JPH08271719A - カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮光パターンと着色画素の重なる部分が外部
に突出することがなく、大画面への対応も可能になり、
しかも簡便で短時間に製造することができるカラーフィ
ルタ及びその製造方法を提供する。 【構成】 少なくとも、透明支持体２上に遮光パターン
４、遮光パターン４上に透明光導電体層６、透明光導電
体層６上に１種以上の着色画素７〜９を設けてなるカラ
ーフィルタにおいて、遮光パターン４の開口部４ａに透
明光導電体パターン５が遮光パターン４と面一に形成さ
れてな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、固体撮像素子や液晶表
示装置等に装着されて、色分解、色再生または反射率低
減等を行うために用いられるカラーフィルタ及びその製
造方法に係り、特に、遮光パターンと着色画素の重なる
部分が外部に突出することがなく、平坦性に優れたカラ
ーフィルタ及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、液晶表示装置に用いるカ
ラーフィルタの製造方法が数多く提案され、その内いく
つかの方法が実用化されている。一つは、染色法といわ
れる方法で、ガラス等の透明基板上に感光性樹脂を塗布
し、その後該感光性樹脂に所望のパターンを形成し、該
パターンを、例えば、レッド、グリーン、ブルーと順次
染色することにより３色の着色画素を有するカラーフィ
ルタを作製している。前記染色法は、各色毎に、感光液
の塗布、ソフトベーク、露光、現像、染色、ハードベー
クを繰り返し行っている。この染色法以外に、例えば、
透明基板上に、予め顔料等の色素を分散した感光性樹脂
を塗布し、その後該感光性樹脂に所望のパターンを形成
し、該パターンにグリーン、レッド、ブルーの着色画素
を順次形成する顔料分散法、透明基板上にＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）からなる透明導電層を成膜し、色パター
ンにあわせて微細加工してＩＴＯパターンとし、その後
各色ごとに各色用のＩＴＯパターンに通電することによ
り色材を電着して着色画素を形成する電着法、オフセッ
ト印刷等により透明基板上にグリーン、レッド、ブルー
の着色画素を順次印刷する印刷法、等も提案され、実用
化されている。

【０００３】しかしながら、上述した従来の製造方法の
うち、染色法及び顔料分散法においては、感光液の塗
布、ソフトベーク及びハードベークは比較的長時間を要
するために工程が長くなるという問題点があった。ま
た、大型の基板上に順次感光液を均一に塗布することは
困難である。また、電着法では、ＩＴＯパターンは製造
時に端子部で導通をとる必要があるので、同色の画素同
士を接続しておく必要があり、画素形状や画素配列に制
約が生じるという問題点があった。また、異なる色のパ
ターン間では前記ＩＴＯパターンは導通してはならない
ので、ＩＴＯのパターン化には高度な微細加工技術が必
要になるという問題点があった。また、印刷法では、感
光液の塗布、露光、現象という一連の工程、すなわちフ
ォトリソグラフィーによる工程が不必要になるので、製
造工程は前記染色法等と比較して短くて済むという利点
があるが、パターンの加工に際して高度の形状精度や位
置精度を実現させなければならず、製造技術としては極
めて高度なものを必要とし、さらに印刷技術としても極
めて特殊な技術が必要になるという問題点があった。

【０００４】そこで、特殊な技術を必要とせずに大面積
の基板に適用することができるカラーフィルタの製造方
法として、電子写真方式による方法が提案されている。
（例えば、特開昭４８−１６５２９号公報、特開昭５６
−６９６０４号公報、特開昭５６−１１７２１０号公
報、特開昭６３−２３４２０３号公報等参照のこと。）

【０００５】例えば、上記の特開昭６３−２３４２０３
号公報に開示されたカラーフィルタの製造方法について
説明する。まず、ガラス基板の一主面上に、スパッタリ
ング法によりＩＴＯからなる導電体を成膜し電子写真感
光体基板とし、次に、該導電膜上にスピンナーによりポ
リビニルカルバゾール等の有機光導電材料を含有する有
機溶剤を塗布・乾燥し、この導電体上に有機光導電膜
（電子写真感光体層）を形成する。次に、該有機光導電
膜の表面にコロナ放電により正の電荷を帯電させた後、
該有機光導電膜のフィルターの形成予定部以外を露光・
現像し、非画素部分の電荷を除去し電荷の静電潜像パタ
ーンを描く。次に、画素部分にあたる静電潜像にレッド
トナーを付着させる。この工程を繰り返し行うことによ
り、順次、グリーントナー、ブルートナーを付着させ、
電子写真感光体基板上に画素を直接形成させたカラーフ
ィルタを作製する。カラーの種類は、前記レッド、グリ
ーン、およびブルー以外のもの、例えば、イェロー、マ
ゼンタ、シアン等も、使用目的や要求仕様により様々に
組み合わせて用いられる。

