JPH063516A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】転写型の電子写真方式によってカラーフィルタ
を製造する際の、画素の転写効率を高め、且つ分光特性
及び色度特性の優れたカラーフィルタを得られる製造方
法を提供する。 【構成】カラートナーが所定のパターンに付着してある
元となる基体を、前記カラートナー付着面が接するよう
に別の基体と重ね合わせ、前記カラートナーの帯電電荷
とは同極性の電荷を前記元の基体の裏面側からコロナ放
電によって与え、さらに好ましくは前記カラートナーの
帯電電荷とは逆極性の電荷を前記別の基体にコロナ放電
によって予め与えておき、前記カラートナーを別の基体
に転写させるを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置や固体撮
像素子等に用いるカラーフィルタの、いわゆる電子写真
方式（別名として静電写真方式）を用いた製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置等に用いられるカラ
ーフィルタの製造方法としては、数多くのものが提案さ
れており、そのいくつかの方法は実用化されている。

【０００３】例えば、透明基板上に感光性樹脂を塗布
し、公知のフォトリソグラフィ法を応用して所望のパタ
ーンを形成した後に、前記パターンをレッドに染色し、
以下同ようにして所定のパターンをグリーン及びブルー
にそれぞれ染色することにより、カラーフィルタを製造
する染色法、また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、フォトリソグラフィ法を応用した
公知の手順に従ってレッド・グリーン・ブルーの画素を
順次形成する着色樹脂法、あるいは透明基板上に透明導
電膜による所望のパターンを形成した後、着色すべきパ
ターンにのみに通電しながら電着材を電着させて画素を
形成する電着法、あるいはオフセット印刷法等によって
画素を形成する印刷法が特に一般的である。

【０００４】また、上記以外の方法として、真空蒸着法
によって基板上に画素を形成する方法や、カラー写真の
ようにハロゲン化銀乳化剤によって画素を形成する方法
等もある。

【０００５】カラーフィルタの前記のごとき製造方法の
うち、染色法及び着色樹脂法については、感光液の塗布
及びその焼成が比較的長時間を要し工程が長くなりがち
であり、また電着法においては、透明導電膜の同色用パ
ターンが異色用パターンと導通することなく互いに接続
していなければならず、画素形状や配列に制約が生じる
だけでなく、透明導電膜のパターン化には高度な微細加
工技術が必要である。そして印刷法は、感光液の塗布・
露光・現像等のフォトリソグラフィ工程の必要がなく製
造工程が比較的短いものの、パターン形状や位置精度を
高度に維持しなければならず、特殊で高度な印刷技術を
必要とする。

【０００６】そこで、カラーフィルタのより簡便な製造
方法として、カラーフィルタの電子写真方式による製造
方法が公知であり、例えば特開昭４８−１６５２９号公
報、特開昭５６−６９６０４号公報、特開昭５６−１１
７２１０号公報、あるいは特開昭６３−２３４２０３号
公報に示されている。

【０００７】一般に、カラーフィルタの電子写真方式に
よる製造方法は、光導電体層を帯電させた後に、所定の
マスクを介して露光を行い、画素形成部以外の領域の電
荷を除去して静電潜像パターンを形成し、それに応じて
カラートナーを付着させることにより現像するという工
程を特徴とし、このために比較的簡便に且つ高いパター
ン精度で製造し易いという利点がある。

【０００８】ところが、電子写真方式により製造された
カラーフィルタは、基体上に設けられた光導電体層及び
導電体層の二層が製造方法の原理に由来して不可欠なも
のであり、且つ完成されたカラーフィルタでは前記二層
は不要なものとなるばかりでなく、カラーフィルタとし
ての重要な品質である光透過率を悪くし、さらには分光
特性そして色度特性までをも大きく損なわせてしまうと
いう欠点があった。

【０００９】このことから、電子写真方式を用いた製造
方法によるカラーフィルタ用の基体上にカラートナーを
付着させて画素を形成した後に前記画素を別の透明基体
上に主に静電気的な作用によって転写させることを複数
回繰り返して製造されるカラーフィルタは、前記の二層
のような望ましからぬ層を設けなくて済む透明な基体上
に直接に画素を形成できることから、高い光透過率を達
成することができ、分光特性及び色度特性の観点からも
格段に優れたカラーフィルタを得られることから期待さ
れている。

