JPH063517A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画素パターンの転写効率を高め、最終製品であ
るカラーフィルタが、少なくとも可視光域で高い透明性
をもち且つ分光特性及び色度特性にも優れたカラーフィ
ルタの電子写真方式による製造方法を提供する。 【構成】トナーからなる画素パターンが形成された基体
と、少なくとも表面に透明導電体層が形成された透明な
別の基体とを、該画素パターン面と該導電体層とが接す
るように重ね、該カラートナーの帯電電荷と逆極性の電
圧を該導電体層に印加した後に該二つの基体を剥離する
工程を少なくとも具備することを特徴とする。

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が期待され
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
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
カラーフィルタを転写を用いた電子写真方式により製造
する際、画素パターンの転写効率を高め、最終製品であ
るカラーフィルタが、少なくとも可視光域で高い透明性
をもち且つ分光特性及び色度特性にも優れたものを製造
する方法を得ることにある。

【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、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、次のような工
程、すなわち、（イ）トナーからなる画素パターンが形
成された基体と、少なくとも表面に導電体層が形成され
た別の基体とを、該画素パターン面と該導電体層とが接
するように重ねる工程、（ロ）該カラートナーの帯電電
荷と逆極性の電圧を該導電体層に印加した後に該二つの
基体を剥離する工程、以上（イ）乃至（ロ）を少なくと
も具備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。

【００１３】特に好ましくは、少なくとも可視光域で
は、前記別の基体が透明であり、その表面に設けられた
前記導電体層も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】すなわち本発明は、転写型の電子写真方式
カラーフィルタにおいて、画素をその上に形成した基体
から別の透明基体へと転写する際に、画素の転写効率を
より高める為に、画素が形成されている転写元基体上
に、透明導電体層を形成した別の透明基体を、転写元基
体の画素面と転写先の透明導電体層面で重ね、次にその
重ねて設置した別の透明基体の透明導電体層部に、画素
を形成するカラートナーと逆符号の高電圧（±７００Ｖ
程度）を印加し、画素を電気的に転写することを複数回
繰り返して作製されることを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法である。

【００１５】以下に本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００１６】まず、本発明に使用する基体について説明
する。本発明に使用する基体は、支持体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、支持体４に導電体層５を形成
した構造のものの２種類である。支持体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。導電体層２は、帯電、露光及び現像時に光導
電体層３に流出入する電荷のチャンネルとなるもので、
特にその透明性は必要でなく、また支持体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。支持体
４としては、透明性を有し、且つ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を用いる。

【００１７】光導電体層３は、光導電性を有するＰＶＫ
（ポリビニルカルバゾール）等を、スピンコート法等で
前記導電体層２もしくはは金属等の導電体の支持体１上
に形成したものである。導電体層５は、導電体層２とは
異なり、透明性を有することが必要である為、ＩＴＯ
（インジウム−スズ−酸化物）膜等を、真空蒸着やスパ
ッタリング等で支持体４に形成したものである。

【００１８】次に、本発明の電子写真方式カラーフィル
タの製造工程について説明する。まず、帯電器を用い、
支持体１上の光導電体層３を帯電させる。帯電終了後、
画素パターンの遮光マスクを介して露光を行い、静電潜
像を形成する。静電潜像形成後、現像を行い、画素６を
完成させる（図１参照）。次に、画素６面上に、別の支
持体４を導電体層５を介して重ね、画素６のトナーの帯
電と逆極性の高電圧を印加して転写を行う（図２参
照）。印加終了後、前記支持体４を支持体１から引き剥
し、画素６の支持体１から支持体４への転写を完了させ
る。その後、トナーの定着のためにベーキング処理を施
し、一色目の画素形成を終了する（図３参照）。続い
て、同様の工程で二色目以降の画素を形成し、カラーフ
ィルタを完成させる。