【０００６】ここでは、少なくとも透明光導電体層が設
けられた基板のことを、特に電子写真感光体基板と称し
ている。また、前記現像には、透明光導電体層の表面の
帯電電荷に対して逆極性の電荷を持つトナーを付着させ
る正現像法と、帯電電荷に対して同極性の電荷を持つト
ナーを付着させる反転現像法とがある。この反転現像法
では、入色すべき画素部分に該当する部位のみの電荷を
除去し、この部位に帯電電荷と同極性の電荷を持つトナ
ーを付着させる。

【０００７】一般に、カラーフィルタの画素となるトナ
ーは、有機溶媒中に溶媒に可溶な結着樹脂とともに分散
された状態で使用されるため、形成された画素の絶縁性
は、結着樹脂よりはむしろ有機色素自身が固有に持つ帯
電特性によって決定されてしまう。したがって、各工程
を複数回繰り返して電子写真感光体基板上に４色画素を
形成し得るためには、絶縁性の高い有機色素を選択し、
次の帯電プロセスで透明光導電体層と同時に画素が十分
に帯電することが必要となる。このように、絶縁性の画
素を光導電層上に形成することにより繰り返し帯電が可
能となり、選択的な露光によって入色すべき部位の電荷
を除去し、前記反転現象法で、電子写真感光体上に直接
に複数色の画素を形成することができる。

【０００８】通常のカラーフィルタでは、高いコントラ
ストを得る目的から、レッド、グリーン及びブルーの各
画素間に、遮光パターンとしてマトリックス状をなすブ
ラックマトリクス（これとは別にストライプ状をなすブ
ラックストライプもある）を形成する。カラーフィルタ
から不必要に漏れてしまう光は、これらの遮光パターン
の存在によって、可能な限り完全に近く遮光することが
重要になっている。この遮光パターンには高い遮光性が
必要であり、しかも遮光パターンとカラーの各画素との
境界部から、前記のような不必要な光の洩れがあっては
ならない。例えば、液晶表示装置では、液晶パネル背面
側のバックライトからの光を遮光しなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
写真により作製されるカラーフィルタは、遮光パターン
とカラー着色画素との間に「白抜け」と称される隙間が
発生し易いという問題点があった。この「白抜け」が生
じたカラーフィルタを、例えば液晶パネルへ組み込んで
作動させた場合、遮光パターンとカラー着色画素との間
に生じる隙間からバックライトからの光が漏れてしま
い、その結果、分光透過率特性が変化したり、コントラ
ストが低下したり、等の新たな問題が生じる。このこと
は、カラーフィルタの製品としての品質のうえから、そ
の商品価値を大きく損なう極めて重大な問題である。

【００１０】そこで、電子写真方式が本来有している特
徴を維持し、遮光パターンと画素との間から光の漏れが
起こる「白抜け」を防止するために、例えば、特願平６
−２２６３３７号により、新たなカラーフィルタの製造
方法が提案されている。この製造方法は、透明支持体上
に、遮光パターン、透明光導電体層及び着色画素を、少
なくともこの順序で形成することを特徴とする方法であ
る。

【００１１】しかしながら、この方法により作製された
カラーフィルタは、遮光パターンと着色画素との重なる
部分が突起として残っており、平坦性が損なわれるため
に、このカラーフィルタを組み込んだ液晶表示装置で
は、十分な液晶の配向ができないおそれがある。そこ
で、後工程でこの突起部分を除去する方法も考えられる
が、この突起を平坦化するためには極めて高度の技術を
必要とし、また、そのための工程が新たに必要になり、
製造コストが極めて高くなってしまうという問題点があ
る。

【００１２】前記突起が発生する原因の理由を説明す
る。上述したように、遮光パターンを透明支持体上に形
成し、さらに透明光導電体層を形成すると、該透明光導
電体層は遮光パターン上にも透明支持体上と同じ膜厚で
形成されることになる。したがって、透明光導電体層は
遮光パターン上では遮光パターンの厚みの分だけ突出す
ることになる。ここで、該透明光導電体層上に色パター
ンを形成すると、透明支持体上に遮光パターンを形成し
その上に透明光導電体層を形成した部分と、透明支持体
上に直接透明光導電体層を形成した部分とは、ほぼ同一
の電子写真特性を有するので、両者の部分において色パ
ターンは同じ膜厚で形成されることになる。したがっ
て、遮光パターンを形成した部分は、その周囲の部分と
比べて遮光パターンの膜厚と同じだけの突起が生じるこ
とになる。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、遮光パターンと着色画素の重なる部分
が外部に突出することがなく、大画面への対応も可能に
なり、しかも簡便で短時間に製造することができるカラ
ーフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なカラーフィルタ及びその製造方法
を採用した。すなわち、請求項１記載のカラーフィルタ
は、少なくとも、透明支持体上に遮光パターン、該遮光
パターン上に透明光導電体層、該透明光導電体層上に１
種以上の着色画素、を設けてなるカラーフィルタにおい
て、前記遮光パターンの開口部に透明光導電体パターン
が前記遮光パターンと面一に形成されてなるものであ
る。

