JPH08179121A - 多色カラーフィルターおよび多色表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電着法による多色カラーフィルターの製造方
法において、当該カラーフィルターを用いて多色表示装
置を製造する際にシール部となる所定の部分に着色塗膜
が形成されないように絶縁性保護膜を形成して電着を行
う場合、該保護膜の周辺の非通電回路上に着色塗膜が形
成されるバイポーラ現象の発生を防止する。 【構成】 電着によって多色着色塗膜を形成する際の少
なくとも第一色着色塗膜を形成するために行う電着を、
昇圧時間を要して所定の電圧に昇圧して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多色カラーフィルターお
よび多色表示装置の製造方法に関する。更に詳しくは、
本発明は、多色カラーフィルターを電着法によって製造
する方法、およびそのカラーフィルターを用いる多色表
示装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】カラ
ー液晶表示装置（ＬＣＤ）などの多色表示装置に有用な
多色カラーフィルターは、染色法、顔料分散法、電着
法、印刷法などの方法によって、透明基板上に、一般的
には、赤色、緑色および青色などの多色の着色塗膜およ
びブラックマトリックスを形成することによって製造さ
れることが知られている。これらの方法のうち、電着法
は、導電性回路を有する透明基板と対向電極を電着液中
に浸漬し、所定の電圧を印加し熱処理するだけで精度よ
く着色塗膜を形成することができ、工程が簡単で、歩留
りがよく、安価にカラーフィルターを製造することがで
きる点で、特に、工業的に有利である。

【０００３】電着法による多色カラーフィルターは、例
えば、特開昭６３−２４０５０３号公報に記載されてい
るように、ガラスなどの透明基板上に設けられた複数の
導電性回路中、第一色着色塗膜を形成しようとする所定
の回路に一括して横断的に給電線を設け、該所定の回路
のみに通電、電着を行って第一色着色塗膜を形成し、引
き続き、同様に残りの回路に順次通電、電着を行って多
色着色塗膜を形成することによって製造されている。ま
た、カラーＬＣＤは、多色カラーフィルター、偏光板お
よび透明電極などを一体的に成形してなる一方の成形基
板と、偏光板および対向電極などを一体的に成形してな
る他方の成形基板とを対峙させ、その周辺をシール剤を
用いてシールした後、両成形基板間に液晶を封入して製
造されている。このようにして両成形基板をシールする
際、多色カラーフィルターのシール部に着色塗膜が存在
すると両成形基板の接着性が損なわれることが知られて
いる。

【０００４】このようなことから、従来の電着法による
多色カラーフィルターの製造方法においては、シール部
となる部分に着色塗膜が形成されないように、導電性回
路上の所定の位置に絶縁性の保護膜を形成した後、上述
のとおり、順次、電着を行って多色着色塗膜を形成して
いる。

【０００５】しかしながら、このような従来の電着法カ
ラーフィルターの製造方法において、例えば、それぞれ
異なる三色のカラーフィルターを製造する場合、第一色
着色塗膜を形成しようとする所定の回路のみに通電、電
着を行って第一色着色塗膜を形成する過程において、当
該回路に挟まれた非通電回路上の保護膜の周辺部にも第
一色着色塗膜が形成され、以下同様に、第二色着色塗膜
形成時も同様の現象が発生することが知られている。こ
のような現象は、バイポーラ現象として知られている。
バイポーラ現象が発生したカラーフィルターは、着色塗
膜の混色のみならず、塗膜の平坦性も損なわれ、カラー
ＬＣＤの表示品位が著しく低下するために、その解決が
強く望まれている。

【０００６】特開平６−３００９１１号公報には、着色
塗膜の形成に直接的に必要のない、所謂、ダミー電極パ
ターンを設けることによってバイポーラ現象を防止する
方法が開示されている。また、特開平６−３０８３２１
号公報には、電極パターンを複雑な形状にパターニング
することによってバイポーラ現象を防止する方法が開示
されている。本発明者らは、更に工業的有利にバイポー
ラ現象の発生を防止する方法について鋭意検討を行い、
本発明を完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
設けられた複数の導電性回路中、第一色着色塗膜を形成
しようとする所定の回路に一括して横断的に給電線を設
けて通電し、所定の電圧で電着を行うことによって該回
路上に第一色着色塗膜を形成し、引き続き、同様にして
順次通電、電着を行うことによって導電性回路上に多色
着色塗膜を形成する電着法カラーフィルターの製造方法
において、少なくとも第一色着色塗膜を形成する電着
を、昇圧時間を要して所定の電圧に昇圧して行うことを
特徴とする多色カラーフィルターの製造方法、およびそ
のカラーフィルターを用いることを特徴とする多色表示
装置の製造方法を提供する。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明を
実施するにあたり、表面に設けられた、互いに絶縁され
た複数の導電性回路中、第一色着色塗膜を形成しようと
する所定の回路に一括して横断的に給電線が設けられて
おり、且つ、多色表示装置を製造する際、シール部とな
る部分に着色塗膜が形成されないように、導電性回路上
の所定の位置に該回路のパターンに対して横断的に絶縁
性の保護膜が形成されている透明基板を準備する。

