JPH07191211A

JPH07191211A - カラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JPH07191211A
Application number: JP33076993A
Authority: JP
Inventors: Eizaburo Watanabe; 英三郎渡辺; Tenjiyuurou Masui; 典十郎増井; Atsushi Sasaki; 淳佐々木; Toshiro Nagase; 俊郎長瀬
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー液晶ディスプレイに必要な部品点数の増
加、カラーフィルタ製造工程数の増加等の問題点を解消
して、同時に簡便な方法で製造できるようにし、電子写
真方式を使用して、比較的良好な反射型のカラーフィル
タ用着色パターン（カラー着色画素パターン）が簡便に
形成でき、大型のカラーフィルタも比較的容易に製造で
きるようにすることにある。【構成】基板１上に高反射性の導電膜２、透明な光導電
膜３、所望形状の着色パターン５，６，７がこの順に積
層されており、導電膜２及び光導電膜３を用いて電子写
真方式にて着色パターンを形成し、導電膜２は反射層と
して利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射型カラー液晶ディ
スプレイに用いるカラーフィルタ及びカラーフィルタの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶ディスプレイは、各種モニタ
ー、オフィス・オートメーション（ＯＡ）機器用表示装
置、薄型液晶テレビジョン等として使用される薄型で軽
量を特徴としているディスプレイである。図３は、一般
的な透過型のカラー液晶ディスプレイの模式的な側断面
図であって、透明なガラス基板１３には透明性の赤（Re
d)，緑(Green) ，青(Blue)の画素形状の各着色パターン
５，６，７と、ブラックマトリクスパターン４とで構成
されたカラーフィルタ２４が形成されており、さらに保
護膜９、透明電極１０、液晶分子を配向させる配向膜１
１が形成されている。一方、透明なガラス基板１４に
は、前記透明電極に対して直交する方向に配置した透明
電極１０、液晶分子を前記ガラス基板１３の配向方向に
対して直交方向に配向させる配向膜１１が形成されてい
る。この２枚のガラス基板の間に液晶１２が封入されて
おり、ガラス基板１３，１４の外面側には偏光板１５，
１５が配置され、ガラス基板１４の偏光板１５外面側に
バックライト１６が取り付けられている。

【０００３】カラー液晶ディスプレイ自体は、多数の規
則的に配列されたカラー画素の付与と、該各々カラー画
素に対するシャッターの機能を果たすものであり、画素
電極にかかる電圧に応じて、カラー液晶ディスプレイの
両側に設置したバックライト１６の照明光の振動方向を
偏向させる互いに直交方向の２枚の偏光板１５，１５を
通過する光の明るさを変化させて画像を表示する。カラ
ーフィルタは、バックライト１６の白色光のうち、赤、
緑、青、それぞれの光のみを選択的に透過し、このカラ
ーフィルタと液晶層の組み合わせで、赤、緑、青の３色
の画素の明るさをコントロールしてカラー画像の表示が
実現されている。このようなカラー液晶ディスプレイに
おいては、前記偏光板１５の透過率が５０％以下でしか
なく、２枚の偏光板の組み合わせでは透過率は２０％程
度しかない。さらに加えて、カラーフィルタは、白色光
のうちの３分の１以下の光しか透過しないため、全体で
の透過率は１０％以下でしかない。したがって、明るい
画像を実現するためには、バックライト１６を取り付け
ることが不可欠であり、消費電力の増加、あるいはディ
スプレイの厚さや重量の増大等の好ましくない結果を生
じている。

【０００４】上述の問題点を解決する方法としては、１
枚の偏光板１５を使用して光シャッター機能を発現で
き、画像表示が可能な液晶ディスプレイとして、ゲスト
−ホスト型や、偏光板１５を使用せずに画像表示が可能
な液晶ディスプレイとして高分子分散型のカラー液晶デ
ィスプレイが注目されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４は、偏光板及び配
向膜を用いない高分子分散型の液晶を用いたカラー液晶
テイスプレイの模式的な側断面図であり、高分子樹脂１
７中に、ミクロンメーターのオーダーの液晶粒子１８
（マイクロカプセル内に液晶分子を包み込んだもの）を
多数分散させたもの、網目状高分子に、液晶分子を含有
させたものを、それぞれ直交する方向に透明電極１０
（画素電極）を形成した２枚のガラス基板１９（図示し
ないがカラー画素用の赤、緑、青の着色パターンを形成
したガラス基板）と２０の間に封入したものである。透
明電極１０，１０に電圧が印加されると、液晶粒子１８
の液晶分子が電界の向きに配向するため、高分子１７と
液晶粒子１８の光屈折率が揃い、図４に示すように、光
が透過する状態になる。電圧を印加しない状態では、液
晶粒子１８の液晶分子がランダムな向きになるため、光
が散乱して光が透過しない不透明な状態になる。このよ
うな偏光板１５なしで表示が可能な液晶ディスプレイは
透過率が高く、明るい表示が可能なことから、ガラス基
板２０外側にバックライトを設けた透過型のカラー液晶
ディスプレイとしてだけでなく、バックライトの代わり
にバックライト側に反射板を設け、反射板の表面にカラ
ー画素用の赤、緑、青の着色パターン（図示せず）を形
成して反射型の液晶ディスプレイとしても使用される。
このような反射型カラー液晶ディスプレイは、バックラ
イトを必要としないため、薄型、軽量化が容易なことの
他に消費電力が少なくなるという利点があり、携帯型の
ディスプレイとして特に優れているものである。