【００１０】ところが、前記転写を用いた電子写真方式
によるカラーフィルタの製造方法では、画素パターンを
単に重ね合わせた後に剥離させるだけでは転写効率が甚
だしく低く、とうてい満足のゆく転写はできず、結果と
して転写された画素は分光特性及び色度特性に良好な性
能を発揮しきれず、大きな問題点となっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、す
なわち、転写型の電子写真方式によってカラーフィルタ
を製造する際の、画素の転写効率を高め、且つ分光特性
及び色度特性の優れたカラーフィルタの製造方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段は、すなわち、カラーフィルタ
の電子写真方式による製造方法、すなわち、基板上に設
けられている光導電体層に対して帯電を行う工程、所定
のパターンに露光することにより静電潜像パターンを形
成する工程、前記静電潜像パターンに応じてカラートナ
ーを付着させる現像工程、少なくとも以上の工程を具備
するカラーフィルタの製造方法において、カラートナー
が所定のパターンに付着してある元となる基体を、前記
カラートナー付着面が接するように別の基体と重ね合わ
せ、前記カラートナーの帯電電荷とは同極性の電荷を前
記元の基体の裏面側から与え、前記カラートナーを別の
基体に転写させることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法である。

【００１３】そして、好ましくは、前記カラーフィルタ
の製造方法において、前記別の基体が少なくとも可視光
域で透明であることを特徴とする前記のカラーフィルタ
の製造方法である。

【００１４】さらに好ましくは、前記カラーフィルタの
製造方法において、前記カラートナーの帯電電荷とは逆
極性の電荷を前記別の基体に予め与えておくことを特徴
とする前記のカラーフィルタの製造方法である。

【００１５】また、好ましくは、前記カラーフィルタの
製造方法において、前記電荷を与える方法が特に放電に
よることを特徴とする前記のカラーフィルタの製造方法
である。

【００１６】特に好ましくは、前記カラーフィルタの製
造方法において、前記放電が特にコロナ放電によること
を特徴とする前記のカラーフィルタの製造方法である。

【００１７】本発明に係わる製造方法で、工程として最
も単純な場合を例示すると、基体上に形成した静電潜像
パターンに応じてカラートナーを付着させて画素パター
ンを形成した後、付着した前記カラートナーの面が接す
るように透明な別の基体に前記の基体を重ね合わせ、前
記カラートナーの帯電電荷とは同極性の電荷を前記元の
基体の裏面側から与え、別の基体上へ前記カラートナー
からなる画素パターンを静電気的に転写させた後に両者
を剥がし、これらを複数回繰り返して完成させる。

【００１８】また、転写効率をさらに高めるために、前
記画素パターンを形成しているカラートナーの帯電電荷
と逆極性の電荷を、転写先である別の基体に予め与えて
おき、前記のように二つの基体を重ね合わせて元の基体
の裏側から電荷を与えた後に二つを剥離して転写させる
と、なお効果的となる。

【００１９】また、基体に電荷を与える方法としては、
必要な電荷を均一に与えられるものであればよく、例え
ば最も一般的には放電による帯電が好ましく、特にはコ
ロナ放電が効果は勿論のこと、設備の使い易さや入手し
易さから最適である。

【００２０】なお、前記の転写は同一パターンを複数の
基体間で複数回転写しても差し支えなく、その際には、
少なくともカラーフィルタとしての最終製品となる基体
が透明であればよい。