【００１５】請求項２記載のカラーフィルタは、前記透
明支持体と遮光パターンとの間に、透明導電体層を設け
てなるものである。

【００１６】請求項３記載のカラーフィルタは、前記透
明光導電体パターンが感光性を有する材料からなるもの
である。

【００１７】請求項４記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが導電性を有する材料からなるものである。

【００１８】請求項５記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた材料
からなるものである。

【００１９】請求項６記載のカラーフィルタは、前記遮
光パターンが感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた導電
性の材料からなるものである。

【００２０】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
は、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮光パタ
ーン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹脂から
なる透明光導電体パターン層を形成し、該透明光導電体
パターン層を前記透明支持体側から露光し、その後現像
して前記遮光パターン層と面一とし、これら遮光パター
ン及び透明光導電体パターン上に透明光導電体層を形成
し、該透明光導電体層を帯電させて選択的に露光するこ
とにより静電潜像パターンを形成し、該静電潜像パター
ンに着色トナーを付着させる方法である。

【００２１】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
は、前記透明支持体上に透明導電体層を形成するか、ま
たは前記透明支持体の替わりに透明支持体の上面に透明
導電体層が形成された基体を用いるか、のいずれかとす
る方法である。

【００２２】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
は、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を用いて
形成する方法である。

【００２３】請求項１０記載のカラーフィルタの製造方
法は、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔
料を分散させた材料を用いて形成する方法である。

【００２４】請求項１１記載のカラーフィルタの製造方
法は、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔料を
分散させた導電性の材料を用いて形成する方法である。

【００２５】

【作用】本発明の請求項１記載のカラーフィルタでは、
前記遮光パターンの開口部に透明光導電体パターンが前
記遮光パターンと面一に形成されたことにより、その上
に形成した透明光導電体層には、遮光パターン部分で突
起が生じなくなる。これにより、平滑性が向上し大画面
への対応も可能になる。

【００２６】請求項２記載のカラーフィルタでは、前記
透明支持体と遮光パターンとの間に、透明導電体層を設
けたことにより、該透明導電体層が透明光導電体層を形
成する際の電荷のチャンネルとして働き、該透明光導電
体層に流入・流出する電荷量が増大し、より良好な電子
写真特性となる。これにより、遮光パターン上と透明光
導電体パターン上とにおける着色画素の厚みが等しくな
り、平滑性に優れたカラーフィルタが実現される。

【００２７】請求項３記載のカラーフィルタでは、前記
透明光導電体パターンを感光性を有する材料としたこと
により、透明光導電体層を形成する際の該透明光導電体
層の電子写真特性が遮光パターンと透明光導電体パター
ンとで何等差がなくなり、より良好な電子写真特性とな
る。これにより、平滑性がさらに向上し、大画面への対
応もより可能になる。

【００２８】請求項４記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを導電性を有する材料としたことにより、
透明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入
・流出する電荷の流れが妨げられることがなくなり、よ
り良好な電子写真特性となる。これにより、遮光パター
ン上と透明光導電体パターン上とにおける着色画素の厚
みが等しくなり、平滑性に優れたカラーフィルタが実現
される。

【００２９】請求項５記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた材
料としたことにより、遮光パターンの遮光部分の遮光性
が高まる。

【００３０】請求項６記載のカラーフィルタでは、前記
遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた導
電性の材料としたことにより、透明光導電体層を形成す
る際に該透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが
妨げられることがなくなり、より良好な電子写真特性と
なる。これにより、遮光パターン上と透明光導電体パタ
ーン上とにおける着色画素の厚みが等しくなり、平滑性
に優れたカラーフィルタが実現される。また、遮光パタ
ーンの遮光部分の遮光性が高まる。

【００３１】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
では、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮光パ
ターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹脂か
らなる透明光導電体パターン層を形成し、該透明光導電
体パターン層を前記透明支持体側から露光し、その後現
像して前記遮光パターン層と面一とすることにより、前
記着色画素と遮光パターンとの重なりの無い平滑性に優
れたカラーフィルタを簡便で短時間に作製することが可
能になる。ここで、透明光導電体パターンを遮光パター
ンと面一に形成することにより、その上に形成された電
子写真感光体である透明光導電体層の電子写真特性を損
なうことなく、平面平滑性に優れた電子写真感光体基板
とすることが可能になる。遮光パターンの開口部に透明
光導電体パターンを形成する場合、透明支持体側より露
光し遮光パターンをマスクとして利用することにより、
遮光パターン上に突起として残る透明光導電体パターン
を除去することが可能である。これにより、着色画素を
形成する場合にも遮光パターンと重なる部分の平坦性が
保たれ、突起のない平滑性に優れたカラーフィルタが得
られる。