【０００６】図５，図６，図７は、従来の反射型カラー
液晶ディスプレイの模式的な側断面図である。図５は、
図３の透過型のカラー液晶ディスプレイと基本的に同じ
構造を有するものであり、ディスプレイ本体の両面に偏
光板１５や、バックライト１６がなく、反射板２１をガ
ラス基板１４側に備えた構造である。また図６は、ガラ
ス基板１４側に、透明電極１０の代わりに反射板を兼ね
た金属電極２２を備えたものである。また図７は、反射
板２３を形成したガラス基板１３上に、ブラックマトリ
クス４、赤，緑，青の各着色パターン５，６，７からな
るカラーフィルタ用着色パターン、透明電極１０を形成
し、ガラス基板１４側に、該透明電極に対して直交方向
に透明電極１０を備えたものである。

【０００７】図５，図６に示した構造の反射型カラー液
晶ディスプレイの場合は、透過型カラー液晶ディスプレ
イと同様のカラーフィルタを使用することができる。即
ち、図８に示すように、ガラス基板１３上にブラックマ
トリクスパターン４と、赤，緑，青の各着色パターン
５，６，７からなるカラーフィルタ用着色パターンを形
成し、保護膜９をオーバーコートした構造のカラーフィ
ルタを使用することができる。

【０００８】一方、図７に示したような構造のカラー液
晶ディスプレイの場合は、ガラス基板１３に予め反射板
２３（反射膜）を形成した後に、カラーフィルタ用着色
パターンを形成したカラーフィルタが必要になる。

【０００９】さて、上記カラーフィルタの着色パターン
形成方法は数多く提案され、幾つかの方法が実用化され
ている。例えば、染色方式があり、透明なガラス基板上
に染着性の感光性樹脂を塗布し、露光現像を行って、カ
ラーフィルタ用の各色（赤、緑、青）の着色パターンの
うちのいずれかの色の着色パターン相当の所望の染着性
パターンを形成し、例えば、該染着性パターンが赤色染
色用のパターンであれば、該パターンを赤色に染色して
赤色の着色パターンを形成し、以下同様にして染色によ
り緑色、青色の着色パターンを得る。あるいは顔料分散
法があり、予め顔料や染料等の色素を分散した感光性樹
脂（顔料分散型フォトレジスト等）を透明なガラス基板
上に塗布し、露光現像を行って所望の着色パターンを形
成するものであり、これを赤、緑、青の各着色パターン
について繰り返して行なうことにより着色パターンを得
る。この他にも、透明なガラス基板上にオフセット凹版
印刷等の印刷方式により着色パターンを形成する方式、
透明なガラス基板上に所望の着色パターンに対応した形
状の透明電極パターンを形成して着色すべき電極パター
ンのみ通電して色材を電着する電着方式等がある。上記
方式以外にも、色材の真空蒸着によって透明なガラス基
板に着色パターンを形成する蒸着方式、カラー写真と同
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
カラー銀塩写真方式等が提案されている。