【００２１】以下に本発明を図面を用いてさらに詳細に
説明する。

【００２２】まず、本発明に係わる基体について説明す
る。本発明に使用する基体は、元の基体１上に導電体層
２を設け、更に該導電体層２上に光導電体層３を設けた
構造を有しているものと、単に別の基体４だけの構造の
ものの２種類である。元の基体１としては、支持体とし
ての強度を有するガラス或いは有機高分子化合物等の絶
縁体を用いる場合と金属等の導電体を用いる場合があ
る。特に元の基体１が金属等の導電体である場合は導電
体層２は不必要となる。そして元の基体１はカラーフィ
ルタとしての最終製品自身の構成要素ではないため透明
性は全く不要であり、前記の如きいわゆる金属からなっ
ていても差し支えない。別の基体４としては、カラーフ
ィルタとしての最終製品自身の構成要素となる場合に
は、少なくとも可視光域での透明性を有し、且つ支持体
としての強度を有することを必要とし、このことから例
えばガラスかあるいは有機高分子化合物を用いるのがよ
い。光導電体層３としては材質は光導電性を有するもの
であればよく、例えばＰＶＫ（ポリビニルカルバゾー
ル）が好ましい。そしてこれをスピンコート法等によ
り、前記導電体層２上もしくは金属等の導電体からなる
元の基体１上に塗布した後に固化形成したものを用い
る。

【００２３】次に、本発明にかかわるカラーフィルタの
製造方法を工程にそくして説明する。まず、帯電器を用
い、元の基体１上の光導電体層３を帯電させる。帯電終
了後に、画素パターン用のマスクを介して露光（紫外
線、波長３６６ｎｍ）を行い、静電潜像パターンを形成
する。その後、少なくとも前記静電潜像パターンの面
と、所定の表面電荷をもつカラートナーが分散された現
像液とを接触させ（例えば、浸漬あるいは吹き付けるこ
とによる）、カラートナーからなる画素５のパターンを
完成させる。その後、別の基体４に前記のカラートナー
の帯電電荷とは逆極性の電荷（画素表面電位８００〜
１，０００Ｖ）をコロナ帯電器６で与える（図１参
照）。次に、別の別の基体４上に画素５が重なるように
元の基体１を設置し、元の基体１の裏面から画素５のト
ナーの帯電電荷の極性と同符号の電荷をコロナ帯電器６
で与える（図２参照）。帯電終了後、前記元の基体１を
別の基体４上から引き剥し、画素５の元の基体１から別
の基体４への静電転写を完了させる。その後、トナーの
定着の為、ベーキング処理を施し、一色目の画像形成を
終了する（図３参照）。続いて、同様の工程で二色目以
降の画素パターンも形成しカラーフィルタを完成させ
る。

【００２４】

【作用】通常の電子写真方式によるカラーフィルタの製
造方法によると、まず基体上に形成した静電潜像に応じ
て、カラートナーを付着させ画素を形成するが、本発明
に係わる電子写真方式によるカラーフィルタの製造方法
によると、その後にさらに以下のような工程を経る。す
なわち、転写先の透明基体に、前記画素を形成するカラ
ートナーの持つ電荷とは逆符号の電荷を与え（例えばコ
ロナ放電による）、次にその透明基体上に画素面が接す
るように転写元の基体を設置し、今度は画素を形成する
カラートナーの帯電電荷と同極性の電荷を転写元の基体
の裏面側からコロナ放電で与えることにより、画素パタ
ーンは静電気的により強い力で転写させることができ、
そして、転写元である元の基体を転写先である透明な別
の基体から引き剥した後に、転写効率の高い静電転写を
完了させることができる。以上のように、通常の手法で
光導電体層上に形成された画素パターンを、導電体層及
び光導電体層を有しない別の透明基体に静電気的に転写
することを複数回繰り返すことにより、各画素の転写効
率を高め、且つ最終製品としてのカラーフィルタの光透
過率を高め、さらには分光特性及び色度特性の優れたも
のにすることが可能となる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を詳細に説明する。