【００３２】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
では、前記透明支持体上に透明導電体層を形成するか、
または前記透明支持体の替わりに透明支持体の上面に透
明導電体層が形成された基体を用いるか、のいずれかと
することにより、該透明導電体層は透明光導電体層を形
成する際の電荷のチャンネルとして働き、該透明光導電
体層に流入・流出する電荷量を増大させ、より良好な電
子写真特性にする。これにより、透明光導電体層上に電
子写真により着色画素を形成する際、透明光導電体層は
十分な電子写真特性を呈することとなり、遮光パターン
上と遮光パターンの開口部とで、着色パターンの膜厚が
同一となり、該着色画素と遮光パターンとの重なりの無
い平滑性に優れたカラーフィルタを簡便で短時間に作製
することが可能になる。

【００３３】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
では、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を用い
て形成することにより、透明光導電体層を形成する際に
該透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨げら
れることがなくなり、より良好な電子写真特性となり、
これにより、遮光パターン上と遮光パターンの開口部と
で、着色パターンの膜厚が同一となり、平滑性に優れた
カラーフィルタが実現される。

【００３４】請求項１０記載のカラーフィルタの製造方
法では、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色
顔料を分散させた材料を用いて形成することにより、遮
光パターンの遮光部分の遮光性が高まる。これにより、
遮光性の高いカラーフィルタを作製することが可能にな
る。

【００３５】請求項１１記載のカラーフィルタの製造方
法では、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色顔料
を分散させた導電性の材料を用いて形成することによ
り、透明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に
流入・流出する電荷の流れが妨げられることがなくな
り、より良好な電子写真特性となり、遮光パターン上と
遮光パターンの開口部とで、着色パターンの膜厚が同一
となり、平滑性に優れたカラーフィルタが実現される。
また、遮光パターンの遮光部分の遮光性が高まる。

【００３６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のカラーフィルタ
を示す断面図であり、図において、１は基体であり、平
板状の透明支持体２と、該透明支持体２の上面に形成さ
れた透明導電体層３とから構成されている。また、４は
透明導電体層３上に形成され所定位置に開口部４ａを有
する遮光パターン、５は前記開口部４ａに遮光パターン
４と面一に形成された透明光導電体パターン、６は遮光
パターン４及び透明光導電体パターン５上に形成された
透明光導電体層、７は第１色目画素、８は第２色目画
素、９は第３色目画素である。

【００３７】透明支持体２は、透明性を有しかつ支持体
としての機械的強度を有する平板状のもので、例えば、
ガラス基板、プラスチック基板等が好適に用いられる。
透明導電体層３は、透明性を有し、製造工程中の帯電、
露光及び現像等の各工程では、透明光導電体層６に流出
入する電荷のチャンネルとして働くもので、ＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ₂（酸化スズ）等が好適に用いられ、これらの材料
は、スパッタリング法、熱分解法等により透明支持体２
上に成膜されている。

【００３８】遮光パターン４は、ブラックマトリクスと
称されるもので、感光性樹脂中に黒色顔料を分散させた
導電性を有する材料からなるものである。黒色顔料とし
ては、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブ
ラック、鉄墨等が好適に用いられる。この遮光パターン
４は透明導電体層３と透明光導電体層６との間に存在し
ているので、絶縁性が高いと透明光導電体層６の感度を
低下させることとなり好ましくない。

【００３９】透明光導電体パターン５は、光導電性及び
透明性を有する感光性樹脂からなるもので、例えば、光
導電性を有する高分子化合物と、不飽和結合を有するオ
リゴエステルアクリレートと、光重合開始剤とからなる
感光性樹脂が好適に用いられる。光導電性を有する高分
子化合物としては、ポリビニルカルバゾール、ポリビニ
ルナフタレン、ポリビニルアントラセンなどの芳香環を
有するビニル化合物のホモポリマー、または、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸
−２−ヒドロキシエチル、Ｎ−メトキシメチルアクリル
アミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド等と、Ｎ−
ビニルカルバゾール、ビニルナフタレン、ビニルアンラ
セン等との共重合化合物、等が好適に用いられる。

【００４０】前記オリゴエステルアクリレートとして
は、前記光導電性を有する高分子化合物との相溶性が良
く、かつ、実用上充分な感度を有するものであればよ
く、例えば、ジペンタエリストールペンタアクリレー
ト、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、ペンタ
エリストールトリアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート等が好適に用いられる。前記光重合
開始剤としては、４，４´−ビス（ジメチルアミノ）ベ
ンゾフェノン、４，４´−ビス（ジメチルアミノベンゾ
フェノン）等のベンゾフェノン化合物、２，２´−ビス
（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラ
フェニル−１，２´−ビイミダゾール等のイミダゾール
化合物、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ
−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン化合物、等
が好適に用いられる。