【００１０】現在実用化されているカラーフィルタの着
色パターン形成方法のうち、前記染色法及び顔料分散法
等は、必要な色数だけ感光性樹脂の塗布（コーティン
グ）、プリベーク処理、パターン露光、現像、ポストベ
ーク処理等を繰り返す必要があり、そのため、製造工程
に時間が掛かる。また、感光性樹脂を大型のガラス基板
に均一に塗布することが困難であるため、大型のカラー
フィルタを製造することが困難である。また上記電着法
は、着色パターンに対応して透明電極パターンを形成し
なければならず、また同色の着色パターンに対応する透
明電極パターンは電気的に導通接続している必要があ
り、透明電極パターンの形状に配慮が必要であるが故
に、着色パターンの形状や着色パターンの配列に制約が
生じる。また、透明電極のパターン化には高度な微細加
工技術が要求される。また、前記電着法の欠点を解消す
る方法として、ガラス基板全面に形成した透明導電膜
（透明電極膜）上にフォトレジストを塗布し、所望の着
色パターン形状にフォトレジストを除去した後に透明導
電膜を通電させて、露出した透明導電膜上に着色パター
ン形状に選択的に色材を電着する方法が提案されている
が、１色毎にフォトレジストを着色パターン形状にパタ
ーニングする必要があり、煩雑な工程となることが避け
られない。これらの方法に比較して、印刷法では感光液
の繰り返し塗布、繰り返し露光、繰り返し現像といった
製造工程がないため比較的簡便であるものの、着色パタ
ーンの形状や位置精度においてはやや劣り、カラーフィ
ルタに使用するためには、高度で特殊な印刷技術が要求
される。

【００１１】そこで、より簡便で、比較的良好な着色パ
ターンが形成でき、大型のカラーフィルタに最適な方法
として、電子写真法による着色パターンの形成方法が、
特開昭４８−１６５２９号公報、特開昭５６−６９６０
４号公報、特開昭５６−１１７２１０号公報、特開昭６
３−２３４２０３号公報に示されている。これらの方法
においては、支持体（例えば透明ガラス基板）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な
う工程と、パターン露光によってカラーフィルタの画素
形状（着色パターン形状）の静電潜像を形成する工程
と、静電潜像に着色トナーを付着させる現像工程とを、
赤、緑、青の３回、若しくは赤、緑、青、黒（ブラック
マトリクスパターン）の４回繰り返して着色パターンを
形成するものである。電子写真方式によるカラーフィル
タの製造においては、一般に透明なガラス基板上に透明
導電層、光導電層を形成したものを基板として用い、こ
の基板上に、赤、緑、青の各着色パターン（画素パター
ン）を形成してカラーフィルタを得るものである。

【００１２】上記のような各種製造方式によるカラーフ
ィルタを、反射型カラー液晶ディスプレイとして使用す
るためには、図５に示したように、液晶パネルの外側に
反射板を設けるか、あるいは図７のようにカラーフィル
タを形成する前に、予め基板に反射板を設ける必要があ
り、液晶ディスプレイのアッセンブルに必要な部品点数
の増加、カラーフィルタ製造工程の複雑さを招くといっ
た問題が生じる。

【００１３】本発明の目的は、カラー液晶ディスプレイ
に必要な部品点数の増加、カラーフィルタ製造工程数の
増加等の問題点を解消して、同時に簡便な方法で製造で
きるようにすることにある。さらに言えば、電子写真方
式を使用して、比較的良好な反射型のカラーフィルタ用
着色パターン（カラー着色画素パターン）が簡便に形成
でき、大型のカラーフィルタも比較的容易に製造できる
ようにすることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、基
板上に、高反射性の導電膜、透明な光導電膜、所望形状
の着色パターンがこの順に積層されていることを特徴と
するカラーフィルタである。

【００１５】また、本発明の第２発明は、表面が高反射
性の導電性基板上に、透明な光導電膜、所望形状の着色
パターンがこの順に積層されていることを特徴とするカ
ラーフィルタである。

【００１６】また、本発明は、上記第１発明又は第２発
明のカラーフィルタにおいて、高反射性の前記導電膜の
反射率、又は表面が高反射性の前記導電性基板の反射率
が、８０％以上であるカラーフィルタである。

【００１７】また、本発明の第３発明は、基板上に、高
反射性の導電膜と透明な光導電膜とをこの順に形成した
後、該光導電膜を所定の極性に帯電する工程と、該光導
電膜を選択的に露光して静電潜像パターンを形成する工
程と、該静電潜像パターンをブルー（Blue) 、グリーン
(Green) 、レッド(Red) の各着色トナーで現像してカラ
ーフィルタ用着色パターンを形成する工程とを経ること
を特徴とするカラーフィルタの製造方法である。

【００１８】また、本発明の第４発明は、表面が高反射
性の基板上に、透明な光導電膜を形成した後、該光導電
膜を所定の極性に帯電する工程と、該光導電膜を選択的
に露光して静電潜像パターンを形成する工程と、該静電
潜像パターンをブルー（Blue) 、グリーン(Green) 、レ
ッド(Red) の各着色トナーで現像してカラーフィルタ用
着色パターンを形成する工程とを経ることを特徴とする
カラーフィルタの製造方法である。