【００１９】

【作用】本発明に係わるカラーフィルタの製造方法によ
ると、カラーフィルタを電子写真方式により製造するた
めの基体上に、所定のパターン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パターンを形成した
後、まず（最も簡単で且つ基本的な場合について述べる
と）、表面に透明導電体層をもつ透明な別の基体を重
ね、このとき前記画素パターン面と前記透明導電体層と
が接するようにしておき、さらに前記カラートナーの帯
電電荷とは逆極性の電圧（好ましくは高電圧）を記透明
導電体層に印加し、電圧印加終了後に転写先である透明
な別の基体を転写元の基体から引き剥すが、これにより
転写されるべき画素パターンに電界を強く且つ均一に作
用させることができるため、カラートナーからなる画素
パターンを均一でしかも高い転写効率で転写させること
が出来る。さらには、最終製品としてのカラーフィルタ
の一部となるべき前記転写先の基体は、透明性を大きく
損なう光導電層をがなく且つ前記のような高い転写効率
により転写されるために、電子写真方式を用いた通常の
製造方法によるカラーフィルタと比較して、分光特性及
び色度特性にも優れたカラーフィルタを製造できる。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例を詳細に説明する。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の９０
０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膜付きソーダガラス基板にスピンコート法で
塗布した後、オーブンを用いて１５０℃で３０分間の乾
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て、光導電体層の表面を＋１５
０Ｖ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、波長３６６
ｎｍ、１秒間露光）を行い、所定パターンの静電潜像を
形成した。

【００２１】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 ＧＲＬ
Ｈ）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、光導電層上にレッド画素を形成した。

【００２２】そして、転写先の透明基体であるＩＴＯ膜
付きソーダガラス基板を、レッド画素が形成されている
転写元基体に、転写元基体の画素面と転写先透明基体の
ＩＴＯ膜面が重なる様に設置した後、転写先透明基体の
ＩＴＯ膜部にレッドトナーの帯電電荷と逆極性の高電圧
＋７００Ｖを印加した後、転写先の透明基体を転写元の
基体から静かに引き剥し、レッドの画素パターンをＩＴ
Ｏ膜付きソーダガラス基板上への転写を完了させた。続
いて、レッド画素を転写した基体にベーキング処理を施
し、画素としての定着を図った。以下、異なる色のカラ
ートナーを用いて、ブラック、グリーン及びブルーの各
色の画素を順次に転写して形成し、ＩＴＯ膜付きソーダ
ガラス上に画素が形成された分光特性及び色度特性の優
れた良好な電気的に転写による電子写真方式カラーフィ
ルタを完成させた。

【００２３】

【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、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
画素を形成した転写元の基体に、まず支持体上に透明導
電体層を形成した転写先である別の透明基体を、転写元
基体の画素面と転写先透明基体の透明導電体層面で重
ね、画素を形成するカラートナーの帯電電荷と逆符号の
高電圧を転写先透明基体に形成された透明導電体層部に
印加した後、転写先である別の透明基体を、転写元の基
体から引き剥し、画素を別の透明基体に電気的に転写す
ることを複数回繰り返すことにより、各画素の転写効率
及びカラーフィルタの光透過率が高められ、分光特性及
び色度特性の優れたカラーフィルタを電子写真方式によ
り製造可能な製造方法を提供することが出来た。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわるカラーフィルタの製造方法の
一実施例を、断面図を用いて工程順に示す説明図であ
る。

【図２】本発明にかかわるカラーフィルタの製造方法の
一実施例を、断面図を用いて工程順に示す説明図であ
る。

【図３】本発明にかかわるカラーフィルタの製造方法の
一実施例を、断面図を用いて工程順に示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…支持体 ２…導電体層 ３…光導電体層 ４…支持体 ５…導電体層 ６…画素

Claims (2)

【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、次のような工程、すなわち、（イ）トナー
   からなる画素パターンが形成された基体と、少なくとも
   表面に導電体層が形成された別の基体とを、該画素パタ
   ーン面と該導電体層とが接するように重ねる工程、
   （ロ）該カラートナーの帯電電荷と逆極性の電圧を該導
   電体層に印加した後に該二つの基体を剥離する工程、以
   上（イ）乃至（ロ）を少なくとも具備することを特徴と
   するカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】少なくとも可視光域では、前記別の基体は
   透明であり、その表面に設けられた前記導電体層も透明
   であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィル
   タの製造方法。