【００４１】透明光導電体層６は、光導電性及び透明性
を有する材料からなるもので、例えば、ＰＶＫ（ポリビ
ニルカルバゾール）等が好適に用いられる。第１色目画
素７〜第３色目画素９は、レッド、グリーン及びブルー
の３色を重複しないようにそれぞれに対応させてなる着
色画素である。

【００４２】次に、本実施例のカラーフィルタの製造方
法について図２〜図１０に基づき説明する。まず、基体
１を用意する（図２）。次に、スピンコート法等によ
り、黒色顔料を分散した感光性樹脂１１を透明導電体層
３上に塗布し、その後該感光性樹脂１１にベーキング処
理を施し、さらに該感光性樹脂１１上にＰＶＡ（ポリビ
ニルアルコール）等の酸素遮断膜１２をコーティングし
再びベーキング処理を施す。次に、所定のブラックマト
リクスパターンを有するマスク１３を介して紫外線１４
により該感光性樹脂１１の露光を行う（図３）。次に、
感光性樹脂１１に現像処理を行い、さらにベーキング処
理を施し、所定形状の開口部４ａを有する遮光パターン
４とする（図４）。

【００４３】次に、スピンコート法等により、光導電性
を有する高分子化合物と不飽和結合を有するオリゴエス
テルアクリレートと光重合開始剤とからなる感光性樹脂
（光導電性及び透明性を有する感光性樹脂）１７を透明
導電体層３及び遮光パターン４上に塗布し、該感光性樹
脂１７に透明支持体２の下方から紫外線１４を照射する
ことにより露光を行い（図５）、次に、該感光性樹脂１
７に現像を行った後ベーキング処理を施し、透明光電導
体パターン５とする（図６）。次に、スピンコート法等
により、遮光パターン４及び透明光導電体パターン５上
に光導電性及び透明性を有する光導電材料１８を塗布
し、該光導電材料１８にベーキング処理を施し透明光導
電体層６とする（図７）。

【００４４】次に、帯電器１９により、透明光導電体層
６の表面６ａが数百Ｖ程度の電位になるように、その表
面６ａを帯電させる（図８）。次に、所定の画素パター
ンを有するマスク２１を介して、紫外線１４により透明
光導電体層６に露光を行い、該透明光導電体層６に第１
色目の画素用の静電潜像パターンを形成する（図９）。
次に、この基体を第１色目の画素用の現像液である第１
色目トナー分散液に数秒間浸し第１色目画素７を現像す
る。そして、現像終了後に、付着したトナーを定着させ
る為にベーキング処理を施し、第１色目画素７の形成を
終了する（図１０）。以下、図８〜図１０の各工程を繰
り返し行い、第２色目画素８及び第３色目画素９を順次
形成し、図１に示す様な本実施例のカラーフィルタを得
ることができる。

【００４５】この製造方法では、透明光導電体層６の上
に電子写真により第１色目画素７〜第３色目画素９を形
成する際には、透明光導電体層６は十分な電子写真特性
を呈することになる。特に、透明光導電体層６の下側の
遮光パターン４が導電性を有していれば、透明光導電体
層６に流出入しようとする電荷の流れを妨げにくくする
ので、より良好な電子写真特性を呈することとなる。こ
こでいう、遮光パターン４の「導電性」の程度は、前記
透明光導電体層６についても同様であるが、通常、電源
コードやリード線等として用いられている銅線ほど高い
導電率のものでなくともよく、その材料の電気抵抗が少
なくとも１０¹⁰Ω・ｃｍ程度以下であれば、電荷の流れ
るチャンネルとしての役目を充分に果たすことができ
る。

【００４６】また、透明光電導体パターン５は、その上
に形成した透明光導電体層６（電子写真感光体）の電子
写真特性を損なうことなく平面平滑性に優れた電子写真
感光体基板を実現することができる。また、遮光パター
ン４の開口部４ａに透明光電導体パターン５を形成する
方法としては、透明支持体２側より露光し遮光パターン
４をマスクとして利用することにより、遮光パターン４
上に突起として残る透明光導電体層６を除去することが
できる。この結果、第１色目画素７〜第３色目画素９を
形成する場合においても、該透明光電導体パターン５と
遮光パターン４の重なる部分の平坦性が保たれ、突起の
ない平滑性に優れたカラーフィルタを得ることができ
る。