【００１９】また、本発明の上記第３発明又は第４発明
のカラーフィルタの製造方法において、高反射性の前記
導電膜又は表面が高反射性の前記基板として、反射率８
０％以上の導電膜又は基板を使用するカラーフィルタの
製造方法である。

【００２０】

【実施例】本発明の第１発明のカラーフィルタを、図１
に従って詳細に説明すれば、ガラス基板、合成樹脂基板
等の基板１上に、アルミニウム又は銀等の高い反射率を
有する導電膜２（不透明がよいが、半透明であってもよ
い）を備え、該導電膜２上に透明な光導電膜３を積層状
態で備える。さらにその上に、コントラスト効果を付与
するためのブラックマトリクスパターン４と、ブルー
（Blue) 、グリーン(Green) 、レッド(Red) の各着色パ
ターン５，６，７（カラー画素パターン）を設けたもの
である。

【００２１】また本発明の第２発明のカラーフィルタ
を、図２に従って詳細に説明すれば、高い反射率を有す
る導電性基板（平滑表面を有する金属基板）８上に、透
明な光導電膜３を備え、さらにその上に、コントラスト
効果を付与するためのブラックマトリクスパターン４
と、ブルー（Blue) 、グリーン(Green) 、レッド(Red)
の各着色パターン５，６，７（カラー画素パターン）を
設けたものである。

【００２２】上記第１発明のカラーフィルタ又は上記第
２発明のカラーフィルタは、導電膜２あるいは導電性基
板８が、反射型液晶ディスプレイの反射層（反射板）と
して機能すると同時に、電子写真方式で、ブラックマト
リクスパターン４と、ブルー（Blue) 、グリーン(Gree
n) 、レッド(Red) の各着色パターン５，６，７（カラ
ー画素パターン）を形成する際におけるアース（導電
層）として機能するものである。

【００２３】現在市販されている反射型液晶ディスプレ
イ（例えばモノクロタイプ）の総体的な反射率（ディス
プレイに対する反射層を介した入射光と射出光との比
率）は約３０％程度であり、反射型カラー液晶ディスプ
レイの総体的な反射率（ディスプレイに対するレッド
（赤）、グリーン（緑）、ブルー（青）の各着色パター
ン及び反射層を介した各着色パターン毎の入射光と射出
光との比率）も、これと同程度の反射率が得られること
が望ましく、そのためには、本発明における前記高反射
性の導電膜２あるいは導電性基板８による反射層（反射
板）の反射率をできるだけ高く設定することが必要であ
る。

【００２４】ところで、高分子分散型液晶は、透明マイ
クロカプセル内に無配向の液晶分子（ネマチック型）を
封入した液晶粒子を高分子樹脂中に分散したものであ
り、対向電極間に封入して電界を印加（ＯＮ）すること
によって、粒子内の液晶分子は同一方向に配向して透明
状態になり、印加を解除（ＯＦＦ）することによって、
無配向状態となって配向が乱れ不透明状態になるもので
あるが、一般的に透明状態での透過率は約９５％であ
る。

【００２５】本発明のカラーフィルタにおいては、前記
導電膜２、又は導電性基板８による反射率は８０％以上
に設定される。また上述したように高分子分散型液晶層
の透明状態での透過率は約９５％である。またカラーフ
ィルタの各着色パターン５，６，７の各々パターンの透
過率は、入射光である白色光のほぼ１／３を分光透過し
ていることから約３０％である。

【００２６】一般的に反射型カラー液晶ディスプレイの
レッド（赤）、グリーン（緑）、ブルー（青）の各着色
パターン５，６，７毎の反射層を介した反射率Ｒｅは、
反射層（反射板）の反射率をｒ、液晶層の透過率を
ｔ₁、着色パターンの透過率ｔ₂とすれば、下記の関係
式が得られる。なお液晶層に関しては入射光透過と反射
光透過の２回透過が生じ、着色パターンに関しては入射
光透過と反射光透過の２回透過が生じるが分光透過であ
るので、実質的に１回透過である。Ｒｅ＝ｒ×ｔ₁ ²×ｔ₂

