体中に／Ｓロゲンある
いはヒドロキシル基を含有す樹脂および着色剤を含有す
る粒子を分散させたものが適用できる。キャリアー液体
は、高抵抗の液体が適し、特に電気抵抗が１０９Ω１以
上でかつ誘電率が３゜５以上の存機溶剤が好ましく、脂
肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ノ＼
ロゲン化炭化水素等があげられる。

ハロゲンあるいはヒドロキシル基含有する樹脂としては
、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化
ビニリデン、テフロン樹脂、ポリビニルアルコール等の
樹脂やヒドロキシル基を含有するアクリル樹脂が適用さ
れる。特にキャリアー液体に対して親媒性の部分と非親
媒性の部分とからなる共重合体は、分散安定性が高く、
また多数回の使用によっても、現像液としての性能に劣
化が少なく好ましい。親媒性の成分としては、その成分
のホモポリマーがキャリアー液体に対して溶解するもの
とし、具体的にはアクリル酸あるいはメタクリル酸の高
級アルキル（例えば、ラウリル、トリデシル、２−エチ
ルヘキシル、ステアリル等）のエステル、あるいはアマ
ニ油、大豆油、サフラワー油、ヒマシ油などの植物油変
性アルキ７ド樹脂、ロジン変性アルキッド樹脂、環化ゴ
ム、ロジン変性フェノールホルムアルデヒド樹脂等の天
然樹脂が適用できる。非親媒性の成分は、その成分のホ
モポリマーがキャリアー液体に対して不溶性となる成分
である。具体的にはアクリル酸あるいはメタクリル酸の
低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル等）のエステル、あるいはその置換体、アクリルニ
トリル、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸等のうち
１種もしくはその組み合わせが適用できる。

着色剤としては、ヘンジジンイエロー、フクロシアニン
グリーンに代表されるハロゲン含有顔料、アヅ系金属塩
染料が好ましい。着色剤と樹脂分散、ｔをボールミル、
ペイントシェーカー等で攪拌分散することにより樹脂粒
子を着色することができる。

〔実施例１〕 ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（亜南香料■商品名ツビ
コール２１０）５重量部、シクロへキサノン９５重量部
を攪拌混合し、ＩＴＯ（膜厚０１μｍシート抵抗１に０
ｃｍ）を蒸着した１ｍｍ厚のガラス基板（コーニング社
製　商品名７０５９ガラス）にワイヤーコーターで塗布
し膜厚３μ−の被膜を得た。つぎに、ポジ型フォトレジ
スト（７プレイ社製　商品名Ｓ−１４００−２７）を塗
布し、常法に従いカラーフィルタ画素形状のレジストパ
ターンを得た。次いで、酸素プラズマによってドライエ
ツチングを行ったのち、フォトレジストを剥膜してカラ
ーフィルタ画素形状にパターン化された電子写真感光体
を得た（第１図（ａ）第１図（ｂ）参照）。

この電子写真感光体をコロトロンを用いて正４？Ｆ電し
た後（第２図参照）、赤色パターンのフォトマスク（ボ
ン原版）を介して紫外光を照射し静電潜像を設け（第３
図参照）、赤色現像液に浸漬して赤色フィルタを形成（
第４図参照）した。同様にして、緑色フィルタ・青色フ
ィルタを順次形成しカラーフィルタを得た。各色の露光
では、原版と基板との間を数１０μｍ〜数１００μｍ離
した状態で露光したが、予めパターン化した電子写真感
光体の形状どおり良好な着色パターンかえられた。尚現
像液としては、下記（Ａ）、（Ｂ）を混合して使用した
。