【００４７】以下は、本実施例のカラーフィルタの実験
例である。 （実験例）黒色顔料を分散した感光性樹脂１１として黒
色レジスト（フジハント製、商品名：ＣＫ−２０００）
をＩＴＯ透明導電膜付きソーダガラス基板（基体１）に
スピンコート法により塗布した後、オープンを用いて７
０℃で２０分間ベーキング処理を施し、さらに酸素遮断
膜１２としてＰＶＡをスピンヒート法で塗布した後、オ
ープンを用いて７０℃で２０分間ベーキング処理を施し
た。次に、所定のブラックマトリクスパターンを有する
マスク１３を介して露光（２０ｍＪ／ｃｍ²）を行い、
現像した後に２３０℃で１時間ベーキング処理を施し、
膜厚１．５μｍの遮光パターン４を形成した。前記黒色
レジスト中のブラックの濃度はＯＤ値で３であった。

【００４８】次に、感光性樹脂１７をスピンコート法に
て１．５μｍの膜厚で塗布し、クリーンオープンにて７
０℃で２０分間ベーキング処理した後、ＰＶＡを塗布
し、７０℃で２０分間ベーキング処理を行った。感光性
樹脂１７としては、ポリビニルカルバゾール（アナン
製：ツビコール２１０）１００重量部、オリゴエステル
アクリレート（東亜合成化学工業製：アラニックスＭ−
４００）６０重量部、光重合開始剤として４，４´−ビ
ス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（保土谷化学製：
ＥＡＢ−Ｆ）１２重量部、２，２´−ビス（２−クロロ
フェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−
１，２´−ビイミダゾール（保土谷化学製：Ｂ−ＣＩ
Ｍ）１２重量部を、シクロヘキサノン６４０重量部に溶
解したものを用いた。

【００４９】次に、ソーダガラス基板の下方より超高圧
水銀ランプを用いて１００ｍＪ／ｃｍ²の強度の紫外線
で全面露光した。次に、トルエンにて現像、２−プロパ
ノールにてリンスを行ったところ、感光性樹脂１７は遮
光パターン４上のみが溶解、除去され、遮光パターン４
の開口部４ａにのみ透明光導電体パターン５が形成され
た。この基板の表面の凹凸を触針式の膜厚計を用いて測
定したところ、表面の凹凸は０．１μｍ以内であり、充
分平滑であることが確認された。

【００５０】さらに、遮光パターン４及び透明光導電体
パターン５上に、ポリビニルカルバゾール（アナン製：
ツビコール２１０）のシクロヘキサノン溶液をスピンコ
ート法で塗布した後、１３０℃で１時間、さらに２００
℃で１時間ベーキング処理を施し膜厚２μｍの透明光導
電体層を形成した。次に、コロナ帯電器１９を用いて透
明光導電体層６（電子写真感光体）を＋百数＋Ｖ程度の
電位に帯電させ、所定の画素パターンを有するマスク２
１を介して紫外線１４により露光（７ｍＪ／ｃｍ²）を
行い、透明光導電体層６に静電潜像パターンを形成し
た。

【００５１】前記工程の間に、白色ラテックスに青色着
色材（東洋インキ製造製：リオノールブルーＥ）を分散
させ、さらにイソパラフィン系溶媒を加え、正帯電ブル
ートナーの現像液とした。そして、上記の静電潜像パタ
ーンを形成した基板を、この現像液中に浸漬して現像を
行った。ここでは、第１色目画素７はブルー画素とし
た。しかる後に、１３０℃で３０分間ベーキング処理を
施し、第１色目画素７を定着させた。

【００５２】以上の帯電〜定着の工程をグリーン画素及
びレッド画素各々について繰り返し行い、カラーフィル
タを得た。ここでは、レッドトナーの着色剤としては、
クロモフタルレッドＡ２Ｂ（ＢＡＳＦ製）を、また、グ
リーントナーの着色剤としては、リオノールグリーン６
ＹＫ（東洋インキ製造製）を、それぞれ使用した。な
お、トナーの調整については、着色剤が異なる点以外
は、前記ブルートナーと同様とした。

【００５３】以上により得られたカラーフィルタは、白
抜けが全く生じず、かつ所望の分光透過率特性を有し、
さらに高いコントラストを有するものであった。また、
このカラーフィルタは膜厚が約３．０〜３．４μｍと薄
いうえに、表面の凹凸も０．１μｍ以下と突起のない良
好な平坦性を有しており、所望のピーク透過率も十分に
得ることができた。

【００５４】以下は、本実施例のカラーフィルタとの比
較のために行った比較例である。 （比較例１）透明支持体２上に透明導電体層３を形成
し、該透明導電体層３上に透明光導電体層６を形成した
感光体基板に、帯電、露光を行い、ブラックトナーを用
いて現像を行い遮光パターンを形成した。次に、前記遮
光パターンを形成する工程と同様の方法により、ブル
ー、レッド及びグリーンの各画素を形成した。ここで
は、ブラックトナーとして黒色有機顔料（三菱マテリア
ル製：チタンブラック−０１３Ｒ）を用い、各画素の着
色剤は上記実験例と同一のものを用いた。