【００２７】ここで反射層（前記導電膜２又は導電性基
板８）の反射率ｒ＝０．８０、液晶層の透過率ｔ₁＝
０．９５、各着色パターンの透過率ｔ₂＝０．３０とす
れば、反射型カラー液晶ディスプレイの各着色パターン
５，６，７毎の総体的な反射率Ｒｅは、Ｒｅ＝０．８０×（０．９５）²×０．３０＝０．２１
７となる。また、反射層（前記導電膜２又は導電性基板
８）の反射率ｒ＝０．９０、液晶層の透過率ｔ₁＝０．
９５、各着色パターンの透過率ｔ₂＝０．３０とすれ
ば、反射型カラー液晶ディスプレイの各着色パターン
５，６，７毎の総体的な反射率Ｒｅは、Ｒｅ＝０．９０×（０．９５）²×０．３０＝０．２４
４となる。また、反射層（前記導電膜２又は導電性基板
８）の反射率ｒ＝０．９５、液晶層の透過率ｔ₁＝０．
９５、各着色パターンの透過率ｔ₂＝０．３０とすれ
ば、反射型カラー液晶ディスプレイの各着色パターン
５，６，７毎の総体的な反射率Ｒｅは、Ｒｅ＝０．９５×（０．９５）²×０．３０＝０．２５
７となる。

【００２８】液晶層側からに入射する光線の入射光量を
１００とすれば、反射層（反射板）で反射して、再度液
晶層側に射出するカラー液晶ディスプレイの反射光量
（ゲイン）は２１．７〜２５．７以上となり、上記第１
発明のカラーフィルタ、又は上記第２発明のカラーフィ
ルタにおいて、高反射性の導電膜２（反射率８０％以
上）又は高反射性の導電性基板８（反射率８０％以上）
を備えた第３発明のカラーフィルタを用いた反射型カラ
ー液晶ディスプレイの総体的な反射率は約２１．７％〜
２５．７％以上が得られる。

【００２９】次に、本発明の第４発明、又は第５発明の
カラーフィルタの製造方法を、図１又は図２に示す実施
例に従って以下に詳細に説明する。第４発明のカラーフ
ィルタの製造方法は、図１、ガラス製又はプラスチック
製等の基板１（必ずしも透明でなくてもよい）上に、高
い反射率を有する導電膜２を形成する。該導電膜２は、
高い反射率を有することと同時に、なるべく可視光全領
域に亘って平均した一定の反射特性を有し、特定の色に
着色していないことが好ましいものであり、アルミニウ
ム、銀などが最適である。また、該導電膜２の導電性能
は、電子写真プロセスにおいてアースとして機能するに
足るものであれば良く、膜厚は０．０３μｍ以上であ
り、好ましくは０．０５μｍ以上であるが特に限定はし
ない。上記導電膜２は、通常は真空蒸着法、スパッタ蒸
着法等の蒸着方式で形成すれば良いが、被膜の密着性、
膜厚の均一性等が良好に得られるものであれば、上記方
式に限定されるものではなく、例えば、メッキ法、コー
ティング法、金属研磨法などの種々の方法で形成するこ
とが可能である。また第５発明のカラーフィルタの製造
方法は、図２、アルミニウム等の表面反射率の高い金属
製の薄板状の導電性基板８を用い、該基板８上には前記
導電膜は必要としない。

【００３０】次に、図１の上記第４発明における導電膜
２上、又は図２の第５発明における導電性基板８上に、
可視光域（４００〜７００ｎｍ）に光吸収性を持たない
透明な光導電膜３を形成する。透明な光導電膜３の形成
には、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアン
トラセン、ポリビニルアクリジン等の有機光導電性樹脂
等、光導電体が使用でき、この中でポリ−ビニルカルバ
ゾールが優れた光導電性を有することから特に好ましい
ものである。また、Ｎ−ビニルカルバゾール、ビニルア
ントラセン、ビニルアクリジン等のうちのいずれか１乃
至２種以上と、各種アクリル酸エステルとの共重合体
を、適宜重合比によって使用してもよく、共重合体を使
用することで耐溶剤性や密着性等を改善できる。

【００３１】上記光導電膜３を形成する方法としては、
上記光導電体をシクロヘキサノン、テトラヒドロフラン
等の溶剤に溶解して、スピンコート法、ロールコート
法、ディップコート法、スクリーン印刷法等の各種塗布
方式にて、導電膜上、又は導電性基板上に塗布して光導
電膜３を形成する。光導電膜３の膜厚は、０．５μｍ〜
２０μｍの範囲、あるいはその前後が使用可能な範囲で
あるが、カラーフィルタとして使用するので、膜厚はで
きる限り薄い方が好ましく、帯電電位が十分に得られる
こと、帯電電位の暗減衰が許容範囲内であること、均一
な塗膜が形成できること等を考慮して、１〜５μｍの範
囲が適当である。上記のようにして、基板１上に形成さ
れた高反射性を有する導電膜２上、又は高反射性を有す
る導電性基板８上に、光導電膜３を積層して電子写真感
光体を形成する。