【０００９】透明基板としては、ガラス板、プラスチッ
ク板などを使用することができる。このような透明基板
上に、常法によって、ＩＴＯ膜（錫をドープした酸化イ
ンジウム膜）またはネサ膜（アンチモンドープした酸化
錫膜）などの導電性膜を形成し、次いで、エッチングな
どの方法によって、互いに絶縁された、ストライプ状な
どの所望の形状を有する複数の導電性回路を形成するこ
とができる。

【００１０】給電線は、銅テープあるいは銀などの導電
性粒子を含有する樹脂ペーストなどを用い、常法によっ
て、複数の導電性回路中の通電する所定の導電性回路の
みを一括して、回路のパターンに対して横断的に設ける
ことができる。絶縁性の保護膜は、絶縁性の高分子材料
や無機材料を用い、フォトリソグラフィー、印刷技術、
塗装技術あるいはスパッタリングなどの成膜技術などに
よって、多色表示装置を製造する際にシール部となる導
電性回路上の所定の位置に、回路のパターンに対して横
断的に形成することができる。

【００１１】このようにして、第一色着色塗膜を形成す
る目的で準備した透明基板の平面の模式図は図１に示す
とおりである。因みに、第二色着色塗膜を形成する場合
には、第一色着色塗膜形成後、図１中、回路ａのみに一
括して横断的に設けられた第一色着色塗膜形成用の給電
線を、所望により除去した後、回路ｂのみに一括して横
断的に給電線を設けて通電、電着を行う。

【００１２】電着は一般に公知の方法で行うことができ
る。電着法には、アニオン系とカチオン系が知られてお
り、本発明においてはそのいずれの方法も使用可能であ
るが、回路への影響が少ないことなどからアニオン系電
着法が好ましい。電着に用いる電着液の樹脂材料（バイ
ンダー）としては、マレイン化油系、アクリル系、ポリ
エステル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系など
の熱硬化性または光硬化性の樹脂があげられる。これら
は、それぞれ単独で、あるいは混合して使用できる。こ
れらのバインダーに染料、顔料などの所望の色相を有す
る色素を配合する。電着液は、一般に、バインダー、色
素等の成分を適当な溶媒に分散、溶解、希釈して調製す
ることができる。溶媒としては、水および有機溶剤など
が使用される。

【００１３】電着槽としては、電着液を保持できる材質
の絶縁物であれば特に限定されず、たとえば、硬質塩化
ビニール、アクリル樹脂等のプラスチック製の電着槽が
用いられる。

【００１４】このような電着槽内に上記の電着液を入
れ、上記のとおり準備した透明基板を対向電極と共にそ
れぞれが対峙するように平行に設置する。アニオン電着
を行う場合は、透明基板上の導電性回路を陽極とし、対
向電極を陰極として所定の電圧を印加すると、その導電
性回路上に選択的に着色塗膜が形成される。

【００１５】電着は、従来から行われているように、１
０〜３００Ｖの電圧を１秒〜３分程度印加して行うこと
によって所望の膜厚を有する電着塗膜を得ることができ
る。本発明においては、電圧を印加する際に、従来行わ
れているように一挙に所定の電圧に昇圧するのではな
く、昇圧時間を要して所定電圧に昇圧するという電圧の
印加方法を採用する必要がある。このような電圧の印加
方法は、少なくとも第一色着色塗膜形成時に適用する必
要があるが、所望の着色塗膜を形成するために所定の回
路に通電する際、他色の着色塗膜を形成しようとする非
通電回路が残存している限りこのような印加方法を適用
することが好ましい。例えば、赤、緑および青色着色塗
膜をその順に形成する場合には、赤および緑色着色塗膜
を形成する際にこのような印加方法を適用することが好
ましい。

【００１６】所定電圧に昇圧するために要する時間は、
バイポーラ現象の発生が防止できる限り特に制限されな
いが、通常は数秒以上であり、一方、時間が長すぎると
着色塗膜の平坦性を損なうおそれがあり、また、生産性
を低下することにもなるので、好ましくは３０秒以下、
工業的に最も好ましくは１０〜１５秒以下である。この
ような昇圧時間の調整手段は、特に制限されないが、例
えば、整流器のプログラムを調整して行う方法などが挙
げられる。