【００５５】このようにして作製したカラーフィルタを
光学顕微鏡で観察したところ、遮光パターンと各着色画
素（レッド、グリーン、ブルー）とのエッジ部分が重な
らず、着色画素の周囲に幅が約３〜５μｍの遮光パター
ンとの隙間が生じてしまっており、この部分から光が漏
れ出していた。また、このカラーフィルタのコントラス
トも低いものであった。

【００５６】（比較例２）透明支持体２上に透明導電体
層３を形成し、黒色レジストを用いて露光、現像を行い
遮光パターン４を形成し、さらにその上に透明光導電体
層６を形成した感光体基板に、各画素毎に帯電、露光、
現像を行い、ブルー、レッド及びグリーンの各画素を形
成した。ここでは、透明光導電体パターン５を形成しな
かったこと以外は、上記実験例に記載したものと同様に
して作製したものを使用した。

【００５７】このカラーフィルタの膜厚を測定したとこ
ろ、遮光パターン４と各着色画素（レッド、グリーン、
ブルー）のエッジ部分との重なる部分において、高さが
約１〜１．５μｍ程度の突起が生じており、表面の平坦
性が著しく損なわれているものであった。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載のカラーフィルタによれば、少なくとも、透明支持体
上に遮光パターン、該遮光パターン上に透明光導電体
層、該透明光導電体層上に１種以上の着色画素、を設け
てなるカラーフィルタにおいて、前記遮光パターンの開
口部に透明光導電体パターンを前記遮光パターンと面一
に形成したので、前記遮光パターンと透明光導電体パタ
ーンとを同一平面上で区分することができ、該透明光導
電体パターン上に着色画素を形成した場合の該着色画素
と遮光パターンとの重なり部分の突起の発生を防止する
ことができ、したがって、画素面の平滑性を向上させる
ことができ、大画面への対応を可能とすることができ
る。

【００５９】請求項２記載のカラーフィルタによれば、
前記透明支持体と遮光パターンとの間に透明導電体層を
設けたので、該透明導電体層を透明光導電体層を形成す
る際の電荷のチャンネルとすることができ、該透明光導
電体層に流入・流出する電荷量を増大させ、より良好な
電子写真特性とすることができる。したがって、遮光パ
ターン上と透明光導電体パターン上とにおける着色画素
の厚みが等しくなり、平滑性に優れたカラーフィルタが
実現できる。

【００６０】請求項３記載のカラーフィルタによれば、
前記透明光導電体パターンを感光性を有する材料とした
ので、透明光導電体層を形成する際の該透明光導電体層
の電子写真特性が遮光パターンと透明光導電体パターン
とで何等差がなくなり、より良好な電子写真特性とする
ことができる。したがって、平滑性をさらに向上させる
ことができ、大画面への対応をより可能にすることがで
きる。

【００６１】請求項４記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを導電性を有する材料としたので、透
明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入・
流出する電荷の流れが妨げられることがなく、より良好
な電子写真特性とすることができる。したがって、遮光
パターン上と透明光導電体パターン上とにおける着色画
素の厚みが等しくなり、平滑性に優れたカラーフィルタ
が実現できる。

【００６２】請求項５記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させ
た材料としたので、遮光パターンの遮光部分の遮光性を
高めることができる。

【００６３】請求項６記載のカラーフィルタによれば、
前記遮光パターンを感光性樹脂中に黒色顔料を分散させ
た導電性の材料としたので、透明光導電体層を形成する
際に該透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨
げられることがなく、より良好な電子写真特性とするこ
とができる。したがって、遮光パターン上と透明パター
ン上とにおける着色画素の厚みが等しくなり、平滑性に
優れたカラーフィルタが実現できる。また、遮光パター
ンの遮光部分の遮光性を高めることができる。

【００６４】請求項７記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、透明支持体上に所定形状の開口部を有する遮
光パターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光性樹
脂からなる透明光導電体パターン層を形成し、該透明光
導電体パターン層を前記透明支持体側から露光し、その
後現像して前記遮光パターン層と面一とするので、前記
着色画素と遮光パターンとの重なり部分に突起が生じる
ことがない、平滑性に優れたカラーフィルタを簡便で短
時間に作製することができる。

【００６５】請求項８記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、前記透明支持体上に透明導電体層を形成する
か、または前記透明支持体の替わりに透明支持体の上面
に透明導電体層が形成された基体を用いるか、のいずれ
かとするので、透明光導電体層上に電子写真により着色
画素を形成する際に、該透明光導電体層が十分な電子写
真特性を呈し、前記遮光パターン上と該遮光パターンの
開口部とで、着色パターンの膜厚が同一となり、該着色
画素と遮光パターンとの重なりの無い平滑性に優れたカ
ラーフィルタを簡便で短時間に作製することができる。