【００２６】ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（亜南香料
社製、商品名：ツビコール２１０）１００重量部を、シ
クロヘキサノン９００重量部に溶解して光導電体層用の
母液とした。この母液をＩＴＯ付きソーダガラス基板
に、スピンコート法で塗布した後、オーブンを用い１５
０℃で３０分間乾燥を行い、約２μｍの厚さの光導電体
層を形成した。次に、コロナ帯電器を用い、光導電体層
表面を＋２００Ｖに帯電させた。帯電終了後、上記光導
電体層上に所定のマスクを介して露光（ブラックライト
使用、波長３６６ｎｍ、１秒間）を行い、静電潜像を形
成した。続いて、特開昭６２−２６９１０１号公報に記
載の環化ゴムとハロゲン含有メタクリレートの反応より
得られた白色ラテックスに赤色着色剤（保土谷化学工業
社製、商品名：Ｓｐｉｌｏｎ Ｒｅｄ ＧＲＬＨ）を分
散させ、イソパラフィン系溶媒（エッソ化学社製、商品
名：アイソパーＧ）を加え作製した負帯電レッドトナー
を調整し、前記のトナー液に浸漬し現像を行い、光導電
体層上にレッド画素を形成した。

【００２７】そして、現像終了後、転写先の支持体表面
にレッドのトナーの帯電電荷と逆極性である正電荷をコ
ロナ放電で与え、８００Ｖ程度に帯電させた。次に、帯
電終了後、転写元の基体を、レッド画素が形成されてい
る面で、転写先の透明基体上に重ねて設置し、転写元の
基体の裏面から、レッドのトナーの帯電電荷と同符号の
負電荷をコロナ放電（電源電圧−８ｋＶ、素ガラス表面
電位−２ｋＶ）で与えた後、転写先の基体である素ガラ
スから転写元の基体を引き剥し、レッド画素の素ガラス
上への静電転写を完了させた。続いて、レッド画素を転
写した素ガラスにベーキング処理を施し、画素の定着処
理を行なった。以下、カラートナーを用いて、ブラッ
ク、グリーン及びブルーの各色の画素を順次に静電気的
に転写して形成し、透明性の高い素ガラス上に画素が直
接形成され、分光特性及び色度特性にも優れたカラーフ
ィルタを電子写真方式により完成させた。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、静電
潜像パターンに応じて付着させたカラートナーからなる
画素パターンを、（少なくとも最終的には透明な）基体
上に転写する際に、前記カラートナーの電荷とは同極性
の電荷を元の基体の裏面側から（例えばコロナ放電によ
り）与え、さらには前記カラートナーの帯電電荷と逆極
性の電荷を転写先のである別の基体に予め与えておくこ
とから、カラートナーからなる画素パターンを透明性の
高い別の基体上に高い転写効率で転写することができる
ため、光透過率が高く、分光特性及び色度特性にも優れ
たカラーフィルタを電子写真方式により製造する方法を
提供することができた。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の一
実施例を示す説明図である。

【図２】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の一
実施例を示す説明図である。

【図３】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法の一
実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・元の基体 ２・・・導電体層 ３・・・光導電体層 ４・・・別の基体 ５・・・画素 ６・・・コロナ帯電器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーフィルタの電子写真方式による製造
   方法、すなわち、基板上に設けられている光導電体層に
   対して帯電を行う工程、所定のパターンに露光すること
   により静電潜像パターンを形成する工程、該静電潜像パ
   ターンに応じてカラートナーを付着させる現像工程、少
   なくとも以上の工程を具備するカラーフィルタの製造方
   法において、カラートナーが所定のパターンに付着して
   ある元の基体を、該カラートナー付着面が接するように
   別の基体と重ね合わせ、該カラートナーの帯電電荷とは
   同極性の電荷を該元の基体の裏面側から与え、該カラー
   トナーを別の基体に転写させることを特徴とするカラー
   フィルタの製造方法。
2. 【請求項２】前記カラーフィルタの製造方法において、
   前記別の基体が少なくとも可視光域で透明であることを
   特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
3. 【請求項３】前記カラーフィルタの製造方法において、
   前記カラートナーの帯電電荷とは逆極性の電荷を前記別
   の基体に予め与えておくことを特徴とする請求項１乃至
   ２記載のカラーフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】前記カラーフィルタの製造方法において、
   前記電荷を与える方法が特に放電によることを特徴とす
   る請求項１乃至３記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】前記カラーフィルタの製造方法において、
   前記放電が特にコロナ放電によることを特徴とする請求
   項１乃至４記載のカラーフィルタの製造方法。