【００１７】電着終了後、着色塗膜はよく洗浄して塗膜
上の不要物質を除去することが望ましく、また、必要に
より、１００〜２８０℃、１０〜１２０分の熱処理を施
して塗膜強度を高めることができる。

【００１８】本発明の方法によって電着を行い着色塗膜
を形成した後、必要により、常法により各着色塗膜間に
ブラックマトリックスを形成してもよく、また、予めブ
ラックマトリックスを形成した基板を準備し、次いで上
記の本発明の方法によって電着を行ってもよい。

【００１９】このようにしてバイポーラ現象の発生を効
率的、且つ、工業的有利に防止することができ、また、
このようにして得られたカラーフィルターを用い、常法
によって、表示品位が優れた多色表示装置を製造するこ
とができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明する。この実施例は本発明方法の一例を示すもので本
発明を限定するものではない。

【００２１】実施例 エスビアＥＤ−３０００（水溶性ポリエステル樹脂およ
び水溶性メラミン樹脂からなる樹脂成分７０重量％、お
よびブチルセロソルブ、エチルセロソルブおよびｎ−ブ
タノールからなる溶剤成分３０重量％からなる電着用塗
料）と水との溶液（エスビアＥＤ−３０００：水重量比
＝５：１２０）に、ピグメントレッド４ＢＳ（山陽色素
社製）および透明酸化鉄（ＴＯＲ、大日精化社製）、フ
タロシアニングリーンＳＡＸ（山陽色素社製）ならびに
フタロシアニンブルーＳＲ−１５０（山陽色素社製）の
各顔料をそれぞれ混合、分散して赤、緑ならびに青色着
色用電着液を調整した。

【００２２】一方、表面に３種類の長さの異なった８０
μｍ幅のＩＴＯ（１５Ω／□）回路が２０μｍの間隔を
おいて（１００μｍピッチ）ストライプ状に形成され、
保護膜として幅５ｍｍのウレタン樹脂膜が、最長回路の
上端から２ｃｍ下に回路に対して横断的に貼付され、且
つ、最長回路のみを一括して回路に対して横断的に銀ペ
ースト（藤倉化成製）給電線が設けられている縦３５０
ｃｍ、横３００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を準
備した。

【００２３】上記のとおり準備した赤色着色用電着液に
上記の基板を浸漬し、銀ペースト給電線から通電し、０
Ｖから約１０秒を要して５０Ｖに昇圧し、同圧で１０秒
間維持して電源を切り電着を終了した。その結果、最長
回路上にのみ赤色着色塗膜が精度よく形成され、通電し
なかった他の回路上にはバイポーラの発生は全く観察で
きなかった。

【００２４】次いで、上記で赤色着色塗膜が形成された
基板を緑色着色用電着液に浸漬し、次の長さを有する回
路のみに設けられている給電線から通電し、上記と同条
件下に電着を行った。上記と同様に緑色着色塗膜が精度
よく形成されバイポーラの発生は全くなかった。最後
に、青色着色用電着液を用い、一挙に５０Ｖに昇圧した
以外は上記と同様に電着を行った結果、青色着色塗膜が
精度よく形成された。

【００２５】

【発明の効果】本発明の方法は、電着法カラーフィルタ
ーの製造方法において、所定の電圧を印加して所望の着
色塗膜を形成する際に、昇圧時間を要して所定電圧に昇
圧するという簡単な方法によって、従来からその解決が
強く望まれていたバイポーラ現象の発生を効果的に、且
つ、工業的有利に防止することができ、このようにして
得られたカラーフィルターを用いて表示品位が優れた多
色表示装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一色着色塗膜を形成する目的で準備した透明
基板の平面の模式図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ａ 最長の導電性回路 ２ｂ 次の長さの導電性回路 ２ｃ 最短の導電性回路 ３ 給電線 ４ 絶縁性保護層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に設けられた複数の導電性回
   路中、第一色着色塗膜を形成しようとする所定の回路に
   一括して横断的に給電線を設けて通電し、所定の電圧で
   電着を行うことによって該回路上に第一色着色塗膜を形
   成し、引き続き、同様にして順次通電、電着を行うこと
   によって導電性回路上に多色着色塗膜を形成する電着法
   カラーフィルターの製造方法において、少なくとも第一
   色着色塗膜を形成する電着を、昇圧時間を要して所定の
   電圧に昇圧して行うことを特徴とする多色カラーフィル
   ターの製造方法。
2. 【請求項２】 ３０秒以下の昇圧時間を要して１０〜３
   ００Ｖに昇圧し、同圧で１秒〜３分間通電して電着を行
   う請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法によって
   製造した多色カラーフィルターを用いることを特徴とす
   る多色表示装置の製造方法。