【００６６】請求項９記載のカラーフィルタの製造方法
によれば、前記遮光パターン層を導電性を有する材料を
用いて形成するので、透明光導電体層を形成する際に該
透明光導電体層に流入・流出する電荷の流れが妨げられ
ることがなくなり、より良好な電子写真特性となる。し
たがって、遮光パターン上と透明光導電体パターン上と
における着色画素の厚みが等しく平滑性に優れたカラー
フィルタを作製することができる。

【００６７】請求項１０記載のカラーフィルタの製造方
法によれば、前記前記遮光パターン層を感光性樹脂中に
黒色顔料を分散させた材料を用いて形成するので、遮光
性の高いカラーフィルタを作製することができる。

【００６８】請求項１１記載のカラーフィルタの製造方
法によれば、前記遮光パターン層を感光性樹脂中に黒色
顔料を分散させた導電性の材料を用いて形成するので、
透明光導電体層を形成する際に該透明光導電体層に流入
・流出する電荷の流れが妨げられることがなくなり、よ
り良好な電子写真特性となる。したがって、遮光パター
ン上と透明光導電体パターン上とにおける着色画素の厚
みが等しく平滑性に優れ、かつ、遮光性の高いカラーフ
ィルタを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラーフィルタを示す断面
図である。

【図２】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図３】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図４】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図５】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図６】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図７】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図８】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図９】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
を示す過程図である。

【図１０】本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方
法を示す過程図である。

【符号の説明】

１ 基体 ２ 透明支持体 ３ 透明導電体層 ４ 遮光パターン ４ａ 開口部 ５ 透明光導電体パターン ６ 透明光導電体層 ６ａ 表面 ７ 第１色目画素 ８ 第２色目画素 ９ 第３色目画素 １１ 感光性樹脂 １２ 酸素遮断膜 １３ マスク １４ 紫外線 １７ 感光性樹脂 １８ 光導電材料 １９ 帯電器 ２１ マスク

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、透明支持体上に遮光パター
   ン、該遮光パターン上に透明光導電体層、該透明光導電
   体層上に１種以上の着色画素、を設けてなるカラーフィ
   ルタにおいて、 前記遮光パターンの開口部に透明光導電体パターンが前
   記遮光パターンと面一に形成されてなることを特徴とす
   るカラーフィルタ。
2. 【請求項２】 前記透明支持体と遮光パターンとの間
   に、透明導電体層を設けてなることを特徴とする請求項
   １記載のカラーフィルタ。
3. 【請求項３】 前記透明光導電体パターンは感光性を有
   する材料からなることを特徴とする請求項１または２の
   いずれか１項記載のカラーフィルタ。
4. 【請求項４】 前記遮光パターンは導電性を有する材料
   からなることを特徴とする請求項１，２または３のいず
   れか１項記載のカラーフィルタ。
5. 【請求項５】 前記遮光パターンは、感光性樹脂中に黒
   色顔料を分散させた材料からなることを特徴とする請求
   項１，２または３のいずれか１項記載のカラーフィル
   タ。
6. 【請求項６】 前記遮光パターンは、感光性樹脂中に黒
   色顔料を分散させた導電性の材料からなることを特徴と
   する請求項１，２または３のいずれか１項記載のカラー
   フィルタ。
7. 【請求項７】 透明支持体上に所定形状の開口部を有す
   る遮光パターン層を形成し、該遮光パターン層上に感光
   性樹脂からなる透明光導電体パターン層を形成し、該透
   明光導電体パターン層を前記透明支持体側から露光し、
   その後現像して前記遮光パターン層と面一とし、これら
   遮光パターン及び透明光導電体パターン上に透明光導電
   体層を形成し、該透明光導電体層を帯電させて選択的に
   露光することにより静電潜像パターンを形成し、該静電
   潜像パターンに着色トナーを付着させることを特徴とす
   るカラーフィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 前記透明支持体上に透明導電体層を形成
   するか、または前記透明支持体の替わりに透明支持体の
   上面に透明導電体層が形成された基体を用いるか、のい
   ずれかとすることを特徴とする請求項７記載のカラーフ
   ィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 前記遮光パターン層は、導電性を有する
   材料を用いて形成することを特徴とする請求項７または
   ８のいずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記遮光パターン層は、感光性樹脂中
    に黒色顔料を分散させた材料を用いて形成することを特
    徴とする請求項７または８のいずれか１項記載のカラー
    フィルタの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記遮光パターン層は、感光性樹脂中
    に黒色顔料を分散させた導電性の材料を用いて形成する
    ことを特徴とする請求項７または８のいずれか１項記載
    のカラーフィルタの製造方法。