【００３２】次いで、コロナ帯電器を用いて、上記電子
写真感光体の表面（光導電膜３）に帯電を行なう。帯電
電位は、１００Ｖ乃至１０００Ｖの範囲が適当であり、
現像に使用する着色トナーの保有する電化、着色パター
ンの分光特性、膜厚等に応じて最適な帯電電位を設定す
る。

【００３３】次いで、所望の開口パターン（カラーフィ
ルタとして形成すべき着色パターン相当のパターン）を
有するフォトマスクを介して、帯電状態の光導電膜３に
紫外線をパターン露光して、該光導電膜３の紫外線の照
射された部分は、その下層の導電膜２（図１参照）又は
導電性基板８（図２参照）を接地（アース）することに
よって帯電量が減衰し、光導電膜３にはフォトマスクの
開口パターンに対応した帯電電位の有無によるパター
ン、所謂静電潜像が形成される。なお露光には、上述し
たフォトマスクによるパターン露光以外に、紫外線のス
ポット光（ビーム光）を用いて着色パターン形状に走査
露光することも可能である。

【００３４】静電潜像が形成された上記基板（第３発明
の高反射性導電膜２を形成した基板１、又は第４発明の
高反射性導電性基板８）は、液体状の着色トナー（又は
粉体状の着色トナー）に浸漬することにより静電潜像を
現像処理して顕像化して、基板１又は基板８上の光導電
膜３上に着色パターン５，６，７を形成する。

【００３５】ここで使用する上記液体トナーは、着色材
として有機顔料を使用し、バインダー樹脂、電荷調整剤
とともに、電気絶縁性の液体中に分散したものである。
有機顔料としては、赤、緑、青のそれぞれ良好な分光特
性を有する、アゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ
系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン
系、イソインドリン系、アントラキノン系、ペリレン
系、ペリノン系、チオインジゴ系等の有機顔料のうちの
１乃至２種以上が用いられる。

【００３６】また上記電気絶縁性の液体は、誘電率３．
５以下、体積抵抗１０７Ω・ｃｍ以上の炭化水素系溶剤
である。好ましい例としては、アイソパーＧ，Ｈ，Ｌ
（エクソン社製）、シェルゾールＡ，ＡＢ（シェル社
製）、ナフテゾールＬ，Ｍ，Ｈ（日本石油化学（株）
製）等がある。

【００３７】上記バインダー樹脂には、ブタジエン樹
脂、アクリル樹脂、スチレン／ブタジエン樹脂、アルキ
ッド樹脂等が使用できる。また、電荷調整剤としては、
ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト等のナフテン
酸金属塩や、２−エチルヘキサンコバルト等の金属石鹸
類、石油系スルホン酸金属塩、レシチン、ポリビニルピ
ロリドン樹脂、ポリアミド樹脂等が使用できる。

【００３８】上記光導電膜３に対するコロナ帯電操作
と、パターン露光と、着色トナーによる現像処理とを、
それぞれ赤、緑、青のそれぞれ着色パターン５，６，７
について各色毎に繰り返し行なうことによって、上記基
板（第３発明の高反射性導電膜２を形成した基板１、又
は第４発明の高反射性導電性基板８）上の光導電膜３上
に、赤、緑、青のそれぞれ着色パターン５，６，７を１
単位着色パターンとする多数単位の着色パターンによる
カラーフィルタ用着色パターンを形成する。

【００３９】このようにして、図１又は図２に示すよう
な反射型カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ２
４が得られ、必要に応じて、ブラックマトリクスパター
ン４についても同様にしてパターン形成する。また着色
パターン５，６，７、又はフラックマトリクスパターン
４、着色パターン５，６，７を形成した後に、その上に
図８に示すような透明なオーバーコート９を形成しても
よい。上記第４発明又は第５発明の製造方法により得ら
れたそれぞれ上記カラーフィルタ２４（図１、図２参
照）は、図７に示すような反射型カラー液晶ディスプレ
イのカラーフィルタ２４としてアッセンブリングして使
用するものである。