（へ）赤色色素　１ｇ（採土ケ谷化学社製商品名５ｐｉ
ｌｏｎ　　Ｒｅｄ　　ＧＲＬＨ）青色色素　１ｇ（採土
ケ谷化学社製商品名５ｐｉｌｏｎ　Ｂｌｕｅ　ＧＲＬＨ
５ｐｅｃｉａｌ　）緑色色素　１ｇ（採土ケ谷化学社製
商品名５ｐｉｌｏｎ　Ｇｒｅｅｎ　３ＧＮＨ５ｐｅｃｉ
ａｌ（Ｂ）イソパラフィン系溶媒（工、ソ石油社製商品
名アイソパーＧ）３２０ｇ、環化ゴム（精工化学社製）
４０ｇ、過酸化ヘンジイル０．２ｇ、ハロゲン含有メタ
クリレート（新中村化学社製商品名トボレンＭ）４０ｇ
の窒素雰囲気下８０°Ｃ３時間の反応液 〔実施例２〕 実施例１と同様にして、赤、緑、青の着色パターンを形
成し、次いで導電性支持体を黒色のｔ：ｆ液に浸し、Ｉ
ＴＯに＋１００■の正電圧を印加した。その結果、赤、
緑、青の各画素間のＩＴＯが露出した部分に黒色ストラ
イプが形成され（第５図参照）、各画素間に黒色ストラ
イプが形成されたカラーフィルタが得られた（第６図参
照）。黒色の電着液は、下記（Ａ）、（Ｂ）を混合した
ものを使用した。

（Ａ）黒色色素　１ｇ（日本チハガイギー社製商品：１
ｌＣＲＯＬＩＴＩＩ　ＢＬＡＣＫ　Ｃ−Ｔ　）（Ｂ）イ
ソパラフィン系溶媒（エッソ石油社製商品名アイソパー
Ｇ）３２０ｇ、環化ゴム（精工化学社製）４０ｇ、過酸
化ヘンジイル０．２ｇ、ハロゲン含有メタクリレート（
新中村化学社製商品名トボレンＭ）４０ｇの窒素雰囲気
下８０　’Ｃ３時間の反応液 〔発明の効果〕 本発明のカラーフィルタの製造方法は、電子写真感光体
を赤、緑、青の各画素形状にパターン化して使用するた
め、各色の着色パターンの形成においては露光時の位置
合わせ精度や解像精度が従来に（らべて厳しくなく、工
程が容易であり、かつ大型基板に対して十分に対応が可
能で、従来方法に比較して極めて安価に、カラーフィル
タが製造できる。

また、赤、緑、青の各色の着色パターン間の透明導電膜
上に電着法によって容易にピンホールの少ない黒色スト
ライプを形成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は、本発明のカラーフィルタの製造方
法を工程順に示す説明図で、第１図（ａ）は各画素形状
にパターン化された電子写真感光体を示す平面図、第１
図（ｂ）は各画素形状にパターン化された電子写真感光
体を示す断面図、第２図は電子写真感光体を帯電した状
態を示す断面図、第３図は静電潜像を形成する工程を示
す断面図、第４図は現像工程を示す断面図、第５図は各
の着色パターン間の透明導電膜上に黒色ストライプを電
着する工程を示す断面図、第６図は本発明に係わるカラ
ーフィルタの黒色ストライプを有する一実施例を示すの
断面図である。 ■・・・透明基板 ２・・・ＩＴＯ膜 ３・・・電子写真感光体 ４・・・コロトロン ５・・・フォトマスク ６・・・現像液 ７・・・対向電極 ８・・・赤色フィルタ ９・・・緑色フィルタ １０・・・青色フィルタ １１・・・黒色ストライプ 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に可視光域に吸収を持たない電子
   写真感光体を形成し、該電子写真感光体を各画素形状に
   予めパターン化したのち、該電子写真感光体を帯電・露
   光して静電潜像を形成し、キャリア液体中に着色した樹
   脂を分散させた電子写真現像液中に該導電性支持体を浸
   漬して所望の着色パターンを形成、以下同様にして、必
   要な色数の着色パターンを形成することを特徴とするカ
   ラーフィルタの製造方法。
2. （２）導電性支持体上に可視光域に吸収を持たない電子
   写真感光体を形成し、該電子写真感光体を各画素形状に
   予めパターン化したのち、該電子写真感光体を帯電・露
   光して静電潜像を形成し、キャリア液体中に着色した樹
   脂を分散させた電子写真現像液中に該導電性支持体を浸
   漬して、所望の着色パターンを形成し、以下同様にして
   、必要な色数の着色パターンを形成し、さらに、各画素
   間に露出している導電性支持体上に電着法によって黒色
   ストライプを形成することを特徴とするカラーフィルタ
   の製造方法。