【００４０】

【作用】本発明の第１発明、又は第２発明のカラーフィ
ルタは、図１に示すように基板１上に高反射性を有する
導電膜２上に透明な光導電膜３、又は図２に示すように
高反射性を有する導電性基板８上に透明な光導電膜３を
設けて、電子写真感光体を形成し、電子写真方式によ
り、光導電膜３上に着色パターン（カラー画素パター
ン）を形成したものである。上記第１発明又は第２発明
のカラーフィルタは、その製造方法に起因して、構造上
において下層の導電膜２（第１発明として記載）、又は
導電性基板８（第２発明として記載）による電子写真方
式における導電層を兼ねた高い反射率を有する所謂反射
層（反射板）を備えており、反射型カラー液晶ディスプ
レイのアッセンブル用のカラーフィルタとして使用する
のに好適な構造を備えている。また、上記本発明のカラ
ーフィルタの反射層（導電膜２、又は導電性基板８）
は、反射率が８０％以上の高い反射率を有するので、反
射型液晶ディスプレイとしての総体的な良好な反射率が
得られる。

【００４１】また、本発明の第４発明、又は第５発明の
カラーフィルタの製造方法においては、最も簡便な方式
である電子写真方式を使用して着色パターンを形成する
ものであり、電子写真方式によるパターン形成に使用す
る電子写真感光体に不可欠な導電層として、高反射率の
導電膜２、又は高反射率の導電性基板８を使用している
ため、電子写真方式によるカラーフィルタの製造におい
て使用された導電層を製造後にそのまま残存させて、反
射型カラー液晶ディスプレイの反射層（反射板）として
機能させることができるものである。

【００４２】以下に具体的実施例を示す。＜実施例１＞ガラス基板に、真空蒸着法により、アルミ
ニウム膜を０．１μｍの膜厚で蒸着して導電膜を形成し
た。このアルミニウム膜の反射率は、可視光領域におい
て９０％であった。次いで、該導電膜上に、Ｎ−ビニル
カルバゾールと、アクリル酸エステルとしてＮ−ブトキ
シメチルアクリルアミドとの共重合体（例えば共重合
比；８０：２０）の２０％シクロヘキサノン溶液を塗布
し、２００℃で１時間焼成し、膜厚２μｍの光導電膜を
得た。次いで、スコロトロン型帯電器（コロナ帯電器）
を用いて、帯電電圧６ＫＶ、バイアス電圧３００Ｖで帯
電を行い、基板上の光導電膜に２５０Ｖの帯電を付与し
た後、まず、ブラックマトリクスパターン相当のパター
ンが形成されているフォトマスクを光導電膜上に重ね、
超高圧水銀ランプを用いて２０ｍＪ／ｃｍ²の露光を行
って、光導電膜にブラックマトリクスパターン相当の静
電潜像を形成した。次いで、上記基板を、黒色液体トナ
ーに浸漬して、光導電膜に形成された静電潜像を現像処
理し、アルミニウム薄膜による前記導電膜上にブラック
マトリクスパターンを得た。同様にして、帯電（導電膜
への帯電処理）、露光（それぞれ赤色の着色パターン相
当、緑色の着色パターン相当、青色の着色パターン相当
の露光）、現像（それぞれ赤色液体トナー、緑色液体ト
ナー、青色液体トナーを用いて現像）の操作を、赤色着
色パターン、緑色着色パターン、青色着色パターンの各
着色パターンについて行って、最終的にアルミニウム薄
膜による前記導電膜上に、上記ブラックマトリクスパタ
ーン、及び赤、緑、青の各着色パターンを形成し、反射
型のカラーフィルタを得た。

【００４３】得られた上記反射型カラーフィルタの高反
射性導電膜上での各着色パターンの反射率は、赤色の着
色パターンが８０％（６１０ｎｍの分光照射測定）、緑
色の着色パターンが６５％（５４０ｎｍの分光照射測
定）、青色の着色パターンが７５％（４５０ｎｍの分光
照射測定）であった。

【００４４】上記ブラックマトリクスパターン、及び
緑、青の各着色パターンの形成に使用した黒色、緑色、
青色の各液体トナーは、アミノ変性ポリブタジエン樹脂
と、下記有機顔料とを、二本ロールミルにて良く混練し
て細かく粉砕して、分散混合した後、ナフテゾールＬ
（日本石油化学（株）製）を加えて、サンドミルにて混
練して分散させ、電荷調整剤を加えて調整した。上記黒
色、緑色、青色の各有機顔料は、黒色はチタンブラック
１０Ｓ（三菱マテリアル社製）、青色はヘリオゲンブル
ーＬ６７００Ｆ（ＢＡＳＦ社製）、緑色はヘリオゲング
リーンＬ９３６１（ＢＡＳＦ社製）を使用した。

【００４５】また上記赤の着色パターンの形成に使用し
た赤色の液体トナーは、ポリブタジエン樹脂（商品名；
Ｒ−４５−ＥＰＴ、出光石油化学（株）製）と、赤色顔
料としてクロモフタルレッドＡ２Ｂ（ＢＡＳＦ社製）を
使用し、上記同様の手順で作製した。

【００４６】電荷調整剤は、黒色及び青色の液体トナー
にはオクテン酸ジルコニウム、赤色及び緑色の液体トナ
ーには大豆レシチンを使用した。

【００４７】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、高反射率を
有する導電膜を形成して導電性を付与した基板、又は高
反射率を有する導電性基板と、その上に設けた透明な光
導電膜からなる電子写真感光体を形成して、その上に
赤、緑、青の各着色パターン（カラー表示画素パター
ン）、及び必要に応じてブラックマトリクスパターンを
形成したカラーフィルタであり、導電膜又は導電性基板
は、電子写真感光体の除電用のアースとして必要な導電
層と反射型液晶ディスプレイとして必要な反射層（反射
板）の両方の機能があり、また、その構造上、着色パタ
ーンの下層に高い反射率を有する反射層を備えているの
で、反射型カラー液晶ディスプレイとして使用するのに
適している。

【００４８】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
は、着色パターンを電子写真方式で形成する際に、電子
写真方式による着色パターン形成において必要な除電用
の導電層として高反射率を有する導電膜又は導電性基板
を使用するものであり、パターン形成した後において
は、前記導電膜又は導電性基板は、反射型液晶ディスプ
レイの反射層として利用でき、新たな反射層の形成工程
を必要とせず能率的に製造できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例を示す側断
面図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの他の実施例を示す側
断面図である。

【図３】一般的な透過型カラー液晶ディスプレイの側断
面図である。

【図４】一般的な高分子分散型液晶を用いた透過型液晶
ディスプレイの断面図である。

【図５】一般的な反射型カラー液晶ディスプレイの側断
面図である。

【図６】一般的な反射型カラー液晶ディスプレイの側断
面図である。

【図７】本発明のカラーフィルタを使用するのに最適な
一般的な反射型カラー液晶ディスプレイの側断面図であ
る。

【図８】一般的な透過型カラー液晶ディスプレイに用い
られるカラーフィルタの側断面図である。

【符合の説明】

１…基板２…導電膜３…光導電膜４…ブラックマ
トリクスパターン５，６，７…着色パターン８…導電性基板９…オー
バーコート１０…透明パターン電極１１…配向膜１２…液晶
１３…ガラス基板１４…ガラス基板１５…偏光板１６…バックライト
１７…高分子樹脂１８…液晶粒子１９…ガラス基板２０…ガラス基板
２１…反射板２２…反射板２３…反射板２４…カラーフィルタ２
５…液晶封入シール材

フロントページの続き (72)発明者長瀬俊郎東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、高反射性の導電膜、透明な光導
電膜、所望形状の着色パターンがこの順に積層されてい
ることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】表面が高反射性の導電性基板上に、透明な
光導電膜、所望形状の着色パターンがこの順に積層され
ていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項３】請求項１記載の高反射性の導電膜の反射
率、又は請求項２記載の表面が高反射性の導電性基板の
反射率が、８０％以上である請求項１又は請求項２に記
載のカラーフィルタ。
【請求項４】基板上に、高反射性の導電膜と透明な光導
電膜とをこの順に形成した後、該光導電膜を所定の極性
に帯電する工程と、該光導電膜を選択的に露光して静電
潜像パターンを形成する工程と、該静電潜像パターンを
ブルー（Blue) 、グリーン(Green) 、レッド(Red) の各
着色トナーで現像してカラーフィルタ用着色パターンを
形成する工程とを経ることを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項５】表面が高反射性の基板上に、透明な光導電
膜を形成した後、該光導電膜を所定の極性に帯電する工
程と、該光導電膜を選択的に露光して静電潜像パターン
を形成する工程と、該静電潜像パターンをブルー（Blu
e) 、グリーン(Green) 、レッド(Red) の各着色トナー
で現像してカラーフィルタ用着色パターンを形成する工
程とを経ることを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
【請求項６】請求項４記載の高反射性の導電膜又は表面
が高反射性の基板として、反射率８０％以上の導電膜又
は基板を使用する請求項４又は請求項５に記載のカラー
フィルタの製造方法。